HMG和FSH一次性注射青年黄牛的药代动力学比较研究

张华林，肖 遥，岑桂英，王晓民，郭爱珍，陈建国，付树滨，李文功，杨利国＊

（1.华中农业大学动物科技学院／动物医学院，湖北 武汉 430070；2.宁波第二激素厂，浙江 宁波 315300）

人绝经期促性腺激素（HMG）是从绝经期妇女尿液中提纯得到、具有促卵泡素（FSH）和促黄体素（LH）活性的蛋白质激素［1］，在医学上广泛应用于诱导排卵和治疗不育不孕症。注射HMG可以增加卵巢中LH和FSH活性，防止卵巢过早黄素化，特异性调节卵泡生长，临床效果与重组FSH相同［2］。Lauria等［3］首次用HMG诱导牛超数排卵，并分析了超数排卵（简称超排）后的内分泌变化情况，结果表明：用HMG超排处理后的青年母牛临床症状和内分泌变化正常。他们进一步比较HMG、FSH和PMSG用于牛超排的效果，发现HMG对刺激卵泡发育更有利［4］。我们前期的研究中采用分次肌肉注射激素方法对安格斯母牛进行超排处理，发现HMG与FSH同样安全有效，HMG和FSH超排处理后B超检查牛只两侧卵巢上直径大于1cm的卵泡数分别为10.33±0.52和9.25±0.46个（P＞0.05）［5］。

FSH和LH是由腺垂体分泌的两种糖蛋白质促性腺激素。在生理条件下，FSH刺激雌性动物卵泡生长和发育，LH协同FSH作用，刺激卵泡成熟和排卵［6］。因此在比较HMG和FSH一次性注射青年母牛的药代动力学研究时，可以通过测定血清中FSH和LH水平来评估其生物学效价。在生产和临床应用中，FSH制品依据纯度不同含有一定量的LH，商品制剂的纯度不同，其药物效价差异很大。中科院动物所生产的FSH超排效果好，效价比较稳定，已被国内许多科研单位所接受［7］。在兽医和动物繁殖领域，HMG原料来源较FSH广泛，生产成本较低，但是由于目前国内市场没有HMG兽药产品，所以研究报道较少。本研究通过比较HMG和FSH一次性注射青年母牛的药代动力学差异和参数，为阐明HMG的作用机制、优化使用方法、提高使用效果、确定适宜休药期等提供依据，促进该药的推广应用。

1 材料和方法

1.1 试验牛只选择

于2010年11月上旬，应用超声波诊断技术（B－型兽用超声扫描仪，WED－9618V，深圳威尔德公司），在湖北省松滋市春珍肉牛养殖场选择健康的发情间期青年母黄牛20头，随机分成2组（HMG组和FSH组），称重记录，安装颈静脉血管屡。

1.2 激素处理，血样采集及血清激素浓度测定

每头牛按4IU／kg的剂量体重肌肉注射HMG（批号：090312，宁波第二激素厂）或4IU／kg的剂量FSH（10mg／瓶，含80IU FSH／mg，中科院动物所2009年生产）。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（分别对应采血次数编号1至23）各采集血样5mL，置于碎冰中带回实验室分离血清，－20℃保存备用。

血液中FSH和LH浓度采用放射免疫法测定，所用测定试剂盒购自原子高科股份有限公司，具体操作步骤依据试剂盒中的说明书执行。

1.3 统计分析

图1 注射HMG后血液中FSH和LH水平变化

2.3 注射HMG或FSH后血液中FSH和LH的药代动力学参数比较

根据注射HMG或FSH后血液中FSH和LH变化曲线（图1和2）计算动力学参数，发现无论是血药峰浓度（Cmax）、达峰时间（tmax）、半寿期（t1／2），还是0至144h监测期血药浓度—时间曲线下面积（AUC0－144h），HMG均比FSH 强（表1）。

3 讨论与小结

大量关于人的临床实践已证明HMG的有效性用Excel软件建立数据库，试验数据整理后用SPSS17.0统计软件统计学检验分析，计算平均数和标准差，均数间采用F检验进行差异显著性分析，对不同激素在血液中的动力学数据进行配对t检验。测定结果以浓度－时间曲线表示，并分析计算得出药代动力学参数。

2 结果

2.1 注射HMG后血液中FSH和LH水平变化

在注射HMG后血液中FSH和LH浓度呈现先升高后下降的趋势，二者的变化趋势基本一致，即在注射后6h（第13次采血）FSH和LH水平达到峰值（27.85±3.06mIU／mL和4.67±1.98mIU／mL，P＜0.05），血清中FSH浓度显著高于LH浓度（图1）。

