生物钟对哺乳动物生理代谢、繁殖和肠道菌群影响的研究进展

进化过程中生物钟通过将合成代谢和分解代谢两种代谢过程进行时间上的分离,优化代谢效率;同时使动物机体的代谢循环与睡眠/活动循环同步,维持基本的代谢节律。哺乳动物的繁殖性能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴的调控。下丘脑视交叉神经上核的主生物钟能够产生自发性振荡并且感受光周期的变化,引发褪黑素分泌的变化。褪黑素(MT)作为一种重要的节律调节因子和生殖激素,介导下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物繁殖性能。同时肠道菌群的变化作为一种繁殖障碍的反映逐渐引起人们的关注。本文将重点阐述昼夜节律对宿主能量代谢、繁殖性能以及肠道菌群之间的相互作用,主要包括中枢生物钟视交叉神经上核(SCN)通过褪黑素介导的下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物的繁殖节律。     

哺乳动物繁殖季节性相关基因的研究进展

光照周期或季节更替调控松果体褪黑激素的分泌,下丘脑-垂体-性腺轴接收来自褪黑激素的信息并整合机体内部生理状态后调控下丘脑GnRH的脉冲释放,确保动物在一年中最适宜的时间进行繁殖。哺乳动物在长期进化过程中形成了一定的繁殖节律,已确定一些基因与繁殖的季节性有关。笔者简要介绍了褪黑激素受体1A基因、褪黑激素受体1B基因、KiSS-1/GPR54基因等与哺乳动物繁殖季节性的关系。     

Kisspeptin对哺乳动物生殖调控的研究进展

Kisspeptin是由KISS1基因编码的一种神经肽。Kisspeptin与其受体是GnRH神经元上游的关键调节因子,通过调控GnRH释放刺激垂体促性腺激素的分泌。Kisspeptin在哺乳动物下丘脑、垂体和性腺等器官组织中表达,参与下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴功能调控,在哺乳动物生殖过程中发挥重要作用。文章主要从下丘脑、垂体和性腺三个方面阐述Kisspeptin对哺乳动物生殖功能的调控作用,并就Kisspeptin在动物初情期启动、季节性繁殖和繁殖性能上的研究进行分析总结,以期为Kisspeptin在动物繁殖领域的研究和应用提供参考依据。     

昼夜节律与雌激素协同调控哺乳动物生殖的研究进展

昼夜节律系统是哺乳动物的内部计时系统,在大多数动物中,下丘脑视交叉神经上核(suprachiasmatic nucleus, SCN)是主要的昼夜节律时钟,通过协调动物机体各个组织的时钟使内部节律与环境周期一致。SCN核心区细胞能够直接从内在光敏视网膜神经节细胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cell, ipRGCs)接收光信号,其内源性振荡决定了整个动物的行为和生理节律。雌激素能够调节哺乳动物的多个生理过程,包括但不限于发情周期的节律行为,雌激素通过和SCN协同调节GnRH分泌、LH峰以及排卵,最终影响哺乳动物的生殖过程。本文综述了哺乳动物雌激素分泌和昼夜节律、雌激素和昼夜节律之间的分子联系以及二者对雌性哺乳动物繁殖调控机制3个方面的最新研究进展,以期为深入探究雌性哺乳动物繁殖的节律和激素调控机制提供参考。     

哺乳动物繁殖节律相关基因的研究进展

季节性繁殖动物在长期进化过程中形成了固定的生殖节律,保证后代出生在一年中最适宜的季节。已经确定一些基因与哺乳动物繁殖的节律性有关,笔者简要介绍了钟基因、Leptin基因、RFamide-related peptide基因与繁殖节律的关系。     

瘦素与哺乳动物繁殖活动关系的研究进展

近二十年来的研究发现,瘦素除了参与哺乳动物摄食及能量代谢平衡过程的调节外,还作为一种代谢信号,通过作用于下丘脑—垂体—性腺轴、胎盘和子宫等来调控哺乳动物的繁殖过程。瘦素基因不仅是研究家畜生长发育、肉质等性状的重要候选基因,而且由于瘦素在调控哺乳动物胚胎附植过程中扮演的重要角色,它也是研究家畜多胎性状的重要候选基因之一。研究瘦素及其受体基因的功能及作用机制具有重要的科学意义和潜在的应用价值。文章主要就瘦素对哺乳动物初情期的启动、生殖器官及性腺的发育、生殖激素的分泌、胚胎附植等繁殖活动的调控,以及性别与年龄、妊娠与哺乳、繁殖节律等对瘦素分泌的影响等方面进行综述。     

Bmp/Smad信号通路及其在哺乳动物卵巢发育中的作用

开展绵羊多羔性状基因的研究对于揭示其分子调控机制和提高绵羊繁殖力具有重要意义。骨形态发生蛋白(BMPs)为转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员,与哺乳动物繁殖活动密切相关。研究表明,BMPs可促使原始卵泡向次级卵泡转化,对哺乳动物卵巢颗粒细胞增殖、生殖激素的合成和分泌以及卵母细胞成熟和排卵等方面起重要调节作用,而BMPs发挥功能主要依赖于经典的Bmp/Smad信号通路。本文就Bmp/Smad信号通路成员的表达、对早期胚胎发育的影响以及在哺乳动物卵巢发育中的作用等方面的研究进行总结,以期为进一步研究BMPs及其信号通路的调控机制提供参考。     

