（水生生物学专业论文）南方鲶促性腺激素gth分泌的研究.pdf

中英文缩略词表 a雄烯二酮( a n d r o s t e n e d i o n e ) a p o阿朴吗啡( a p o m o r p l l i n e ) h p g下丘脑脑垂体- 性腺轴( h y p o t h a l a m u s p i t u i t a r y g o n a d a x i s ) b s a牛血清白蛋白( b o v i n e s e r u ma l b u m i n ) c f g n r i - i非洲鲶促性腺激素释放激素( a f r i c a n c a t f i s hg n r h ) c f g t h非洲鲶促性腺激素( a f r i c a n c a t f i s hg o n a d o t r o p i n ) c c m r h i i鸡促性腺激素释放激素一i f ( c h i c k e ng n r h i i ) c g t h鲤鱼促性腺激素( c o m m o nc a r pg o n a d o t r o p i n ) c g t hb鲤鱼促性腺激素b 亚基( c o m m o nc a r pg o n a d o t r o p i n b 。s u b u n i t c o m t儿茶酚氧甲基转移酶( c a t e c h o l o m e t h y l - t r a n s f e r a s e ) c 口m计数分钟( c o r n t $ p e r m i n u t e ) d a多巴胺( a o p a m i n e ) 1 7a ，2 00 d h p 1 7d ，2 01 3 双羟基孕酮( 1 7a 2 00 一d i h y d r o x y - 4 p r e g n e n 。3 o n e ) d h t双氨睾酮( d i h y d r o t e s t o s t e r o n e ) d o m地欧酮( d o m p e d d o n e ) e 2雌二醇( e s l r a d i 0 1 ) f s h促卵泡激素( f 0 u i c l e s t i m u l a t i n gh o r m o n e ) o a r羊抗兔y 球蛋白血清( g o a t a n t i - r a b b i tyg l o b u l i n ) g h r h生长激素释放激素( g r o w t h h o r m o n e - r e l e a s i n g h o r m o h e ) o h生长激素( g r o w t hh o r m o n e ) g n r i - i促性腺激素释放激素( g o n a d o t r o p i n - r e l e a s i n g h o r m o n e ) g r i f促性腺激素释放抑s g 素( g o n a d o t r o p i n r e l e a s e i n h a b i t o r y f a c t o r ) g s i成熟系数( g o n a d o s o m a t i ci n d e x ) g t h促性腺激素( o o n a d o t r o p i n ) g t h i i促性腺成熟激素( g o n a d o t r o p i n - i i ) g t h 1促卵黄生成激素( g o n a d o t r o p i n 。i ) 匕 ( 删r i g t h r i i n h c g 3 t 3 h s d k t l h l h r h a m e a r l s d n g m l n n p o o a o h a 1 7 d - p p b s p i m p p d p s r a c f r n s g n r h t v e h 促性腺激素受体i ( g o n a d o t r o p i nr e c e p t o r - i ) 促性腺激素受体i i ( g o n a d o t r o p i nr e c e p t o r i i ) 小时( h o u r ) 人绒毛膜促性腺激素( h u m a nc h o r i o n i cg o n a d o t r o p i n ) 31 3 羟基类固醇脱氢酶( 39 h y d m x y s t e r o i dd e h y d m g e n a s e ) 酮基睾酮( k e t o t e t e s t e r o n e ) 促黄体生成素( 1 u t e i n i z i n gh o r m o n e ) 促黄体素释放激素类似物( d e sg l y ”【o a i a 6 i l h r he t h y l a m i d e ) 平均值标准差( m e a n _ _ + s t a n d a r dd e v i m i o n ) 纳克，毫升( n a n o g r a mp e rm i l l i l i t e r ) 结节外侧核( n u