生殖激素对西门塔尔牛屡配不孕的影响

曲 苗 ,闫向民,李 娜,李红波,张 杨 ,孙亚伟,姚 刚,张宝刚,王成成

(1.新疆农业大学 动物医学学院,乌鲁木齐 830000;2.新疆畜牧科学院 畜牧所,乌鲁木齐 830000;3.伊犁创景犇牛牧业有限公司,新疆伊宁 835000)

据报道，引起繁育率降低的原因中，屡配不孕占53.06%[1]，并且造成牛淘汰的疾病中，屡配不孕占比达到20%～30%[2]。屡配不孕是指发情周期及发情期正常，临床检查没有明显症状，在连续3个发情周期配种3次及以上不受孕即为屡配不孕[3]，它虽不会危害母牛生命，且有时是暂时的，有的病牛经适当治疗后可受孕，但还会引起巨大的经济损失。在规模化养殖中，西门塔尔牛的营养、环境及饲养条件均处于同一水平，经过临床检查没有发现明显疾病症状(如持久黄体、卵巢囊肿等)的西门塔尔牛出现屡配不孕。有关研究表明子宫内膜炎[4]、卵巢囊肿[5]、持久黄体[6]、输卵管疾病等疾病因素[7]，环境温度高，潮湿引起牛热应激[8]，牛舍中的饲养密度、通风换气条件不当等环境因素[9]，牛的营养不均衡导致能量不足的营养因素[10]，生殖激素浓度变化等都是引起牛屡配不孕的因素[11]。近年来对屡配不孕临床症状的研究很多，但是在内分泌方面的研究相对较少。本试验研究的西门塔尔牛为同一批分娩后的3～5岁青年牛，经临床检查没有生殖疾病，在营养及环境等都相同的状态下出现屡配不孕，猜测其生殖激素可能影响屡配不孕，即用ELISA法对生殖激素进行检测，探究生殖激素对西门塔尔牛屡配不孕的影响，为之后降低养殖成本，增加经济效益，提高西门塔尔牛的繁育率提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物及样品

试验动物为伊宁市某牛场随机选取同一批产后第13天，生长环境一致、饲养管理条件相同的 3～5岁、临床检查无生殖疾病的青年西门塔尔牛，根据其配次分为健康组16头(配种1次或2次受孕)，屡配不孕组(配种3次及以上不受孕)3头，共计19头。在产后进行同期发情处理，每次注射氯前列醇钠注射液(PG)3 mL/头(0.1 mg/mL)，注射3次。从产后13 d开始每隔一周在10:00采集血液5 mL，3 000 r/min离心10 min，吸取血清，液氮中保存，备用。

1.2 试验仪器

立式压力蒸汽灭菌器(LDZF-30KB上海申安医疗器械厂)、电热恒温鼓风干燥箱(GZX-9070MBE上海博讯实业有限公司医疗设备厂)、酶标仪(ST-360KHB公司)。

1.3 试验试剂

PGE2、GnRH、LH、FSH、PROG和E2试剂盒均购自武汉基因美公司(批号2020.04)；氯前列醇钠注射液(PG)，宁波第2激素厂产品，0.2 mg×10支。

1.4 试验方法

使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测健康组与屡配不孕组4个时期的雌激素(E2)、孕激素(PROG)、促卵泡生成素(FSH)、促黄体生成素(LH)、前列腺素(PGE2)、促性腺激素释放激素(GnRH)浓度[12]。这4个时期分别为：产后恢复期(产后0～第40天)、第1发情期(产后第41 天～第62天)、第2发情期(产后第63天～第84天)和第3发情期(产后第85天～第106天)。

1.5 数据分析

采用SPSS 21.0软件对试验数据进行单因素方差分析，并进行多重比较，结果用“平均值±标准误”表示，使用Excel对数据进行折线图分析，观察生殖激素浓度变化。

2 结果与分析

2.1 不同组别间4个时期生殖激素浓度比较

由表1可知，在4个时期中，屡配不孕组6种生殖激素浓度均低于健康组。与健康组相比，屡配不孕组在产后恢复期E2浓度低(P<0.05)；第1发情期的E2、FSH浓度低(P<0.05)；第2发情期的屡配不孕组FSH、GnRH浓度低(P< 0.05)；第3发情期屡配不孕组PROG、PGE2浓度低(P<0.05)。

表1 不同组别4个时期生殖激素浓度Table 1 Reproductive hormone concentrations in different groups and different periods

2.2 不同组别生殖激素浓度变化

2.2.1 E2浓度 由图1可知，在产后恢复期的第16、27和41天屡配不孕组E2浓度显著低于健康组(P<0.05)，产后第34天屡配不孕组E2浓度高于健康组(P>0.05)。总体来说，屡配不孕组的E2浓度低于健康组，产后恢复期中、第2发情期和第3发情期的E2浓度呈波浪式变化，在第1发情期，屡配不孕组与健康组E2浓度变化稳定。

2.2.2 PROG浓度 由图2可知，PROG与E2浓度变化趋势相同。在4个时期中屡配不孕组PROG浓度始终低于健康组浓度，3个发情期的PROG浓度变化规律相对平稳，在产后52 d时屡配不孕组PROG浓度与健康组差异显著(P< 0.05)。

2.2.3 FSH浓度 由图3可知，西门塔尔牛在产后恢复期、第1发情期和第2发情期中FSH浓度出现持续上升的趋势，在第2发情期末下降，之后上升并保持平稳状态。屡配不孕组FSH浓度低于健康组FSH浓度，在产后第41天与第58天时屡配不孕组FSH浓度低于健康组(P<0.05)。