鹅繁殖就巢机理研究进展

鹅是季节性繁殖禽类且大多数品种具有较强的就巢性,其中光照是重要的控制因子.光照通过作用于下丘脑的光感受器将光电磁信号转换为激素信号,然后进行一系列信号传导,通过下丘脑-垂体-性腺轴调节鸟(禽)类的生殖活动.下丘脑在光照调控下释放GnRH和VIP,促进PRL的分泌,且使PRL分泌呈季节性变化.PRL表达量的上升与就巢行为的起始和维持具有密切的相关性,在生殖功能退化时达到峰值.目前从分子水平对PRL及相关功能基因进行了大量研究,通过主动或被动免疫PRL或VIP抗体,可以降低PRL的分泌,抑制就巢行为.     

褪黑素在雄性动物繁殖中的功能

正褪黑素是由哺乳动物下丘脑松果体产生的一种吲哚胺类激素,化学成分是N-乙酰-5甲氧基色胺,1957年被耶鲁大学的皮肤科专家首次分离并检测了其分子结构,此后褪黑素成为医学和生命科学领域的研究热点。褪黑素是介导光照影响动物繁殖活动的重要调节因子,合成和分泌呈昼低夜高的节律性变化。光照可以通过调控褪黑素的分泌影响动物的繁殖活动。对于季节性繁殖动物,日照时     

褪黑素影响动物繁殖性能的研究进展

褪黑素是一种由哺乳动物松果体分泌的神经内分泌胺类激素,通过其高亲和性膜受体的参与调控动物生理节律、季节性繁殖、睾丸及卵巢功能等生理过程。本文就褪黑素的相关特性及其对动物繁殖性能的影响进行综述,为褪黑素在动物生产中的广泛应用提供参考。     

鹅繁殖就巢机理研究进展

鹅是季节性繁殖禽类且大多数品种具有较强的就巢性,其中光照是重要的控制因子。光照通过作用于下丘脑的光感受器将光电磁信号转换为激素信号,然后进行一系列信号传导,通过下丘脑-垂体-性腺轴调节鸟（禽）类的生殖活动。下丘脑在光照调控下释放GnRH和VIP,促进PRL的分泌,且使PRL分泌呈季节性变化。PRL表达量的上升与就巢行为的起始和维持具有密切的相关性,在生殖功能退化时达到峰值。目前从分子水平对PRL及相关功能基因进行了大量研究,通过主动或被动免疫PRL或VIP抗体,可以降低PRL的分泌,抑制就巢行为。     

绵羊生殖激素研究及非繁殖季节的应用

绵羊的一系列繁殖活动都与生殖激素的变化有着密不可分的联系.生殖激素在体内的分泌是受下丘脑-垂体-卵巢轴的调节,下丘脑起主宰作用,但垂体和卵巢分泌的生殖激素是影响繁殖的主导因素,这些内源性的激素主要有促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、孕酮(P)、雌激素(E)等,它们在体内有规律、有节奏的分泌,调控着绵羊的各种繁殖活动.     

褪黑素调控动物生殖内分泌的研究进展

褪黑素(MLT)是松果体分泌的一种神经内分泌激素,具有参与免疫反应、调节生命活动的节律性等多种生物学功能,并与生殖内分泌息息相关。目前对于褪黑素的研究主要集中在人类的癌症和植物等方面,而关于动物生殖内分泌的研究较少,深度较浅。研究表明,褪黑素可以调控动物下丘脑-垂体-性腺轴生殖相关激素的内分泌作用,抑制或促进促性腺激素释放激素(GnRH)、促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、性腺激素的分泌。而在不同物种间,褪黑素作用效果却不同。论文综述了褪黑素对促性腺激素释放激素、促卵泡素、促黄体素、性腺激素以及其他与生殖相关激素的调控,为褪黑素调控动物生殖内分泌的的研究提供参考,以期对褪黑素在动物生殖调控中的作用更深入了解。     

甲状腺激素受体基因调控动物繁殖的研究进展

甲状腺激素(thyroid hormone,TH)及其受体除了参与调控机体正常发育和代谢平衡外,还在动物繁殖活动中发挥重要的生物学作用。甲状腺激素受体α(thyroid hormone receptor alpha,TRα)和甲状腺激素受体β(thy-roid hormone receptor beta,TRβ)属于配体依赖性核受体超家族成员,分别由THRA和THRB两个基因编码,这两个基因的选择性剪接或转录起始位置不同可导致不同组织中存在多种受体亚型。本文首先介绍了TRs的基本特征;然后以下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPGA)为主线,综述了TRs通过参与促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)脉冲释放、促性腺激素水平、促性腺激素受体和性激素受体的表达实现对性腺轴系统的繁殖调控;最后,从TH-GnRH通路、TH/TRs在哺乳动物季节性繁殖中的作用及在鸟类季节性繁殖中的作用3个方面概述了TH/TRs对动物季节性繁殖的调控作用,有助于深入了解动物季节性繁殖的分子机制,为季节性发情的人工调控提供新思路。     