c l e u sl 砒e m lt u b e r i s ) 视前核( n u c l e u sp r e o p t i c l l s ) 雄烯三酮( a n d m s t e n e t r i o n e ) 1 1 1 3 羟基雄烯二酮( “1 3 - l a y d r o x y a n d r o s t e n e d i o n e ) 1 7d 一羟基黄体酮( 1 7a - h y d r o x y p r o g e s t e r o n e ) 磷酸缓冲液( ( p h o s p h a t eb u f f e o 双氟基丁哌啶苯丙米坐酮0 i m o z i d e ) 中腺垂体( p r o x i m a lp a r sd i s t a l i s ) 鱼用生理盐水( f i s hp h y s i o l o g ys a l i n e ，) 非洲鲶抗血清( r a b b i t a n t i - a f r i c a nc a t f i s hg t hs e r u m ) 放射免疫测定方法( m d i o i m m u n o a s s a y ) 大麻哈鱼促性腺激素释放激素( s a i m o ng n r h ) 睾酮( t e s t o s t e r o n e ) 载体溶液( v e h i c l e ：c o n t a i n s 0 8 n a c l 和o i n a 2 s 2 0 5 ) l v _ - _ i _ - _ _ - _ _ _ - _ - _ _ _ 。一 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究 南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究 、，内容摘要 l 采用胡鲶科非洲鲶( c l a r i a sg a r i e p i n u s ) 促性腺激素( c f g t h ) 的同源放射免疫 测定法( h o m o l o g o u sm d i o i m m u n o a s s a y ) ，用标记鲤鱼促性腺激素( g t h ) 的方法进行 标记，测定了鲶科南方鲶( s i l u r u s m e r i d i o n a l i sc h e n ) 的血清g t h 水平和脑垂体g t h 含量。4 i i 恿过比较南方鲶血清和脑垂体样品对c f g t h 的竞争抑制曲线与标准曲线的平 行性以及比较排卵过程中血清g t h 水平的变化趋势，说明了所采用的g t h 的放射 免疫测定方法( g t a ) 可用于南方鲶的血清和脑垂体的g t h 测定。运用这种r i a 研究 了南方鲶血清和脑垂体g t h 水平的季节变化、诱导排卵和排精过程中血清g t h 水 平的变化、注射促黄体素释放激素类似物( l h r h a ) 或和地欧酮( d o m ) 以及 注射l h r h a 或和人绒毛膜促性腺激素( h c g ) 对一龄南方鲶幼鱼g t h 分泌释放 的影响。 究结果表明：南方鲶血清中g t h 水平的季节变化表现出与成熟系数相致的 势。即在性腺发育早期，血清g t h 水平较低，随着性腺发育，f i t h 水平上 升，并在性腺发育晚期和成熟期( 2 4 月份) 明显升高，而在产卵后的性腺退化期又 下降，雌鱼的变化尤为显著。周年中雌鱼血清g t h 水平都高于雄鱼，统计检验表明 仅在繁殖期雌雄鱼血清g t h 水平差异显著。脑垂体中g t h 含量也表现出与成熟署 数相一致的变化，在性腺发育早期g t h 含量低，在性腺生长晚期升高，而在成熟捧 进一步升高。但在性腺退化期，g t h 含量下降。雌鱼脑垂体的g t h 含量都略高于 雄鱼，统计分析表明雌鱼脑垂体g t h 含量在性腺生长晚期和成熟期明显高于雄鱼， 而在其它性腺期雌雄之间并无显著差异。 注射l h r h a d o m 对南方鲶雌幼鱼血清g t h 释放研究表明；南方鲶雌幼鱼 g t h 的释放同样受到促性腺激素( g n r h ) 和多巴胺( d a ) 的双重调控。单独注射多 巴胺拮抗剂d o m 不能促进g t h 释放，而d o m 与h c g 结合注射却能显著增强 l h r h - a 对脑垂体g t h 的释放作用。说明d a 对g t h 的释放抑制作用是间接通过 c m r h 实现的。同时也说明d a 不能抑制基础的g t h 释放，而只能抑制g n r h 刺激 的g t h 释放。这与研究过的鲤科鱼类不同，而与研究过的其它鲶形目鱼类相似。 单独注射h c g 后南方鲶一龄雌幼鱼血清g t h 水平上升，这种升高可能与外源 g t h ( 即h c g ) 与e f g t h 具有一定的交叉免疫反应有关。h c g 与l h r h - a 结合注 射后血清g t h 水平升高的程度明显高于单独注射h c g 或l h r h - a ，表明血清中同 时具有外源g t h 和l h r h - a 刺激脑垂体释放的内源g t h 。而经过较长时间后( 2 4 h ， 第1 页 “。