張華林,肖 遙,岑桂英,王曉民,郭愛(ài)珍,陳建國(guó),付樹(shù)濱,李文功,楊利國(guó)*
(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院/動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.寧波第二激素廠,浙江 寧波 315300)
人絕經(jīng)期促性腺激素(HMG)是從絕經(jīng)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(zhì)激素[1],在醫(yī)學(xué)上廣泛應(yīng)用于誘導(dǎo)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(guò)早黃素化,特異性調(diào)節(jié)卵泡生長(zhǎng),臨床效果與重組FSH相同[2]。Lauria等[3]首次用HMG誘導(dǎo)牛超數(shù)排卵,并分析了超數(shù)排卵(簡(jiǎn)稱超排)后的內(nèi)分泌變化情況,結(jié)果表明:用HMG超排處理后的青年母牛臨床癥狀和內(nèi)分泌變化正常。他們進(jìn)一步比較HMG、FSH和PMSG用于牛超排的效果,發(fā)現(xiàn)HMG對(duì)刺激卵泡發(fā)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(duì)安格斯母牛進(jìn)行超排處理,發(fā)現(xiàn)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(cè)卵巢上直徑大于1cm的卵泡數(shù)分別為10.33±0.52和9.25±0.46個(gè)(P>0.05)[5]。
FSH和LH是由腺垂體分泌的兩種糖蛋白質(zhì)促性腺激素。在生理?xiàng)l件下,F(xiàn)SH刺激雌性動(dòng)物卵泡生長(zhǎng)和發(fā)育,LH協(xié)同F(xiàn)SH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(dòng)力學(xué)研究時(shí),可以通過(guò)測(cè)定血清中FSH和LH水平來(lái)評(píng)估其生物學(xué)效價(jià)。在生產(chǎn)和臨床應(yīng)用中,F(xiàn)SH制品依據(jù)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(jià)差異很大。中科院動(dòng)物所生產(chǎn)的FSH超排效果好,效價(jià)比較穩(wěn)定,已被國(guó)內(nèi)許多科研單位所接受[7]。在獸醫(yī)和動(dòng)物繁殖領(lǐng)域,HMG原料來(lái)源較FSH廣泛,生產(chǎn)成本較低,但是由于目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)沒(méi)有HMG獸藥產(chǎn)品,所以研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)比較HMG和FSH一次性注射青年母牛的藥代動(dòng)力學(xué)差異和參數(shù),為闡明HMG的作用機(jī)制、優(yōu)化使用方法、提高使用效果、確定適宜休藥期等提供依據(jù),促進(jìn)該藥的推廣應(yīng)用。
于2010年11月上旬,應(yīng)用超聲波診斷技術(shù)(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(yǎng)殖場(chǎng)選擇健康的發(fā)情間期青年母黃牛20頭,隨機(jī)分成2組(HMG組和FSH組),稱重記錄,安裝頸靜脈血管屢。
每頭牛按4IU/kg的劑量體重肌肉注射HMG(批號(hào):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(dòng)物所2009年生產(chǎn))。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(duì)應(yīng)采血次數(shù)編號(hào)1至23)各采集血樣5mL,置于碎冰中帶回實(shí)驗(yàn)室分離血清,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
血液中FSH和LH濃度采用放射免疫法測(cè)定,所用測(cè)定試劑盒購(gòu)自原子高科股份有限公司,具體操作步驟依據(jù)試劑盒中的說(shuō)明書(shū)執(zhí)行。
圖1 注射HMG后血液中FSH和LH水平變化
根據(jù)注射HMG或FSH后血液中FSH和LH變化曲線(圖1和2)計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù),發(fā)現(xiàn)無(wú)論是血藥峰濃度(Cmax)、達(dá)峰時(shí)間(tmax)、半壽期(t1/2),還是0至144h監(jiān)測(cè)期血藥濃度—時(shí)間曲線下面積(AUC0-144h),HMG均比FSH 強(qiáng)(表1)。
大量關(guān)于人的臨床實(shí)踐已證明HMG的有效性用Excel軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理后用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)分析,計(jì)算平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,均數(shù)間采用F檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析,對(duì)不同激素在血液中的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。測(cè)定結(jié)果以濃度-時(shí)間曲線表示,并分析計(jì)算得出藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
在注射HMG后血液中FSH和LH濃度呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),二者的變化趨勢(shì)基本一致,即在注射后6h(第13次采血)FSH和LH水平達(dá)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)。