催乳素在绵羊季节性发情中的调控作用

催乳素(prolactin,PRL)是一种蛋白激素,由垂体前叶嗜酸细胞、妊娠子宫蜕膜和免疫细胞等分泌,在哺乳动物和禽类繁殖中发挥着重要作用。小鼠与禽类中PRL可调控繁殖性状,影响垂体中促性腺激素的分泌及卵巢中卵泡的生长。绵羊休情季节可维持高浓度PRL,发情季节PRL浓度降低。论文主要对PRL所涉及的调控网络及PRL对下丘脑-垂体-性腺轴的调控作用进行综述,分析PRL在绵羊季节性发情中可能的调控作用,为深入探索动物季节性发情调控机制提供参考。     

褪黑素在卵巢中功能的研究进展

褪黑素是一种由哺乳动物松果体分泌的神经内分泌胺类激素,通过其高亲和性膜受体的参与调控动物生理节律、季节性繁殖和卵巢功能等生理过程。本文就褪黑素的相关特性及在卵巢中的功能研究进行综述,为其成为提高卵母细胞质量、治疗不孕疾病的开发药物提供理论依据。     

褪黑素膜受体MT1与MT2在妊娠期奶山羊卵巢中表达特点

褪黑素(melatonin)是松果腺分泌的一种神经内分泌激素,主要通过其膜受体(MR)的介导参与调控动物生理节律、季节性繁殖和卵巢功能等生理过程。melatonin的高亲和性膜受体分为MT1和MT2两种亚型,本试验采用RT-qPCR和Western blot方法研究了MT1和MT2在妊娠期奶山羊卵巢中的表达特点。结果表明,MT1和MT2在妊娠不同阶段奶山羊卵巢中都有表达,并表现为相同的表达模式,妊娠中期表达水平最高,妊娠前期和妊娠中期表达水平极显著高于妊娠后期(P0.01)。MT1和MT2在不同妊娠期奶山羊卵巢中的表达特点与黄体的功能一致,提示褪黑素可能通过MT1和MT2的介导对妊娠期奶山羊黄体功能发挥调节作用。     

褪黑激素影响绒山羊毛囊生长发育相关基因表达的研究进展

褪黑激素是动物体内广泛存在的一种小分子吲哚类激素,是基于光周期、季节性及生殖节律的一种神经内分泌激素,它对绒山羊的皮肤毛囊发育和绒毛生长等生理过程具有重要的调控作用。文章综述了褪黑激素对绒山羊毛囊生长发育相关基因表达的影响,揭示了褪黑激素对绒山羊毛囊生长发育的调控作用及其可能的机制,为提高绒山羊绒毛产量和质量提出可靠高效的解决方案提供参考,从而在理论和技术双层面实现小批量和低品质的选择和繁殖方面的突破。     

Cry1基因在雄性绵羊生殖轴系的表达与定位

隐花色素1(Cryptochrome 1,Cry1)基因作为生物钟调控环路的负调控因子,对生物节律的稳定发挥着重要作用,因此研究Cry1基因在哺乳动物生殖轴系的表达对揭示哺乳动物季节性繁殖的调控机理有着重要意义。本实验应用qPCR和免疫组织化学等方法研究了Cry1基因在雄性绵羊生殖轴系(松果体、下丘脑、垂体、睾丸和附睾)的分布和表达情况,并通过生物信息学分析对Cry1蛋白的结构做了预测。结果显示:在绵羊生殖轴系各组织中均有Cry1表达,其中在下丘脑中的表达最高,睾丸次之,各组数据间差异显著。免疫组化结果显示Cry1蛋白在松果体和下丘脑中成弥散性表达,胞膜、胞质及胞核均有阳性表达。在垂体上Cry1蛋白主要位于毛细血管的管壁细胞和血管周围的腺细胞上。Cry1蛋白还在睾丸组织的基膜和间质细胞,以及附睾管腔上皮细胞、管周肌样细胞和腔面精子上呈阳性表达。生物信息学分析发现Cry1蛋白无信号肽信息和跨膜结构,主要位于细胞质和细胞核中,与牛、鹿的亲缘关系最近。Cry1基因参与了绵羊的繁殖,为生物钟调控哺乳动物的季节性繁殖提供了一定的研究基础。     

褪黑素和GnIH对动物繁殖活动的作用及调控

光照对动物的繁殖活动具有重要的调节作用。褪黑素分泌受光周期调控,其在光照调节繁殖活动的过程中发挥了重要介导作用。性腺激素抑制激素(GnIH)是下丘脑-垂体-性腺轴中重要的负向调节因子,对动物繁殖活动发挥着关键抑制作用。近年来研究表明,褪黑素与GnIH在调节动物繁殖活动中正相关,可能存在协同作用。本文就褪黑素以及GnIH在动物繁殖功能的调控角色以及潜在相互关系进行综述,以期为深入研究动物繁殖性能的调控及相关研究工作提供参考。