_ _ _ _ - _ _ - 。- 。- 。_ _ _ - _ - - _ _ _ - - - - - - l _ _ _ _ l - _ _ - - _ - _ 。- _ _ _ - - 一一一 幺 变 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究1 4 8 h ) ，h c g 己被代谢清除，因而表现出注射l h r h a + h c g 与注射l h r h - a 的血清 g t h 水平趋向一致。 应用不同药物诱导排卵过程中血清g t h 水平的变化表明：l h r h a 和h c g 结 合注射诱导排卵的血清g t h 水平在排卵过程中急剧上升，而在排卵后又下降。注射 同样剂量的药物而未排卵雌鱼的血清g t h 水平虽有升高，但升高的幅度不及排卵 鱼，注射l h r h a + d o m 而未排卵的雌鱼也与注射l h r h ，a + h c g 未排卵鱼的g t h 变化趋势相似，其升高的幅度不及排卵雌鱼。 研究结果表明南方鲶一龄幼鱼结合注射l h r h a + h c g 的血清g t h 水平比单独 注射l h r h a 和h c g 的幼鱼都高。而在性成熟鱼注射l h r h - a + h c g 诱导南方鲶排 卵过程中血清g t h 水平形成一个明显的高峰，这与在许多硬骨鱼类排卵过程中血清 的g t h 水平变化相似，而且用l h r h a + h c g 诱导排卵具有较高的排卵率( 5 7 ) 。 幼鱼和成鱼的实验结果都充分证明了用l h r h a + h c g 诱导南方鲶排卵是切实可行 的 本研究同时也证实了南方鲶与其他已研究过的鲶形目鱼类一样：脑垂体g t h 的 释散同时受到g n r h 和d a 的双重调节，在一龄雌幼鱼注射l h r h a + d o m 后血清 g t h 水平甚至超过了注射l h r h - a + h c g 后的血清g t h 水平。因而这些结果从理论 上说明了采用l i n p e 方法( 即l h r h - a + d o m ) 用于诱导南方鲶捧卵也是可行的。 关髓词，促性腺激素；分泌活动； 南方鲶 第2 页 墨堂亟主堂鱼堡塞：童查鳇堡壁腺激素( g t h ) 分泌的研究1 1 前言 繁殖过程是在神经内分泌系统整合调节控制下进行的，这个系统是由脑、脑 垂体、性腺组成的一个功能整体，称作脑垂体性腺轴( h y p o t h a l a m u s p i t u i t a r y g o n a d a x i s ，h p g 轴) ，脑是连接内外信息的中枢。生物和非生物因素如食物、种群密 度、捕食、光周期、温度、水质、污染等影响成熟的因素在下丘脑整合后，传到 脑垂体，刺激脑垂体合成或分泌促性腺激素( g o n a d o t r o p i n ，g t h ) 。井通过g t h 来调 节性腺的活动，如性腺的发育生殖细胞和激素的产生。性激素又是这些激素的一 个重要组成部分，除了其外周作用外，还直接或间接对大脑、脑垂体起反馈调节作 用。 目前，硬骨鱼类的生殖内分泌调控多集中于鲤科鱼类和鲑科鱼类( 林浩然， 1 9 9 9 a ) 。国外不少学者对鲶类生殖内分泌学做了大量工作，尤以荷兰学者对非洲鲶 ( c l a r i a s g a r i e p i n u s ) 的研究最为出色( 王德寿等1 9 9 6 ) 。而国内仅见王德寿等( w a n g 等，1 9 9 5 ；1 9 9 8 a ；2 0 0 1 ) 对鲶形目的大鳍鲮( m y s t u s m a c r o p l e r u s ) 、长吻魏( l e j o c a s s j s l o n g i r o s t r i s ) 生殖内分泌调控作了研究。鲶形目生殖内分泌调节和鲤形目基本相 似但也有其种族特异性( 王德寿等，1 9 9 6 ) 。 1 1 促性臆激素及其受体 1 1 1 促性腺激素的结构 g t h 是硬骨鱼类脑垂体分泌的一种糖蛋白激素，并在硬骨鱼类的生殖周期调节 中起着重要作用。近年来，在多种硬骨鱼类( 大麻哈鱼、鲤鱼、拟庸鲽、美洲拟鲽) 发现有两种0 1 7 - i ( s w a n s o n 等，1 9 9 1 ；l i n 等，1 9 9 2 ；v a nd e rk r a a k 等，1 9 9 2 ；，t a n a k a 等，1 9 9 3 ； k o i o d e 等，1 9 9 3 ) ，并定名为g t h i 和g t h - 1 1 。g t h i 具有促进卵黄蛋白原渗入卵母 细胞的作用被称之为促卵黄生成激素，g t h i i 则能刺激性类固醇激素生成、配子 发生与成熟排卵等，因此被称为促性腺成熟激素( i d l e r 等，1 9 7 5 ) 。大麻晗鱼的g t h - i ，g t h i i 都为糖蛋白激素，g t h i 含糖量较低，而g t h i i 含糖量较高。g t h - i 和g t h - i i 都由d 亚基和1 3 亚基组成，两亚基以共价键相连。其中g t h - i 的亚基 有ol 、d2 两个类型。