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(shì),即在注射后0.5h(第6次采血),血液中FSH和LH激素水平達(dá)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(fā)現(xiàn)人IVF周期單用HMG促排卵不僅能降低費(fèi)用,提高人IVF-ET每周期的性價(jià)比,而且可以獲得滿意的妊娠效果[8-10]。在畜牧生產(chǎn)上,胡偉等[11]比較了HMG和FSH用于山羊超排的效果,表明HMG優(yōu)于FSH;田秀娥等[12]比較了HMG和FSH用于綿羊超數(shù)排卵的效果,表明HMG可以代替FSH;我們前期的研究也發(fā)現(xiàn),采用分次肌肉注射激素方法對(duì)安格斯母牛超數(shù)排卵處理,HMG與FSH同樣安全有效[5]。HMG原料來(lái)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(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但是關(guān)于HMG在家畜上應(yīng)用的藥代動(dòng)力學(xué)研究卻鮮見(jiàn),在一定程度上也阻礙了HMG的推廣和應(yīng)用。
母畜在排卵前,外周血中LH水平升高,出現(xiàn)排卵前分泌高峰,LH可以促進(jìn)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(qiáng)等[13]報(bào)道,排卵前綿羊的LH峰值越高,胚胎發(fā)育越正常,綿羊的卵泡發(fā)育后期外周血中LH水平升高是啟動(dòng)卵母細(xì)胞成熟和排卵的重要條件。吳向豐等[14]研究也表明,在整個(gè)超排期間,綿羊血清中FSH濃度均高于相應(yīng)的對(duì)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(jìn)更多原始卵泡的募集,并且其峰值有支持有腔卵泡繼續(xù)發(fā)育和刺激顆粒細(xì)胞產(chǎn)生促卵泡受體(FSHr),從而促使顆粒細(xì)胞不斷發(fā)育。本研究發(fā)現(xiàn)青年黃牛一次性注射HMG6h后血液中FSH和LH水平均達(dá)到峰值,而在注射FSH后血液中FSH和LH二者水平達(dá)到峰值時(shí)間僅為0.5h,并且HMG組血液中無(wú)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(shù)排卵時(shí)需要的激素量較少,而且在理論上超排效果也要優(yōu)于FSH。
表1 注射HMG和FSH后血液中FSH和LH的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)
本研究中在對(duì)處于發(fā)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(xiàn)先升高然后下降的趨勢(shì),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(shì),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(shì),上升幅度均不大,藥代半衰期(t1/2)僅為6h(表1),這說(shuō)明 HMG肌肉注射后在體內(nèi)釋放和發(fā)揮藥效與FSH相比較緩慢,這與國(guó)外學(xué)者Lauria A等人研究結(jié)果一致,他們報(bào)道牛靜脈內(nèi)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(jìn)多個(gè)卵泡平穩(wěn)地發(fā)育并排卵,還能誘使牛機(jī)體排卵后卵巢類固醇激素的平穩(wěn)分泌,血漿中孕酮升高,對(duì)刺激牛只的卵泡發(fā)育更有利[3]。在單次注射HMG后,0至144h監(jiān)測(cè)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(nèi)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(shuō)明 HMG比FSH在體內(nèi)的代謝穩(wěn)定,其活性成分FSH和LH起作用的時(shí)間也較長(zhǎng)。家畜超數(shù)排卵是一個(gè)復(fù)雜的生理過(guò)程,受很多因素的影響,不同品種的家畜對(duì)激素處理的反應(yīng)存在較大的差異,相同品種的不同個(gè)體對(duì)同種激素藥物處理的反應(yīng)也不一樣,動(dòng)物體內(nèi)主要激素水平及其變化也與超排效果有密切聯(lián)系[16]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)家畜超數(shù)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(shí)際應(yīng)用繁瑣費(fèi)工,有時(shí)還發(fā)生浪費(fèi)藥品的情況等[15]。由本研究結(jié)果可知HMG比FSH在體內(nèi)的代謝穩(wěn)定,其活性成分FSH和LH起作用的時(shí)間也較長(zhǎng),因此在家畜超數(shù)排卵時(shí)注射HMG后,其中的活性成分LH可以使供體母畜的發(fā)情時(shí)間提前,縮短試驗(yàn)周期,而且正是由于HMG的活性成分FSH和LH起作用的時(shí)間較長(zhǎng),使用時(shí)只需肌注1次每天,相對(duì)于FSH要肌注2次每天的操作更加簡(jiǎn)便易行,比較適合進(jìn)行大規(guī)模數(shù)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的超排工作。這在實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程中如果需要同等數(shù)量的胚胎時(shí),使用HMG超排可減少供體母畜的用量,這樣我們既節(jié)約了供體母畜的投入,又節(jié)省了人力、時(shí)間,這在加速優(yōu)良品系家畜繁育的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中具有較大的意義[11]。本研究中放射免疫法測(cè)定激素水平,靈敏度高,重復(fù)性好[6],但是實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)參數(shù)變化特征,可以為該藥在超數(shù)排卵中的研究和應(yīng)用提供理論參考。
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