生殖免疫研究进展

生殖免疫研究进展李瑞梅，陈秀荔，靳亚平西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨陵（712100）摘要：生殖免疫学是随着生殖医学及免疫学进展而发展起来的一门重要的边缘学科，涉及生殖生理、妊娠生理、病理妊娠以及生殖控制等，已在医学和畜牧业生产的应用中产生了许多有意义的效果。

现就生殖免疫国内外研究进展作简要综述。

关键词：生殖免疫，性腺激素，动物生殖免疫的基本原理是将性腺激素与大分子物质偶联，形成免疫原，给动物注射以后，机体产生相应的激素抗体，主动或被动中和动物体内的性腺激素，使该激素的生物活性全部或部分丧失，从而引起内分泌平衡的改变，即减少了性腺激素对丘脑和垂体的负反馈，引起GnRH和FSH、LH分泌的增多，达到促排卵的目的[1]。

当前, 这种“生殖免疫”技术已经成为动物生殖调控的重要手段[ 2-4 ]，其应用及为广泛。

1. 生殖免疫的方法生殖免疫的方法有主要有主动免疫、被动免疫和基因免疫。

运用主动和被动免疫方法可以中和某一种激素或另一种激素的水平升高以达到提高或降低生育力的目的[5]。

1.1 主动免疫即将外源性抗原直接注射到动物体内,刺激动物的免疫系统(体液免疫系统)产生相应的抗体,这种抗体与体内自身所分泌的抗原(激素)能够发生结合而使其失活或活性降低。

这种激素的游离形式(活性形式)在循环系统中含量降低,减弱其对丘脑下部或垂体的反馈抑制作用。

这种免疫形式的作用时间比较持久[6]。

该免疫接种方法需要的抗原量较多,对于某些提取纯化比较困难而又无合成产物的激素来说,其广泛的应用受到限制。

另外,如果使用提取的激素中纯化程度低,还可能产生明显的副作用[7]。

激素免疫学的兴起,使有目的的改变内分泌平衡并产生有意义的生理学效应成为可能,许多学者对此已进行了大量的实验研究,包括生殖激素、调节生长发育的激素在畜禽及人类中的应用,如促性腺激素释放激素( GnRH) 用于动物免疫去势[8]、人绒毛膜促性腺激素(HCG) 用于人避孕疫苗的研究已经取得很大成功。

1.2 被动免疫使用异种动物制备的特异性抗体(血清或卵黄)注射到某种动物体内,与该动物体内的内源性抗原结合而使其循环系统中这种抗原(激素)的活性形式减少而消除或减弱其作用。

这种免疫形式的作用时间比较短。

这种方法是把激素作为抗原对动物进行多次免疫接种,使受接种动物体内产生该种激素的抗体,然后将抗体提取出来用于免疫动物[9]。

1.3 基因免疫基因免疫是90 年代初开始发展起来的一种新方，是指将指导特定的蛋白质或多肽激素合成的基因(ＤＮＡ片段)通过有关分子生物学技术与质粒ＤＮＡ(环状)连接起来,形成携带有该ＤＮＡ片段的重组质粒。

将重组质粒转化到大肠杆菌中进行增殖、扩繁,然后分离和提纯。

提纯后的重组质粒(即基因疫苗)注射到动物体内,被动物肌细胞所摄取,而后在其中表达。

产生的抗原(激素)经过递呈过程,刺激免疫系统产生抗体(这种过程是长期性的)与体内腺体分泌的该种激素发生中和反应，降低这种激系在循环中的含量,减弱其作用。

目前所开展的基因免疫研究，绝大部分是关于传染病和肿瘤防治的基因疫苗研究，与生殖有关的基因疫苗的研究很少，且主要是关于计划生育的基因疫苗，如兔透明带蛋白、绒毛膜促性腺激素基因疫苗。

目前与动物生殖有关的基因疫苗的研究主要是针对卵泡，改善母畜的生殖性能，以杨利国教授领导的实验室进行卵泡抑制素（INH）基因免疫的报道居多[10-12]。

2. 生殖免疫中的激素抗原用于提高繁殖力的激素抗原都是对卵泡发育有抑制作用的激素，包括类固醇激素，如雌激素、孕激素、雄激素等，和蛋白质激素，如抑制素、促乳素等。

2.1 性腺类固醇激素雌激素、雄激素和孕激素及其人工合成的类似物都可以作为生殖免疫的抗原使用。

这些激素的作用比较复杂,一方面它们是成年动物维持第二性征和生殖管道、交配器官正常形态和机能所必不可少的;另一方面它们在体内达到一定水平的时候会对丘脑下部或腺垂体的激素(GnRH或FSH、LH)的合成或分泌产生反馈抑制作用。

