HMG和FSH一次性注射青年黃牛的藥代動力學比較研究

張華林，肖 遙，岑桂英，王曉民，郭愛珍，陳建國，付樹濱，李文功，楊利國＊

（1.華中農業大學動物科技學院／動物醫學院，湖北 武漢 430070；2.寧波第二激素廠，浙江 寧波 315300）

人絕經期促性腺激素（HMG）是從絕經期婦女尿液中提純得到、具有促卵泡素（FSH）和促黃體素（LH）活性的蛋白質激素［1］，在醫學上廣泛應用于誘導排卵和治療不育不孕癥。注射HMG可以增加卵巢中LH和FSH活性，防止卵巢過早黃素化，特異性調節卵泡生長，臨床效果與重組FSH相同［2］。Lauria等［3］首次用HMG誘導牛超數排卵，并分析了超數排卵（簡稱超排）后的內分泌變化情況，結果表明：用HMG超排處理后的青年母牛臨床癥狀和內分泌變化正常。他們進一步比較HMG、FSH和PMSG用于牛超排的效果，發現HMG對刺激卵泡發育更有利［4］。我們前期的研究中采用分次肌肉注射激素方法對安格斯母牛進行超排處理，發現HMG與FSH同樣安全有效，HMG和FSH超排處理后B超檢查牛只兩側卵巢上直徑大于1cm的卵泡數分別為10.33±0.52和9.25±0.46個（P＞0.05）［5］。

FSH和LH是由腺垂體分泌的兩種糖蛋白質促性腺激素。在生理條件下，FSH刺激雌性動物卵泡生長和發育，LH協同FSH作用，刺激卵泡成熟和排卵［6］。因此在比較HMG和FSH一次性注射青年母牛的藥代動力學研究時，可以通過測定血清中FSH和LH水平來評估其生物學效價。在生產和臨床應用中，FSH制品依據純度不同含有一定量的LH，商品制劑的純度不同，其藥物效價差異很大。中科院動物所生產的FSH超排效果好，效價比較穩定，已被國內許多科研單位所接受［7］。在獸醫和動物繁殖領域，HMG原料來源較FSH廣泛，生產成本較低，但是由于目前國內市場沒有HMG獸藥產品，所以研究報道較少。本研究通過比較HMG和FSH一次性注射青年母牛的藥代動力學差異和參數，為闡明HMG的作用機制、優化使用方法、提高使用效果、確定適宜休藥期等提供依據，促進該藥的推廣應用。

1 材料和方法

1.1 試驗牛只選擇

于2010年11月上旬，應用超聲波診斷技術（B－型獸用超聲掃描儀，WED－9618V，深圳威爾德公司），在湖北省松滋市春珍肉牛養殖場選擇健康的發情間期青年母黃牛20頭，隨機分成2組（HMG組和FSH組），稱重記錄，安裝頸靜脈血管屢。

1.2 激素處理，血樣采集及血清激素濃度測定

每頭牛按4IU／kg的劑量體重肌肉注射HMG（批號：090312，寧波第二激素廠）或4IU／kg的劑量FSH（10mg／瓶，含80IU FSH／mg，中科院動物所2009年生產）。于激素注射前5min、注射后5min、10min、15min、20min、30min、45min、1h、1.5h、2 h、3h、4h、6h、8h、12h、15h、24h、36h、48h、72 h、96h、120h和144h（分別對應采血次數編號1至23）各采集血樣5mL，置于碎冰中帶回實驗室分離血清，－20℃保存備用。

血液中FSH和LH濃度采用放射免疫法測定，所用測定試劑盒購自原子高科股份有限公司，具體操作步驟依據試劑盒中的說明書執行。

1.3 統計分析

圖1 注射HMG后血液中FSH和LH水平變化

2.3 注射HMG或FSH后血液中FSH和LH的藥代動力學參數比較

根據注射HMG或FSH后血液中FSH和LH變化曲線（圖1和2）計算動力學參數，發現無論是血藥峰濃度（Cmax）、達峰時間（tmax）、半壽期（t1／2），還是0至144h監測期血藥濃度—時間曲線下面積（AUC0－144h），HMG均比FSH 強（表1）。

3 討論與小結

大量關于人的臨床實踐已證明HMG的有效性用Excel軟件建立數據庫，試驗數據整理后用SPSS17.0統計軟件統計學檢驗分析，計算平均數和標準差，均數間采用F檢驗進行差異顯著性分析，對不同激素在血液中的動力學數據進行配對t檢驗。測定結果以濃度－時間曲線表示，并分析計算得出藥代動力學參數。

2 結果

2.1 注射HMG后血液中FSH和LH水平變化

在注射HMG后血液中FSH和LH濃度呈現先升高后下降的趨勢，二者的變化趨勢基本一致，即在注射后6h（第13次采血）FSH和LH水平達到峰值（27.85±3.06mIU／mL和4.67±1.98mIU／mL，P＜0.05），血清中FSH濃度顯著高于LH濃度（圖1）。