d2 亚基与g t h i i 的a 亚基相同而g t h i 与g t h i i 的b 亚基的氨基酸组成差异较大( k a w a u c h i 等，1 9 8 9 ) 。与哺乳动物相比，g t h i 、6 i h i i 的1 3 亚基分别与f s h ( 促卵泡激素) 和l h ( 促黄体生成素) 的b 亚基相似( 林浩 然，1 9 9 7 ) 。g o o s 等( 1 9 8 6 a ) 分离了非洲鲶的g t h 。b o g e r d 和g o o s ( 1 9 9 3 ) 分离 了非洲鲶g t h 的a 和b 亚基。而非洲鲶g t h 的a 亚基和且亚基c d n a 分别为 第3 页 一堡兰堕主堂皇堡塞! 童立坠堡丝堕堂童! 鱼! 旦! 坌些笪堡塞1 6 2 6 b p 、和5 7 4 b p ( r e b e r s 等，1 9 9 7 a ) 。s c h u l z 等( 1 9 9 5 a ) 证明非洲鲶脑垂体只含有 g t h i i ，甚至在脑垂体e d n a 文库中亦未能检测到类似g t h ib 亚基的化合物。因 此他们认为非洲鲶脑垂体中可能只有一种g t h 即g t h i i 存在。在欧洲鳗鲡中也只 发现一种g t h ( q u e r a t 等，1 9 9 0 ；l o 等，1 9 9 1 ) 。所以鱼类g t h i 和g t h 一1 i 的研究目前 还需继续深人进行。 1 1 2 促性腺激素细胞的定位 k a w a u c h i 等( 1 9 8 9 ) 用大麻哈鱼两种g t h 的b 亚基特异性抗血清对虹鳟和大 西洋大麻哈鱼的脑垂体进行免疫细胞学研究发现，与g t h - i8 亚基抗血清起特异性 免疫反应的细胞主要分布在中腺垂体腺索的周围，而与g t h - i ib 亚基抗血清起特异 性免疫反应的细胞主要分布在中腺垂体腺索的中央部分。进一步的研究发现：在性 未成熟鱼脑垂体只具有g t h 1 分泌细胞，精子发生和卵黄生成开始后才出现g t h 1 1 分泌细胞，在性成熟和排精与排卵时，脑垂体内同时具有g t h i 和6 t h - 1 1 分泌细 胞，但g t h 1 1 分泌细胞的数量要比g t h i 多得多。这些结果表明在配子发生和成 熟期，g t h i 和g t h - 1 1 分别由脑垂体不同的g t h 细胞合成与分泌。 在鞘膜层和颗粒层已发现有g t h 受体存在( k a n a m o r i 和n a g a h a r n a 1 9 8 8 a ) 。y a n 等( 1 9 9 2 ) 证明银大麻哈鱼、m i w a ( 1 9 9 4 ) 等证明马苏大麻哈鱼都有两种g t h 受体存在， 第一种受体( g t h - r i ) 能与g t h - i 和g t h - i i 结合但与g t h i 亲和性较高，而另 一种受体( g t h - r i i ) 只能与g t h - z i 特异结合。g t h - r i 型受体存在于鞘膜层和颗粒 层，而g t h - r i i 型受体只存在于颗粒层。g t h 作用于鞘膜层产生1 7d 一羟基黄体酮 ( 1 7d p ) ，颗粒细胞层在2 0b 一羟基类固醇脱氢酶( 2 0b h s d ) 的作用下将鞘膜层 产生的1 7a p 转变为1 7d ，2 0b 一双羟基孕酮( 1 7d ，2 0 b d h p ) ( n a g a h a m a ，1 9 8 3 ) ， 这种转变是通过一种或多种受体来传导的、并依赖于腺苷酸环化酶系统来实现的 ( k a n a m o r i 等1 9 8 8 ) 。 在非洲鲶编码g t h 受体的e d n a 基因已被克隆，并在人胚肾细胞上表达 这种受体兼有哺乳类l h 、f s h 受体的特征并很可能在l e y d i g 细胞上表达( s e h u l z 等，1 9 9 4 a b ) 。这种受体能与非洲鲶g t h i i 、人f s h 结合，但不能与h c g ( 人绒毛 膜促性腺激素) 或人l h 结合，暗示性腺中可能还存在另一种g t h 受体( r e b e r s 等，1 9 9 9 ) 。 1 1 3 促性腺激素的分泌调控 同哺乳动物一样，硬骨鱼类脑垂体g t h 的分泌受下丘脑促性腺激素释放激素 ( g n r h ) 和促性腺激素释放抑制因素( g r i f ) 的双重调控( p e t e r 等，1 9 8 6 ) 及性 第4 页 一_ 曩1 一一一1 一垄堂堡主堂堡堡塞! 查立壁堡丝塑墼童! 璺! 望! 坌些塑堕塞! 类固醇激素的反馈调节作用。大量证据表明多巴胺( d a ，多巴胺d 2 受体拮抗剂) 是一种促性腺激素释放的抑制因素( c h a n g 等，1 9 8 3 ) 。非洲鲶促性腺激素同样受到 g n r h 的释放作用和d a 的抑制作用( d el e e u w 等，1 9 8 6 ) 及性类固醇激素的反馈调节 作用( o o o s 等，1 9 8 5 a ) 。硬骨鱼类主要有a 型和b 型两种神经分泌纤维( 它们含有的 分泌颗粒大小不同) 的轴突直接进入腺垂体，并且支配g t h 细胞的分泌活动。