黄体期的雌激素和孕酮对垂体促性腺激素有负反馈作用,削弱这种作用,将使促性腺激素增加，促进更多的卵泡发育,以提高排卵率及增加产仔数。

虽有研究利用孕酮主动免疫母羊来提高排卵率[13],但更多的研究是用雄烯二酮为代表的雄激素免疫[14-16]。

睾酮和雄烯二酮是合成雌激素的前体，免疫后将会使雌激素合成减少，从而解除对垂体的抑制[17]。

2.2 抑制素(INH)是由睾丸支持细胞或卵泡颗粒细胞为主分泌的双链多肽激素。

其主要的生理作用是通过破坏FSHβmRNA的稳定性选择性抑制FSH的合成和分泌。

实验证明，抑制素对基础FSH的分泌和GnRH刺激的FSH分泌均有抑制作用。

由于抑制素在卵泡发育和成熟调控中所起的重要限制性作用，所以用免疫中和方法通过改变抑制素的分泌模式，可以促进FSH水平升高，进而促进多个卵泡发育，从而提高排卵率[18-20 ]。

Ohsea 等（(1982）首先报道，用天然INH粗提物免疫绵羊可以提高排卵率，后来的试验证明，INH免疫不仅提高排卵率，还可增加产羔数[21]。

2.3 促乳素(PRL)促乳素(PRL)是腺垂体促乳素细胞分泌的肽类激素，对雌性哺乳动物的乳腺发育、泌乳启动和维持有重要作用，主要是在家禽的生殖免疫中使用。

PRL在雌性家禽体内是引起就巢的主要原因,它具有对抗促性腺激素的作用,能够引起性腺萎缩。

用促乳素进行被动免疫也许是促使就巢家禽醒抱的有效措施,还能够克服用类固醇激素处理所带来的一些作用;用于哺乳母畜(非反刍动物)的被动免疫也有可能引起提早断乳、发情。

3. 生殖免疫的应用3.1 生殖免疫检测在不孕不育中的临床应用免疫系统是一个极为复杂的系统,在维持机体的稳定和健康方面起着重要作用。

人类生殖免疫也是一个复杂的问题，许多疾病归因于免疫过程的自我损伤。

研究表明，近一半不明原因不孕症的病因与免疫有关[7]。

近年来随着免疫学的研究进展，免疫因素在不孕不育中起的作用逐渐被重视起来。

国内外用中西医结合的方法治疗不孕不育取得了良好的临床效果[22]。

随着医疗科学的发展，基础研究的深入，生殖免疫检测在不孕不育症的诊断治疗方面将应用更加广泛。

3.2 应用生殖免疫技术提高动物繁殖力动物的生殖活动主要受体内生殖激素的调控而动物繁殖力的高低则直接受垂体前叶分泌的促卵泡素(FSH)和黄体刺激素(LH)的影响。

将对这两种激素的合成和分泌有抑制或反馈抑制作用的激素作为抗原，对动物进行主动或被动免疫则可以增加它们(尤其是FSH)的合成和分泌量,或使用由该激素制成的抗体去中和动物内源性对应的激素,进而提高雌性动物的排卵数量和雄性动物的精子产量,能够达到提高繁殖力的目的。

当前,这种“生殖免疫”技术已经成为动物生殖调控的重要手段[23]。

Morris等人（1993、1995）先后报导利用抑制素主动免疫母牛，明显提高了双犊率[24]。

B row n 等(1990) 用抑制素被动免疫青年母猪使得排卵率比对照组高35% [ 25 ]。

3.3 应用生殖免疫方法进行性别控制性别控制是当前生物科学领域中研究免疫遗传学和发育生物学的一项重大攻关课题。

长期以来,动物性别控制一直是倍受人们关注的热门课题。

最早研究证实,雄性动物具有一种与Y精子密切相关的特有HY抗原,它是由于Y染色体上的基因位点所编码和调控的细胞膜抗原[26],它具有诱发原始性腺分化为睾丸的潜能,这种HY抗原对雌性动物发生免疫作用后,在雌性动物血清中,即产生有排斥Y精子的基因抗体,简称为HY抗血清。

因此,试验根据HY抗血清IgG能识别Y染色体精子抗原决定族的免疫原理,而采用生殖免疫技术来实现奶牛性别控制,目的就是使早期胚胎原始性腺分化为雌性表现型。

3.4促进动物生长参与生长调节的激素有多种, 如生长激素(GH) ,胰岛素(insulin) ,生长介素(SM ) 。

其中较重要的是生长激素释放激素( GHRH) 、生长激素释放抑制激素( GIH ,又称为生长抑素somatostatin ,SS) ,前者促进GH 分泌,后者抑制GH 分泌,还抑制胰岛素、促甲状腺素( TSH) 、催乳素(PRL) 、促性腺激素及促肾上腺皮质激素(ACTH) 的分泌。

而受生长抑素抑制的这些激素大多对动物生长起积极的促进作用。

如果通过免疫使动物产生或获得抗SS 抗体,中和内源性SS ,则会解除SS 的抑制作用,促进动物生长[]。

这种主动免疫已在绵羊[27 ] 、山羊[28 ]、牛[29 ,30 ] 、猪[31 ] 上应用, 取得较好的促生长效果。

综上所述，生殖免疫技术的应用越来越广泛，技术水平也随着科技的进步越来越子高超，尤其在人和动物方面取得了显著的效果，由此看看来，生殖免疫技术有着广泛的发展前景。

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