抑制素免疫技术对反刍动物繁殖影响的研究进展

张马兵，龙梅丹，张佰忠

（1.湖南农业大学动物医学院，湖南 长沙 410128；2.凤凰县畜牧水产事务中心，湖南 凤凰 416200;3.湖南省畜牧兽医研究所，湖南 长沙 410131）

抑制素（Inhibins，INH）是下丘脑- 垂体- 性腺轴系统中调控生殖激素分泌的一种重要糖蛋白激素，其分子结构由一个α 亚基和β 亚基（INH-A 或INH-B）通过二硫键连接而成的异源二聚体。INH 首次发现于1932年，源自雄性动物的睾丸组织[1]，在随后的研究中，科学家发现INH 对动物繁殖性能起着重要调控作用，并从绵羊、猪、水牛、大鼠等多种动物的卵泡和血液中分离纯化到天然的INH[2-6]。经过数十年的研究，科学家完成了对INH 的人工合成、载体蛋白耦联和基因重组质粒的构建，快速推进了INH 免疫技术在家畜繁殖中的应用进程。

1 INH 的生物学功能

INH 的生物学功能是生殖激素调节，主要是特异性作用于垂体，参与卵泡刺激素（Follicle-stimulating hormone，FSH）的内分泌调节、雌激素的产生、卵巢凋亡及配子发生和雄性激素的合成等[7-11]，以自分泌和旁分泌的方式调节雄性和雌性动物生殖生理反应[12]。

在雄性动物中，抑制素主要以INH-B 的形式存在，并由睾丸支持细胞分泌，能反馈调节垂体，抑制FSH 的分泌；释放到外周血液和精浆中的INH-B，成为雄性动物生殖能力的重要指标[11,13]。雌性动物卵泡库中的初级卵母细胞均具备发育成成熟卵泡的同等潜力，在完整的卵泡发育周期中，下丘脑释放促性腺激素释放激素（Gonadotropin-releasing hormone,GnRH）促进机体FSH 的水平升高，促使卵泡发育成成熟卵泡；成熟卵泡一方面由颗粒细胞分泌INH 负反馈作用于垂体，降低FSH 的水平，促使其成为优势卵泡并排卵[14]；另一方面，优势卵泡通过自分泌INH，阻止初级卵泡颗粒细胞的旁分泌作用[15]，使其他卵泡在发育过程中发生闭锁和退化，完成雌性动物排卵周期的激素调控。因此，INH 对动物生殖过程中激素分泌调节发挥着重要作用。

2 INH 免疫技术

INH 免疫技术是利用外源INH 抗原产生特异性抗体，中和动物机体自分泌的内源性INH，从而解除INH 对垂体的抑制作用，使外周血液中FSH水平升高，促进动物排卵，以提高动物繁殖性能的一种方法。目前INH 免疫技术主要分为主动免疫、被动免疫和基因免疫三种方式，其具有操作简便、高效稳定等特点，在规模化养殖场中INH 免疫常结合同期发情、预同步和双同步等繁殖技术改善家畜繁殖性能，取得了显著效果。

3 INH 免疫技术对反刍动物繁殖性能的调控

对于反刍动物，传统繁殖观念认为缩短产犊间隔是发挥其繁殖性能最佳途径，但INH 免疫技术可以利用激素诱发卵巢双排或超排，让单胎动物产双胎或者多胎；特别是随着养殖技术的成熟，营养调控、疫病防控等水平的提升为缩短反刍动物繁殖周期提供前提条件，在母畜分娩后的子宫恢复期，可立即进行INH 免疫处理，实现提高动物繁殖效率的目标。

3.1 INH 免疫技术对羊繁殖性能的调控

INH 免疫技术对羊繁殖生产应用较为成熟，特别是在促排卵、调节发情和产多胎上效果显著。Huan 等[16]发现INH 基因的表达对FSH 的分泌有显著影响，对卵巢发育功能具有潜在的调节作用。Medan 等[17]研究发现山羊经过INH 免疫处理后，试验组排卵数（7.6 个）显著高于对照组（1.7 个），而且处理后的山羊发情时间平均提前了7.6 h。王杏龙等[18]对山羊进行INH 免疫后，母羊受孕率为85%，每胎产羔数达到2 只以上。Anderson 等[19]利用INH免疫技术处理美利奴母羊，发现试验羊排卵数显著增加，Cummins 等[20]通过重复也获得同样的结果。郭宪等[21]将构建成功的串联INH 重组质粒，免疫处理60 只绵羊，最高可获得25%的双羔率。田允波等[22]将24 只雷州母山羊随机分为2 组，对试验组进行INH 加强免疫处理，发现试验组黄体数和卵泡总数极显著高于对照组。

3.2 INH 免疫技术对牛繁殖性能的调控

INH 免疫能促进牛卵泡发育、提高超排效率和胚胎质量，母牛空怀是降低养殖场效率的重要因素，通过INH 免疫促进母牛超排，然后进行胚胎移植，可显著提高母牛繁殖效率。Medan 等[23]对小母牛进行INH 加强免疫后，发现INH 免疫处理后可显著提高卵巢卵泡发育程度和排卵率。Morris 等[24,25]用INH 对母牛进行免疫处理，发现处理后的母牛每个排卵周期中有2 次排卵，而对照组仅有1 次排卵，加强免疫INH 后，共有4 头母牛产下了双胎，在桑润滋等[26]的重复试验中，有16 头产下双胎，双胎率达18%，杨利国等[27]的研究报道中，有15 头产双胎，双胎率达26.3%。李超等[28]利用INH 免疫技术对奶牛进行处理后，又分别在第28 d 和第56 d 进行加强免疫，试验组获取的总排卵数为15.8±2.8枚，一级胚胎获取率为58%，而未处理的奶牛平均总排卵数为8.3±1.5 枚，一级胚胎获取率仅为19.8%。综上，INH 免疫技术在解决母牛空怀、提高胚胎质量以及双胎获取率上具有显著效果，是提高母牛繁殖性能的有效途径。

4 小结

INH 免疫技术作为一种提高动物繁殖力的手段在畜牧领域获得了极大关注，诸多研究表明INH免疫能加强母畜卵巢机能、提高受胎率、缩短繁殖周期、减少母畜空怀，在提高动物排卵率等方面的显著效果，但INH 免疫后对牛羊生殖生理、胚胎和仔畜等方面的不良影响还尚未研究，随着今后的研究深入，这部分领域也终将被覆盖，INH 免疫技术还会在缓解热应激、母畜繁殖障碍等问题中发挥作用，为快速繁育优良种畜、提高种群的繁殖效率、推动牛羊产业快速发展具有重要意义。□