其 中有些种类( 如鲫鱼、青鳝) a 型和b 型神经分泌纤维都和g t h 细胞有直接的突 触联系：有些种类( 如罗非鱼、泥鳅) 只有b 型神经分泌纤维和g t h 细胞有直接 突触联系：还有些种类( 如日本鳗鲡、康吉鳗、丁鲥等) 的a 型和b 型神经分泌纤 维都不和g t h 细胞直接联系，它们之间为基底膜分隔开。超微结构和细胞化学的 研究表明这些神经分泌纤维可能来自结节外侧核( n l t ) 或视前核( n p o ) ( 林浩然， 1 9 8 2 ) 。p e u t e 等( 1 9 8 4 ，1 9 8 7 ) 对非洲鲶研究证实：g t h 分泌细胞受到具有l h r h ( 促 黄体素释放激素) 免疫活性的a 型神经纤维和具有d a 免疫活性的b 型神经纤维的 双重支配b 型纤维和g t h 细胞甚至有轴突联系。此外，在中腺垂体( p p d ) 还观 察到无免疫活性的a 型神经纤维，说明还有其他神经调节的可能性。双重神经支配 是硬骨鱼类脑垂体g t h 分泌细胞的普遍特征。 1 2 促性腺激素释放激素及其受体 到目前为止，已有1 3 种类型的g n r h 在脊椎动物被发现( s h e r w o o d 等，1 9 9 7 ；c a r o l s f c l d 等，2 0 0 0 ) ，且都为1 0 肽。c m r h 的分布特点是：在许多动物中都 同时具有两种或多种g n r h ( s h e r w o o d 等，1 9 9 3 ) ，并在许多动物中已分离出不止一种 e d n a 或基因编码的g n r h 多肽0 3 0 9 e r d 等，1 9 9 4 ；w h i t e 等，1 9 9 5 ) 。鸡促性腺激素释放 激素i i ( c - g n r h i i ) 是最普遍分布的类型，它通常与其他类型g n r i - i 在某种动物 一起出现，但其他类型g n r h 并不同时存在于同一种动物中( 林浩然，1 9 9 8 a ) 。 硬骨鱼类g n r h 分泌的三个中心是：结节外侧核、视前核和端脑( 林浩然，1 9 8 2 ) 。 下丘脑分泌的促性腺激素释放激素对鲶类生殖系统的控制具有重要的作用( d e l e e u w 等，1 9 8 5 a ，b ；r i c h t e r 等，1 9 8 7 ；g o o s 等，1 9 8 7 ；n g a m v o n g c h o n 等，1 9 8 8 ) 。它的主要 作用是刺激g t h 释放( d el e e u w 等，1 9 8 6 ) ， c m r h 在脑垂体中是通过与它的特异性 受体结合而发挥其作用的。金鱼中促性腺激素释放激素是通过影响电压敏感钙通道 ( v s c c ) 使细胞外钙流入，导致细胞内钙增加，进而激活蛋白激酶c 、钙调蛋白、n a + h 交换泵等，使脑垂体g t h 细胞释放g t h 。c a m p 虽然不传递g n r h 的作用，但能使钙 通过v s c c 增加而增强g t h 对g n r h 的敏感性。v s c c 与钙流入以及蛋白激酶c 的激活 是g n r h 刺激g t h 分泌活动的主要信息转导的成分( 林浩然，1 9 9 8 b ) 。g n r b 诱导的 j!：i：j!：一一一 墨堂堡主堂些堡塞! 堕查笙堡壁堕遨童! 鱼! 醚! 分泌的研究 一6 g t h 迅速释放是通过蛋白激酶c 传递的，而由g n r h 刺激的g t h 持续分泌则是通过c a m p 传递的( 林浩然，1 9 9 7 a ) 。 免疫细胞化学研究表明，非洲鲶的l h r h 免疫活性物质位于视前核的核周体以 及伸至近端远侧部邻近g t h 分泌细胞的神经纤维g q ( g o o s 等，1 9 8 5 5 。在非洲鲶中， 运用蛋白质化学和分子生物学技术己分离了c f g n r h 和c g n r h 1 i 这两种形式的 g n r h ( s h e r w o o d 等，1 9 8 9 ) ，它们的分子结构分别为( b o g e r e d 等，1 9 9 2 ；1 9 9 4 ) ： c g n i i j i i i ：p o l u - h i s - t r p s e r - h i s g l y t r p - 1 。y r p r o - g l y - n h c f g n r h ：p g l u - h i s t r p - s e r h i s g l y - l e u a s h - p r o g l y - n h c f g n r h 的神经元分散在前脑腹部，而投射在脑垂体，而c g n r h i i 神经元位 于中脑被盖，并没有直接的轴突与脑垂体连接( b o g e r d 等，1 9 9 4 ；z a n d b e r g e n 等，1 9 9 5 ) ， 脑垂体提取物中包含了c f g n r h 和c g n r h 4 1 两种免疫活性物质，用单或双标记免 疫细胞化学技术表明两种多肽都位于同样的肽能神经纤维，并且常是分布在g t h 细胞附近的同一分泌颗粒中。但c g n r h i i 在脑垂体中的含量比c f o n r h 低得多 ( s c h u l z 等，1 9 9 3 ) 。