2.2.4 LH浓度 由图4可知，屡配不孕组LH浓度在产后第41天与第68天高于健康组，其他时间内低于健康组LH浓度。在产后第58天时屡配不孕组LH浓度显著低于健康组 (P<0.05)。产后第41天的屡配不孕组与健康组LH浓度最高。第2发情期与第3发情期屡配不孕组LH浓度呈波浪式变化，而健康组呈稳定状态。

2.2.5 PGE2浓度 由图5可知，屡配不孕组PGE2浓度始终低于健康组，在产后第16天、第41天和第91天屡配不孕组PGE2浓度低于健康组(P<0.05)，产后第41天屡配不孕组PGE2浓度为137.61 pg/mL,健康组PGE2浓度为 289.97 pg/mL。

2.2.6 GnRH浓度 由图6可知，屡配不孕组GnRH浓度始终低于健康组，在产后第68天GnRH浓度差异显著(P<0.05)。西门塔尔牛GnRH浓度总体呈波浪式变化。两组GnRH浓度变化趋势与屡配不孕组FSH浓度变化趋势相似。

3 讨 论

3.1 不同组别E2和PROG浓度变化比较

生殖激素与繁殖有很大的联系，各生殖激素在繁殖期间不可或缺。雌激素与孕激素具有协同作用，有研究表明给切除卵巢的奶牛先注射少量孕激素后再注射雌激素可以引起奶牛发情[13]。在同一发情周期中，雌激素上升时孕激素处于下降的状态，因为雌激素的作用是引起发情，而孕激素的作用是维持妊娠，使孕激素在发情处于最低状态的原因是发情周期末PGE2导致其浓度降低。本试验将屡配不孕组和健康组各生殖激素进行比较，观察生殖激素是否影响屡配不孕。在本试验中，E2和PROG的变化规律相似，这与祝晓丽的结果相同，祝晓丽[14]在对母水牛不同生理时期生殖激素变化规律的初步研究中得出：不同种类的水牛在发情淡、旺季中,外周血清的E2和P4的含量都是以相似的周期进行规律性变化。王宏娟[15]的研究结果表明，孕酮可做早期妊娠诊断，西门塔尔牛在发情第21天测得孕酮浓度大于 2.5 ng/mL即为怀孕，但是本试验由于没有根据同一情期时间进行采样，所以无法从激素浓度上确定是否怀孕。谢炳坤[16]的研究表明，在发情周期中黄牛孕酮水平变化情况与雌二醇变化情况相反，在雌二醇出现高值时，孕酮处于低水平。Henricks等[17]测得肉牛孕激素与雌激素两者变化规律相反，与本试验结果不同。本试验结果表明，雌激素升高时，孕激素同样也升高，结果不相同的原因可能是两种牛品种不同，并且谢炳坤的采样时间是一个周期，而本试验的采样时间间隔相对较长，导致两者结果不同。屡配不孕组PROG浓度始终低于健康组PROG浓度，说明PROG浓度降低可能导致西门塔尔牛屡配不孕。孟令儒[18]研究表明，使用促黄体激素和孕酮对屡配不孕牛进行治疗，结果显示治疗后的妊娠率升高，说明促黄体激素和孕激素对屡配不孕牛有影响。

3.2 不同组别FSH和LH浓度变化比较

FSH在繁殖方面有重要作用，它可刺激卵巢生长，促进卵泡颗粒细胞增长和发育[19]。FSH与LH具有协同作用[20-22]，王宏娟[15]发表的肉用母牛发情周期体内生殖激素变化规律与早期妊娠诊断技术的研究中表明，检测的3个品种中未孕牛的LH浓度高于健康牛，与本试验结果一致。Colazo等[23]使用3种不同剂量的促性腺激素释放激素对牛进行注射，并进行同期发情，发现PGF2处理后的牛血浆中LH明显高于对照组，前者浓度是(8.8±1.1) ng/mL，对照组浓度是(5.1±1.3) ng/mL，说明PGF2影响LH浓度。

3.3 不同组别PGE2浓度变化比较

PGE2具有多种作用，在生殖方面，PGE2作用是溶解黄体[24]，Shemesh等[25]研究表明，LH对PGE2有影响，在LH刺激的第15天，育成母羊的子宫内膜仅分泌PGE2，表明LH可能参与母羊早孕期黄体溶解的预防，说明LH浓度影响PGE2的浓度变化。图4和图5显示出LH和PGE2两种激素变化相似。有研究表明，PGE2浓度变化与LH浓度变化有关系[26-27]。本试验中屡配不孕组PGE2浓度始终低于健康组PGE2浓度，猜测PGE2可能是引起西门塔尔牛屡配不孕的原因之一。

3.4 不同组别GnRH浓度变化比较

GnRH在生殖活动中起重要作用。GnRH由垂体分泌，调节FSH和LH浓度，LH对PGE2的分泌起正反馈作用[28]，由于PROG抑制GnRH合成与释放，所以导致LH排卵前高峰受到抑制[29]，E2和PROG也会相互作用，有研究称GnRH类似物与芳香酶活性有关，GnRH可以增加芳香酶活性，刺激E2生成及分泌；并且GnRH还参与卵泡细胞成熟及破裂相关基因的表达，其中包括PROG的受体[30]。本试验中屡配不孕组GnRH浓度始终低于健康组GnRH浓度，猜测GnRH浓度不足可能导致西门塔尔牛屡配不孕。本试验屡配不孕组与健康组各激素变化趋势相似，究其原因可能是因为采样时间间隔太长，使得激素的一些变化没有及时获取，导致两组趋势 相似。

4 结 论

生殖激素浓度不足可能会出现屡配不孕，激素浓度或可作为评价西门塔尔牛屡配不孕的参考，在配种前对牛生殖激素进行检测，做出有效防治措施。