下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)在動(dòng)物疾病中的作用

西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 712100

人體內(nèi)分泌系統(tǒng)有三大分支系統(tǒng)，包括下丘腦-垂體-腎上腺軸、下丘腦-垂體-甲狀腺軸和下丘腦-垂體-性腺軸（HPGA）。下丘腦-垂體-腎上腺軸主要參與控制應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)節(jié)許多身體活動(dòng)，下丘腦-垂體-甲狀腺軸主要是通過(guò)甲狀腺素水平調(diào)節(jié)人體代謝，下丘腦-垂體-性腺軸是控制人體性激素分泌的分支。

1 下丘腦-垂體-性腺軸對(duì)動(dòng)物機(jī)體生殖活動(dòng)調(diào)節(jié)的作用機(jī)理

就HPGA這條分支來(lái)說(shuō)，其作用機(jī)制主要是通過(guò)下丘腦的神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌釋放促性腺激素釋放激素（GnRH），沿著垂體的門脈循環(huán)運(yùn)送到垂體前葉，調(diào)節(jié)促性腺激素的分泌，垂體前葉分泌的促性腺素最終作用于性腺來(lái)實(shí)現(xiàn)的。可以說(shuō)一切與生殖繁育有關(guān)的現(xiàn)象都受到下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的調(diào)控，如母畜發(fā)情的周期，就是受到下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)復(fù)雜地調(diào)控的。在發(fā)情季節(jié)，下丘腦的某些神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌促性腺激素釋放激素，沿著垂體的門脈循環(huán)運(yùn)送到垂體前葉，調(diào)節(jié)促性腺激素的分泌，垂體前葉釋放的促卵泡素進(jìn)入血液，然后通過(guò)血液循環(huán)被運(yùn)送到卵巢，起到促進(jìn)卵巢發(fā)育的作用。同時(shí)在與垂體前葉分泌的促黃體素的協(xié)同作用下，促進(jìn)卵泡的進(jìn)一步發(fā)育，而發(fā)育的卵泡所分泌的雌激素又與促卵泡素協(xié)同，從而使得卵泡對(duì)增加促卵泡素與促黃體素受體的表達(dá)，于是就提高了卵泡對(duì)這兩種激素的敏感程度，進(jìn)一步促進(jìn)卵泡的生長(zhǎng)，增加分泌雌激素的量。這些雌激素通過(guò)血液循環(huán)被運(yùn)輸?shù)街袠猩窠?jīng)系統(tǒng)，并在少量孕酮的作用下，引起母畜的發(fā)情。當(dāng)雌激素的量達(dá)到一定程度時(shí)，一方面通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)，抑制垂體前葉分泌促卵泡素，另一方面又通過(guò)正反饋調(diào)節(jié)，促進(jìn)垂體前葉分泌促黃體素。當(dāng)促黃體素達(dá)到排卵前的最高峰時(shí)，會(huì)引起卵泡的成熟破裂進(jìn)而排卵。排卵后在促黃體素的作用下使得卵泡的顆粒層細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉置谠型狞S體細(xì)胞而形成黃體。在黃體期，由于孕酮分泌量的增加，對(duì)垂體前葉起到負(fù)反饋?zhàn)饔茫沟么冱S體素的分泌量減少。當(dāng)孕酮量達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)下丘腦與垂體前葉有負(fù)反饋?zhàn)饔茫种拼俾雅菟氐姆置冢沟寐雅萃Ｖ拱l(fā)育，從而使雌激素量降低，進(jìn)而使發(fā)情終止。如果母畜未妊娠，子宮內(nèi)膜則會(huì)產(chǎn)生PGF2α溶解黃體，使黃體逐漸退化，導(dǎo)致孕酮分泌量的急劇下降。于是孕酮對(duì)垂體的抑制作用降低，垂體則增加對(duì)促卵泡素的分泌，卵泡在促卵泡素的刺激下開(kāi)始發(fā)育。隨著黃體的完全退化，解除了孕酮對(duì)垂體的控制，于是FSH的分泌量增加，使得卵泡繼續(xù)發(fā)育，于是母畜就開(kāi)始了新一輪的發(fā)情。

2 下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起的疾病

（1）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起生殖方面的障礙。正常的下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)會(huì)使動(dòng)物體有關(guān)的生殖繁育行為有條不紊地進(jìn)行，而當(dāng)下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的任何一部分出現(xiàn)了錯(cuò)誤則會(huì)嚴(yán)重影響到動(dòng)物體的生殖與繁育，而導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因包括外源性的與內(nèi)源性的。外源性的因素為外界環(huán)境對(duì)動(dòng)物機(jī)體的刺激，內(nèi)源性的因素為先天性畸形。如人類低促性腺激素性腺功能減退癥（HH），是一種罕見(jiàn)的由于缺乏正常下丘腦-垂體功能導(dǎo)致生殖功能障礙。導(dǎo)致HH的病因一部分是垂體異常，另一部分是由于下丘腦GnRH的分泌異常。其中10%是因?yàn)镚nRH基因突變，其余90%是由于情緒和過(guò)度運(yùn)動(dòng)等造成的功能性GnRH分泌紊亂。GnRH分泌量的改變會(huì)擾亂FSH與LH的分泌，從而導(dǎo)致有關(guān)生殖生理功能的障礙[1]。