离体和在体实验都表明两种g n r h 都具有促进g t h 释放的作用， 但c - g n r i - i - i i 释放g t h 的活性比c f g n r h 强约1 0 0 1 0 0 0 倍( s c h u l z 等，1 9 9 3 ；1 9 9 4 ) 两种多肽与放射性”5 i 标记的c m r h 类似物竞争结果也表明c g n r h - i i 对大麻哈鱼 促性腺激素释放激素类似物( s g n r h a ) 竞争作用强于c 好n r h 。c g i 龊h i i 除了刺 激g t h 分泌外，低剂量的c 0 1 1 r h i i 还能抑制c f g h r h 诱导的g t h 分泌这种抑 制c 好i 吐m 释放作用直接作用于g t h 细胞，它们最后的综合作用取决于两种g n r 在g t h 细胞周围的相对浓度( b o s m a 等，1 9 9 5 ) 。 高活性的c g n r h i i 可能与g t h 大量涌出有关，而c f g n r h 可能与血清中g t h 水平的轻微变化的调节有关( b o s m a 等，1 9 9 5 ) 。 g n r i - i 结合位点仅限于脑垂体g t h 细胞，放射自显影和激素释放研究表明g n r h 受体位于g t h 细胞( b o s m a 等，1 9 9 7 ) 。目前，在非洲鲶已分离了两种g n r h 受体 ( t e n s o n 等，1 9 9 7 ；m a r i o n 等，2 0 0 0 a ) ，这两种g n r h 受体都是典型的g 蛋白偶联受体， 受体i 在脑垂体细胞中分离并被克隆( t e n s o n 等，1 9 9 7 ) ，受体在精巢中被发现( m a r i o n 等，2 0 0 0 a ) ，受体i 由3 7 9 个氨基酸组成，g n r h 的两种受体有7 1 的同源性。受体i i 与其他哺乳类相比不同的是有一个c 终端区，并在跨膜区有一个a s p 残基 ( m a r i o n ，2 0 0 0 b ) 。受体i 对c g n r h i i 、c f g n r h 和其他各种g n r h 激动剂的亲和力 都高于受体i i 然而这种受体亲和力的高低在磷酸肌醇( i p ) 和c a m p 信号传导特 征中并没有被反应出来。c g n r h i i 、c f g n r h 都能与受体i i 结合，但受体对c - g n r h i i 的亲和力比c f g n r h 高1 0 0 倍( m a r i o n 等，2 0 0 0 b ) 。而受体j 对c f g n r h 的 第6 页 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究 亲和力比对c g n r h i i 的亲和力高约1 0 0 倍( s c h u l z 等，1 9 9 3 ) 。c f g n r h 和p g n r h i i 对受体的不同亲和性是决定其对g t h 分泌释放活性不同的原因，但这种差异也可 通过提高它们的浓度而得到弥- ；b 0 3 0 s m a ，1 9 9 5 a ) 。 对多种硬骨鱼类的研究发现：g n r h 不仅刺激脑垂体的g t h 释放，还可作为生 长激素释放园子( g h r h ) 刺激离体和在体的脑垂体生长激素( g h ) 释放( 林信伟 等，1 9 9 3 ；m e l a m e d 等，1 9 9 5 ) 。在金鱼，注射多巴胺能激动剂阿朴吗啡( a p o ，d a 的非选择性d 1 d 2 受体激动剂) 还导致血液中g h 水平显著提高( c h a n g 等，1 9 8 5 ) 。 但在非洲鲶和大鳍蠖发现能显著提高血清g t h 水平的g n g h 并不影响血液中g h 的水平a p o 能使非洲鲶血液中g h 显著提高，但d o m 并不能改变大鳝鹱血清中 g h 水平( b o s r b & 等，1 9 9 5 b ：王德寿，1 9 9 6 1 3 ) 。在金鱼g h 细胞和g t h 细胞表面同时 具有g n r h 的特异性受体( c o o k 等，1 9 9 1 ) ，但在非洲鲶，运用放射自显影和免疫细 胞化学定位技术发现g t h 分泌细胞上有大量的g n r h 受体，而生长细胞上则没有 ( b o s m a 等，1 9 9 7 ) 。因而认为非洲鲶不同于鲤科鱼类( c h a n g 等，1 9 8 3 ；m a r c h a n t 等，1 9 8 9 ； c o o k 等，1 9 9 1 ) ，g n r h 只能作用于g t h 细胞释放g t h 而不能作用于g h 细胞释放 o h ( i c s c r o a r t 等。1 9 9 6 ) 。研究表明多巴胺是通过g t h 细胞的d - 2 型受体直接作用在 脑垂体水平抑制自发的及g n r 4 诱导的g t h 释放( c h a n g 等，1 9 8 4 ) ，而多巴胺对g h 的分泌刺撤是通过与生长激素细胞的d 1 型受体进行的( w o a g 等，1 9 9 2 ) 。 