2.2 注射FSH后血液中FSH和LH水平變化

圖2 注射FSH后血液中FSH和LH水平變化

在注射FSH后血液中FSH和LH激素含量也呈先升高后下降的趨勢，即在注射后0.5h（第6次采血），血液中FSH和LH激素水平達到峰值（4.65±0.29mIU／mL 和 1.44±1.44mIU／mL，P＜0.05），血清中FSH濃度顯著高于LH濃度（圖2）。與注射HMG相比，注射FSH后血液中FSH和LH升高的峰值較低。和安全性，研究發現人IVF周期單用HMG促排卵不僅能降低費用，提高人IVF－ET每周期的性價比，而且可以獲得滿意的妊娠效果［8－10］。在畜牧生產上，胡偉等［11］比較了HMG和FSH用于山羊超排的效果，表明HMG優于FSH；田秀娥等［12］比較了HMG和FSH用于綿羊超數排卵的效果，表明HMG可以代替FSH；我們前期的研究也發現，采用分次肌肉注射激素方法對安格斯母牛超數排卵處理，HMG與FSH同樣安全有效［5］。HMG原料來源較FSH廣泛，因此成本較低，雖然在人不孕癥治療和畜牧生產中的應用越來越廣泛，但是關于HMG在家畜上應用的藥代動力學研究卻鮮見，在一定程度上也阻礙了HMG的推廣和應用。

母畜在排卵前，外周血中LH水平升高，出現排卵前分泌高峰，LH可以促進卵泡液中蛋白分解酶的合成和釋放，限制成熟卵泡的血流量，引起卵泡破裂排卵。王居強等［13］報道，排卵前綿羊的LH峰值越高，胚胎發育越正常，綿羊的卵泡發育后期外周血中LH水平升高是啟動卵母細胞成熟和排卵的重要條件。吳向豐等［14］研究也表明，在整個超排期間，綿羊血清中FSH濃度均高于相應的對照組，其中二者峰值差異顯著。超排早期略高濃度的FSH可以促進更多原始卵泡的募集，并且其峰值有支持有腔卵泡繼續發育和刺激顆粒細胞產生促卵泡受體（FSHr），從而促使顆粒細胞不斷發育。本研究發現青年黃牛一次性注射HMG6h后血液中FSH和LH水平均達到峰值，而在注射FSH后血液中FSH和LH二者水平達到峰值時間僅為0.5h，并且HMG組血液中無論是FSH水平還是LH水平均顯著高于FSH組（圖1，圖2），這表明與FSH相比，HMG在用于家畜超數排卵時需要的激素量較少，而且在理論上超排效果也要優于FSH。

表1 注射HMG和FSH后血液中FSH和LH的藥代動力學參數

本研究中在對處于發情間期的青年母牛注射HMG或FSH后血液中FSH和LH水平都呈現先升高然后下降的趨勢，這符合一般藥物肌肉注射后的藥物代謝特征。注射HMG后血液中FSH和LH激素水平首先呈上升趨勢，藥代半衰期（t1／2）大約為18h；而注射FSH后血液中FSH和LH激素水平在注射后也呈上升趨勢，上升幅度均不大，藥代半衰期（t1／2）僅為6h（表1），這說明 HMG肌肉注射后在體內釋放和發揮藥效與FSH相比較緩慢，這與國外學者Lauria A等人研究結果一致，他們報道牛靜脈內注射HMG后，其中的活性成分LH的半衰期為13.8～1 020min，活性成分FSH的半衰期為21.3～1 090min，不僅能促進多個卵泡平穩地發育并排卵，還能誘使牛機體排卵后卵巢類固醇激素的平穩分泌，血漿中孕酮升高，對刺激牛只的卵泡發育更有利［3］。在單次注射HMG后，0至144h監測期血液中FSH和LH血藥曲線下面積（AUC）為：971.21±342.06和176.28±81.80mIU＊hr／mL，均顯著高于單次注射FSH后同期內血液中FSH和LH 血藥曲線下面積：39.81±18.01和32.00±20.92mIU＊hr／mL（表1），這說明 HMG比FSH在體內的代謝穩定，其活性成分FSH和LH起作用的時間也較長。家畜超數排卵是一個復雜的生理過程，受很多因素的影響，不同品種的家畜對激素處理的反應存在較大的差異，相同品種的不同個體對同種激素藥物處理的反應也不一樣，動物體內主要激素水平及其變化也與超排效果有密切聯系［16］。目前國內外對家畜超數排卵處理常使用FSH，按遞減方法多次用藥，每次間隔12h肌肉或皮下注射一次，能夠取得較好的排卵效果；但是實際應用繁瑣費工，有時還發生浪費藥品的情況等［15］。由本研究結果可知HMG比FSH在體內的代謝穩定，其活性成分FSH和LH起作用的時間也較長，因此在家畜超數排卵時注射HMG后，其中的活性成分LH可以使供體母畜的發情時間提前，縮短試驗周期，而且正是由于HMG的活性成分FSH和LH起作用的時間較長，使用時只需肌注1次每天，相對于FSH要肌注2次每天的操作更加簡便易行，比較適合進行大規模數量實驗動物的超排工作。這在實驗、生產過程中如果需要同等數量的胚胎時，使用HMG超排可減少供體母畜的用量，這樣我們既節約了供體母畜的投入，又節省了人力、時間，這在加速優良品系家畜繁育的產業化應用中具有較大的意義［11］。本研究中放射免疫法測定激素水平，靈敏度高，重復性好［6］，但是實驗樣本量偏少，整體而言反映出了HMG和FSH一次性注射青年黃牛的藥代動力學參數變化特征，可以為該藥在超數排卵中的研究和應用提供理論參考。

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