（2）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起的非生殖方面的障礙。下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的功能性障礙除了會(huì)影響到生殖機(jī)能障礙外，還會(huì)影響到其他生理功能的正常運(yùn)行，產(chǎn)生并發(fā)癥狀，如會(huì)引發(fā)抑郁癥。

HPGA影響抑郁癥發(fā)病的機(jī)制。①HPGA影響單胺類神經(jīng)遞質(zhì)。現(xiàn)今人們公認(rèn)的引發(fā)抑郁癥的發(fā)病機(jī)制是單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌不足，抑郁癥患者體內(nèi)單胺類代謝紊亂影響了垂體的功能。此外雌激素可通過(guò)調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)對(duì)抑郁癥產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)證明，雌激素可以增強(qiáng)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的活性，增強(qiáng)神經(jīng)元的功能和神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞，進(jìn)而改善抑郁癥的癥狀[2]。②HPGA與下丘腦-垂體-腎上腺軸關(guān)系。抑郁癥患者的下丘腦-垂體-腎上腺軸會(huì)表現(xiàn)功能性的亢進(jìn)，導(dǎo)致促腎上腺激素釋放激素分泌水平的增高，進(jìn)而抑制GnRH的分泌，介導(dǎo)抑郁癥的發(fā)生[3]。

HPGA功能障礙會(huì)影響到其他生理活動(dòng)的正常進(jìn)行，其他生理活動(dòng)的異常也會(huì)影響到HPGA的正常運(yùn)行，造成HPGA功能型障礙而導(dǎo)致生殖方面的一些問(wèn)題。如肥胖會(huì)引起GnRH，LH,FSH分泌異常，而LH在精子發(fā)生過(guò)程中會(huì)促進(jìn)睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成睪酮，F(xiàn)SH具有控制支持細(xì)胞進(jìn)而控制精子生成的作用。因而LH與FSH分泌異常會(huì)導(dǎo)致睪丸間質(zhì)細(xì)胞與支持細(xì)胞功能性障礙，最終影響精子的發(fā)生過(guò)程。然而肥胖影響生殖功能的原因還有很多，如肥胖會(huì)引起生殖細(xì)胞的氧化損傷，其中肥胖引起線粒體的損傷，是導(dǎo)致生殖細(xì)胞氧化損傷的重要原因[4]。但是目前在肥胖引起線粒體損傷方面的研究還很少，作用機(jī)理還不明確。因此，從分子層面上研究肥胖引起線粒體損傷對(duì)生殖的影響會(huì)成為未來(lái)研究的重要方向。

（3）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起疾病的治療方法。HPGA發(fā)揮作用的方式主要是通過(guò)調(diào)節(jié)各種生殖激素來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此各種由于HPGA功能性障礙引起的生殖方面的疾病，可以通過(guò)體外補(bǔ)充相關(guān)的生殖激素得到緩解。如人的低促性腺激素性腺功能減退癥，可以通過(guò)服用特定比例的FSH，LH藥物來(lái)進(jìn)行促卵泡治療[1]。因此在對(duì)HPGA功能性障礙引起生殖方面疾病時(shí)，首先要了解由哪些生殖激素的分泌異常而導(dǎo)致的疾病。其次就是需要根據(jù)各種生殖激素間的相互作用關(guān)系，相應(yīng)地補(bǔ)充一些有關(guān)的生殖激素藥物。

3 其他因素引起的下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙

生殖激素只是直接作用于HPGA，還有許多其他因素會(huì)通過(guò)影響生殖激素分泌間接作用于HPGA。一些非生殖激素類的激素也會(huì)影響動(dòng)物機(jī)體的繁殖，如維生素D。研究表明，雖然缺乏維生素D的男性具有生殖功能，但是其與正常女性一起受孕的概率要比維生素D充足的男性與正常女性一起受孕的概率小45%[5]，造成這種現(xiàn)象的原因主要是由于維生素D的缺乏會(huì)引起精子活率的降低[8]；褪黑素在動(dòng)物繁殖過(guò)程中也起到重要的作用，褪黑激素不僅可以通過(guò)作用于垂體與下丘腦上的相應(yīng)受體調(diào)控生殖激素的分泌，還可以作用于卵泡顆粒細(xì)胞和卵巢上的膜受體直接調(diào)控卵泡的形成[6]。除了一些非生殖激素的激素因素，還有一些環(huán)境因素會(huì)影響到動(dòng)物的生殖過(guò)程，其中最主要的因素是溫度。恒溫動(dòng)物都存在一個(gè)相應(yīng)的等熱點(diǎn)，當(dāng)環(huán)境溫度高于等熱點(diǎn)時(shí)，機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)一系列的生理障礙，導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體出現(xiàn)熱應(yīng)激。熱應(yīng)激可直接作用于生殖系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)物生殖激素的分泌產(chǎn)生影響[7]。

4 當(dāng)前存在的問(wèn)題

雖然當(dāng)前人們對(duì)HPGA的生理功能有了較為全面的研究，并意識(shí)到HPGA在許多與生殖有關(guān)的疾病中起著越來(lái)越重要的作用，但是對(duì)一些通過(guò)作用于HPGA間接導(dǎo)致生殖疾病的作用機(jī)理還是了解的不夠全面。

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