g n r h 可能还参与了调节g t h 的m r n a 水平和合成的过程，与哺乳类g n r h 能刺激促性腺激素的a 亚基、b 亚基m r _ n a 水平升高一样 t u r g e n 等，1 9 9 6 ) 。在条 纹石酯幼鱼( h a s s i n 等，1 9 9 5 ) 和金鱼( h u g g a r da n dh a b i b i ，1 9 9 7 ) q 。也发现g n r h 提高了 o t h 的d 和b 亚基m m 姐水平。 在非洲鲶中c c m r h i i 几乎不影响g t h 基因转录水平和g t h 合成，而c f g n g h 甚至抑制这两个过程，然而它们却是g t h 分泌刺激物( r e b e r s 等，1 9 9 s ) 。c m p , h 对g t h 的m r n a 的影响是一种间接作用，首先刺激g t h 从脑垂体分泌，然后提高循环血 中类固醇水平，而后通过类固醇影响g t h 基因转录( s c h u l z 等，1 9 9 4 a ) 。 1 3 促性腺激素释放抑制因素 在硬骨鱼类，g t h 的分泌受下丘脑促性腺激素释放激素( o n r h ) 和促性腺激 素释放抑制因素( g r i f ) 的双重调控( p e t e r , 1 9 8 3 ) 。大量证据表明d a 是一种c o t h 释放抑制因素( c h a n g ，1 9 8 4 ) 用儿茶酚胺能神经毒素6 一羟多巴胺、儿茶酚胺的合成 抑制剂d 一甲基一对一酪氨酸和卡必多巴，都能引起血清6 t h 含量增加( p e t e r , 1 9 8 3 ) 。 损伤视前区的金鱼，其增加的血清g t h 含量在注射多巴胺或多巴胺兴奋剂a p 0 后能 明显降低。此外，a p 0 能抑制或明显降低l h r h _ a 对脑垂体g t h 的释放作用这些结 第7 页 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究 果表明d a 不仅抑制离体的脑垂体自发释放g t h ，而且还能抑制g n r h 对脑垂体g t h 细胞分泌的促进作用( p e t e r , 1 9 8 3 ) 。利血平是儿茶酚胺的消竭剂。能使儿茶酚胺特别 是d a 含量减少，从而也有利于g t h 分泌和排卵( 林浩然，1 9 8 5 ) 。在鲶类，d a 的 激动剂a p o 对g t h 释放有抑制作用而其抑制剂双氟基丁哌啶苯丙米坐酮( p i m ) 对 g t h 释放有促进作用。离体和在体实验都表明d a 只能抑制g n r h 刺激的g t h 释放 而不能抑制其自发的g t h 释放。说明d a 作为一种g r i f 是通过阻断g n r h 的作用 实现的( d el e e u w 等，1 9 8 6 ；王德寿等，1 9 9 6 ；1 9 9 8 a ) 。放射受体分析表明p i m 增强g t h 释放的作用是通过增强g n r h 受体对g n r h 的亲和力实现的。而d a 既 不能改变g n r h 受体的亲和力也不能改变g n r h 与g n r h 受体的结合容量，它 对g t h 释放的抑制是通过减少g n r h 受体的数量实现的( d e l e e u w 等，1 9 8 8 ) 。d a 是通过脑垂体g t h 细胞的d 2 型受体抑制g n r h 刺激的g t h 的释放( v a n a s s e l t 等，1 9 9 0 ) 。 1 4 性类固醇激素的反馈调节作用 脊椎动物中调节生殖过程最重要的内分泌系统是h p g 轴，这个轴也经历了从 发生到衰老的发育、变化过程。内部刺激因素如生长、发育的各个阶段，外源刺激 因素如光周期、温度、同种的行为被传递到脑。使下丘脑分泌的g n r h 和d a 速度 发生变化，而脑垂体g t h 受到g n r h 的刺激性释放和d a 的抑制性控制，从而调 节脑垂体g t h 的分泌释放。g t h 刺激配子发生和性类固醇激素合成，而性类固醇 激素和其他性腺因子如激动素、抑制素在脑、脑垂体、性腺发生正或负的反馈调节 ( t r u d e a u 和p e t e r , 1 9 9 5 ；p e t e r 和y u ，1 9 9 7 ) 。已有实验证据表明性类固醇激素始动或 和加速了硬骨鱼的b p o 轴的成熟( c r i m 和e v a n s ，1 9 8 2 ；a m a n o 等，1 9 9 4 ；m o n t e r o 等1 9 9 5 ) 。 1 4 1 性类固醇激素对促性腙激素分泌的反馈作用 雌激素或者可芳化为雌激素的雄激素能对性未成熟的鲑鳟鱼类产生正反馈作用 而促使脑垂体g t h 含量增加( p e t e r ，1 9 8 3 ) 。欧洲鳗鲡多次注射雌二醇( e 2 ) 也能使 脑垂体的g t h 含量增加( d u f o u r 等，1 9 8 8 ) 。多次注射或者埋植睾酮( e 2 ) 和雌二醇， 都能促使日本鳗鲡脑垂体g t h 的合成( 林浩然等，1 9 9 4 ) 。