2.2 注射FSH后血液中FSH和LH水平变化

图2 注射FSH后血液中FSH和LH水平变化

在注射FSH后血液中FSH和LH激素含量也呈先升高后下降的趋势，即在注射后0.5h（第6次采血），血液中FSH和LH激素水平达到峰值（4.65±0.29mIU／mL 和 1.44±1.44mIU／mL，P＜0.05），血清中FSH浓度显著高于LH浓度（图2）。与注射HMG相比，注射FSH后血液中FSH和LH升高的峰值较低。和安全性，研究发现人IVF周期单用HMG促排卵不仅能降低费用，提高人IVF－ET每周期的性价比，而且可以获得满意的妊娠效果［8－10］。在畜牧生产上，胡伟等［11］比较了HMG和FSH用于山羊超排的效果，表明HMG优于FSH；田秀娥等［12］比较了HMG和FSH用于绵羊超数排卵的效果，表明HMG可以代替FSH；我们前期的研究也发现，采用分次肌肉注射激素方法对安格斯母牛超数排卵处理，HMG与FSH同样安全有效［5］。HMG原料来源较FSH广泛，因此成本较低，虽然在人不孕症治疗和畜牧生产中的应用越来越广泛，但是关于HMG在家畜上应用的药代动力学研究却鲜见，在一定程度上也阻碍了HMG的推广和应用。

母畜在排卵前，外周血中LH水平升高，出现排卵前分泌高峰，LH可以促进卵泡液中蛋白分解酶的合成和释放，限制成熟卵泡的血流量，引起卵泡破裂排卵。王居强等［13］报道，排卵前绵羊的LH峰值越高，胚胎发育越正常，绵羊的卵泡发育后期外周血中LH水平升高是启动卵母细胞成熟和排卵的重要条件。吴向丰等［14］研究也表明，在整个超排期间，绵羊血清中FSH浓度均高于相应的对照组，其中二者峰值差异显著。超排早期略高浓度的FSH可以促进更多原始卵泡的募集，并且其峰值有支持有腔卵泡继续发育和刺激颗粒细胞产生促卵泡受体（FSHr），从而促使颗粒细胞不断发育。本研究发现青年黄牛一次性注射HMG6h后血液中FSH和LH水平均达到峰值，而在注射FSH后血液中FSH和LH二者水平达到峰值时间仅为0.5h，并且HMG组血液中无论是FSH水平还是LH水平均显著高于FSH组（图1，图2），这表明与FSH相比，HMG在用于家畜超数排卵时需要的激素量较少，而且在理论上超排效果也要优于FSH。

表1 注射HMG和FSH后血液中FSH和LH的药代动力学参数

本研究中在对处于发情间期的青年母牛注射HMG或FSH后血液中FSH和LH水平都呈现先升高然后下降的趋势，这符合一般药物肌肉注射后的药物代谢特征。注射HMG后血液中FSH和LH激素水平首先呈上升趋势，药代半衰期（t1／2）大约为18h；而注射FSH后血液中FSH和LH激素水平在注射后也呈上升趋势，上升幅度均不大，药代半衰期（t1／2）仅为6h（表1），这说明 HMG肌肉注射后在体内释放和发挥药效与FSH相比较缓慢，这与国外学者Lauria A等人研究结果一致，他们报道牛静脉内注射HMG后，其中的活性成分LH的半衰期为13.8～1 020min，活性成分FSH的半衰期为21.3～1 090min，不仅能促进多个卵泡平稳地发育并排卵，还能诱使牛机体排卵后卵巢类固醇激素的平稳分泌，血浆中孕酮升高，对刺激牛只的卵泡发育更有利［3］。在单次注射HMG后，0至144h监测期血液中FSH和LH血药曲线下面积（AUC）为：971.21±342.06和176.28±81.80mIU＊hr／mL，均显著高于单次注射FSH后同期内血液中FSH和LH 血药曲线下面积：39.81±18.01和32.00±20.92mIU＊hr／mL（表1），这说明 HMG比FSH在体内的代谢稳定，其活性成分FSH和LH起作用的时间也较长。家畜超数排卵是一个复杂的生理过程，受很多因素的影响，不同品种的家畜对激素处理的反应存在较大的差异，相同品种的不同个体对同种激素药物处理的反应也不一样，动物体内主要激素水平及其变化也与超排效果有密切联系［16］。目前国内外对家畜超数排卵处理常使用FSH，按递减方法多次用药，每次间隔12h肌肉或皮下注射一次，能够取得较好的排卵效果；但是实际应用繁琐费工，有时还发生浪费药品的情况等［15］。由本研究结果可知HMG比FSH在体内的代谢稳定，其活性成分FSH和LH起作用的时间也较长，因此在家畜超数排卵时注射HMG后，其中的活性成分LH可以使供体母畜的发情时间提前，缩短试验周期，而且正是由于HMG的活性成分FSH和LH起作用的时间较长，使用时只需肌注1次每天，相对于FSH要肌注2次每天的操作更加简便易行，比较适合进行大规模数量实验动物的超排工作。这在实验、生产过程中如果需要同等数量的胚胎时，使用HMG超排可减少供体母畜的用量，这样我们既节约了供体母畜的投入，又节省了人力、时间，这在加速优良品系家畜繁育的产业化应用中具有较大的意义［11］。本研究中放射免疫法测定激素水平，灵敏度高，重复性好［6］，但是实验样本量偏少，整体而言反映出了HMG和FSH一次性注射青年黄牛的药代动力学参数变化特征，可以为该药在超数排卵中的研究和应用提供理论参考。

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