在性成熟鱼，注射抗雌 激素物质克罗米凡柠檬盐酸则可抵消雌激素的负反馈作用，并已证明可以诱导脑垂 体被切除的成熟的金鱼、鲶鱼、泥鳅以及鲤鱼排卵。在金鱼脑垂体埋植抗雌激素 t a m o i f e n 也能使性成熟雌金鱼血液g t h 水平增高表明雌激紊在性成熟雌金鱼脑垂 体g t h 释放具有负反馈作用( b i u a r d 和p e t e r , 1 9 7 7 ) 。同样在非洲鲶成熟期，睾酮对 第8 页 一一，霄r 下一 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究 9 脑垂体g t h 的释放起着负反馈作用( v e r m e u l e n ，1 9 9 4 ) 。类固醇激素可能在下丘脑脑 垂体轴上起作用以刺激性未成熟硬骨鱼类g t h 合成，这可能是使性腺发育或性成 熟的开始的作用机理的一部分。 利用放射自显影技术以及同位素标记技术表明，性类固醇激素在脑的主要结合 部位是n l t ，视前区、端脑腹部、后下丘脑一部分和脑垂体( 林浩然，1 9 8 2 ) 。 类固醇激素对下丘脑和脑垂体的反馈抑制作用机制有以下几种假说( g o o s ， 1 9 8 7 ) ：一种认为类固醇激素改变了脑垂体g t h 细胞上的g n r h 受体的数量或亲活 力因而影响了g t h 的释放。另一种认为类固醇激素是通过刺激下丘脑多肽激酶 而参与g n r h 酶的分解，进而导致g t h 产生发生变化。第三种认为类固醇激素参 与了g t h 基因的表达调控，因而影响了g t h 的合成和释放。还有一种在非洲鲶存 在性类固醇激素是通过多巴胺而抑制g t h 释放的，调节机制如下：雄激素在芳 化酶的作用下芳化为雌激素，再在2 羟化酶的作用下转化为儿茶酚雌激素，最后经 儿茶酚氧甲基转移酶( c o m t ) 甲基化，成为无活性的2 甲基雌激素。由于儿茶酚 雌激素是c o m r 更好的底物，当它存在时d a 的甲基化( 失活) 便会减少。因此， 儿茶酚雌激素间接促进d a 对g t h 分泌的抑制，从而实现了类固醇激素的反馈调 节( g o o s ，1 9 8 5 ；d el e e u w 等，1 9 8 7 ) 。 1 4 2 性类固醇激素对脑垂体促性腺激素细胞发育的作用 非洲鲶中脑垂体g t h 细胞在精子形成前被强烈激活( s c h u l z 等，1 9 9 7 a ) ，阉割一 方面降低了血清性类固醇激素水平，另一方面又减弱了脑垂体g t h 含量的急剧升 高，而血清中g t h 水平并无显著变化( s c h u l z 等，1 9 9 7 a ) 。在假手术的鲶中也发现 类似的现象而且g t h 细胞发育被延迟，埋植睾酮可阻止阉割所导致的脑垂体g t h 含量升高，以及第二性征发育延迟的效应，而埋植酮基睾酮( k t ) 可恢复阉割所导 致的第二性征发育延迟的效应( c a v a c o 等，1 9 9 8 a ) 。阉割非洲鲶雄性成鱼还导致脑垂 体g t hb 亚基m r n a 水平显著降低，口亚基m r n a 则没改变( r e b e r s 等，1 9 9 7 b ) 。 埋植1 1 酮基睾酮( 1 1 - k t ) 则导致脑垂体g t hd 亚基、b 亚基m r n a 的含量剂量 依赖的增高。在幼鲶脑垂体中，g n d 亚基的m r n a 含量比b 亚基m r n a 含量多 1 0 0 倍，而成鱼中g t hd 亚基的m r n a 含量比1 3 亚基m r n a 含量仅只多3 倍( s c h u l z 等，1 9 9 7 ) 。对幼鲶埋植可芳化的雄烯二酮( a ) 、t 、e 2 可使脑垂体g t hb 亚基m i l n a 含量增高，但a 、e 2 不能使g n o 亚基m r n a 含量增高甚至发现g t hd 亚基m r n a 含量有轻微下降，从而使得脑垂体g t hq 亚基m r n a 含量并不显著超过b 亚基 m r n a 的含量。a 、t 、e 2 同时加速了g t h 分泌细胞的分化，如出现分泌小球， 不规则膜结合团块等成鱼典型的g t h 细胞器官( p e u t e 等，1 9 8 4 ) 还提高了g t h 对 第9 页 一- _ ，r - l _ - - 一 理学硕士学位论文：南方鲶促性腺激素( g t h ) 分泌的研究塑 g n r h 分泌刺激的敏感性，降低了循环血中g t h 的水平( c a v a c o 等， 1 9 9 8 b ) 。1 1 氧雄激素如k t 、1 1 1 5 羟基雄烯二酮( o h a ) 、雄烯三酮( o a ) 则减少脑垂体g t h 亚基m r n a 水平、脑垂体g t h 含量和g n i 讯刺激的o t h 释放，但同时刺激了精 子生成。k t 对g t h 细胞超微结构和循环血液中g t h 的水平只有很有限的效果。1l _ 氧雄激素强烈减少l e y d i g 细胞雄激素产生( c a v a c o 等，1 9 9 8 c ) 。这将导致且亚基基因 表达刺激减少( c a v a c o 等，1 9 9 8 a ) ，因此1 1 氧雄激素很可能是间接影响l e y d i g 细胞 而对脑垂体g t h 产