發(fā)情周期氣泡生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)過(guò)程

發(fā)情周期氣泡生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)過(guò)程

近年來(lái)，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，研究人員可以通過(guò)在卵相學(xué)條件下，在沒(méi)有時(shí)間限制的情況下直接觀察多個(gè)發(fā)情周期的卵相學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)過(guò)程，逐步揭示出卵相學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)模式。1卵石生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)模式dynamicpa閾值1.1原始卵母細(xì)胞的增殖胚胎時(shí)期卵黃囊內(nèi)胚層遷移到生殖嵴的原始生殖細(xì)胞,在性別分化后形成卵原細(xì)胞,并通過(guò)有絲分裂增殖,這種增殖通常在出生前或出生后不久停止。卵原細(xì)胞發(fā)育成初級(jí)卵母細(xì)胞,被卵泡細(xì)胞包圍形成原始卵胞而進(jìn)入原始卵泡庫(kù)(apoolofprimordialfollicles)。在繁殖機(jī)能衰退之前哺乳動(dòng)物卵巢內(nèi)總有一個(gè)原始卵泡庫(kù),為卵泡的進(jìn)一步生長(zhǎng)發(fā)育提供基本保障。1.2不同調(diào)節(jié)因子對(duì)庫(kù)的發(fā)育的影響原始卵泡以一種不明機(jī)制離開(kāi)原始卵泡庫(kù),最初生長(zhǎng)發(fā)育極其緩慢,而當(dāng)其所處內(nèi)外環(huán)境中各種調(diào)節(jié)因子濃度達(dá)到正常時(shí),卵泡開(kāi)始迅速生長(zhǎng)發(fā)育。1.2.1牛優(yōu)勢(shì)卵菌的選擇特點(diǎn)卵泡生長(zhǎng)發(fā)育呈現(xiàn)“卵泡波”(follicularwave)的特征。所謂卵泡波實(shí)質(zhì)是卵泡周期性生長(zhǎng)發(fā)育的一種動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。首先卵泡庫(kù)中一組卵泡被征集(recruitment)發(fā)育,其中有一個(gè)或數(shù)個(gè)確立為優(yōu)勢(shì)化(dominance)卵泡繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育,并明顯抑制其余卵泡,使之生長(zhǎng)減弱,最終導(dǎo)致閉鎖。在正常發(fā)情周期中一個(gè)卵子排出大概經(jīng)歷下列過(guò)程:征集,選擇(selection),優(yōu)勢(shì)化,周轉(zhuǎn)(turnover)或排卵(ovulation)。卵泡的征集是由于獲得了對(duì)促性腺激素的反應(yīng)能力,Heishfield形象的稱這一過(guò)程為“越籬”(hittingabrickwall)。而大多數(shù)的卵泡由于沒(méi)有獲得對(duì)促性腺激素的反應(yīng)能力,無(wú)法“越籬”,因而在發(fā)育過(guò)程中閉鎖。應(yīng)用組織學(xué)研究表明大規(guī)模閉鎖發(fā)生在牛卵泡顆粒細(xì)胞增殖到10～13層;老鼠卵泡顆粒細(xì)胞增殖到8～9層時(shí)。由此看來(lái),卵泡閉鎖并不是一致的分布在其生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)時(shí)期而是集中在某一特別時(shí)期,可能是顆粒細(xì)胞增殖到倒數(shù)第二層時(shí)被征集的卵泡經(jīng)過(guò)選擇,保留了具種質(zhì)特征(species-specific)的優(yōu)勢(shì)卵泡數(shù)目,其余同組卵泡轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)卵泡,逐漸退化閉鎖。選擇發(fā)生在牛卵泡波出現(xiàn)的前3天,羊的“優(yōu)勢(shì)卵泡”則出現(xiàn)在黃體溶解后12～24小時(shí)之間,豬的卵泡經(jīng)過(guò)選擇進(jìn)入排卵前卵泡庫(kù)可能發(fā)生在發(fā)情周期14～16天,人優(yōu)勢(shì)卵泡的選擇推測(cè)發(fā)生在月經(jīng)周期的3～10天。在優(yōu)勢(shì)卵泡的選擇期間,存在一個(gè)次級(jí)卵泡和優(yōu)勢(shì)卵泡間生長(zhǎng)速度和內(nèi)分泌能力的強(qiáng)烈分化(deviation),此后優(yōu)勢(shì)卵泡和次級(jí)卵泡可以通過(guò)其直徑和內(nèi)分泌能力的差異來(lái)區(qū)分。這一決定卵泡未來(lái)命運(yùn)的分化大約發(fā)生在牛卵泡波出現(xiàn)的2.5±0.2天,人卵泡直徑為10mm時(shí)。優(yōu)勢(shì)卵泡在優(yōu)勢(shì)化期間其自身特征為:直徑迅速增大,E2分泌能力增強(qiáng),并在功能上出現(xiàn)分化,為周轉(zhuǎn)或排卵,也為妊娠作準(zhǔn)備;外部特征為:抑制次級(jí)卵泡和下一卵泡波的出現(xiàn)以及促使其余優(yōu)勢(shì)卵泡靜止并逐漸退化。牛優(yōu)勢(shì)卵泡優(yōu)勢(shì)期約4天,其優(yōu)勢(shì)期延長(zhǎng)不能超過(guò)8天,否則牛妊娠率明顯下降,這可能是由于優(yōu)勢(shì)期延長(zhǎng),造成卵泡內(nèi)外環(huán)境改變導(dǎo)致卵母細(xì)胞排卵前早熟、染色體濃縮,排卵后退化或成熟分裂不能恢復(fù)。經(jīng)過(guò)優(yōu)勢(shì)化的卵泡可分為非排卵優(yōu)勢(shì)卵泡(nonovulatorydominantfollicle)和排卵優(yōu)勢(shì)卵泡(ovulatorydominantfollicle)。非排卵優(yōu)勢(shì)卵泡經(jīng)過(guò)短暫的靜止期后發(fā)生周轉(zhuǎn),失去了繼續(xù)生存的能力,不再抑制其它卵泡生長(zhǎng),從而導(dǎo)致新卵泡波的出現(xiàn)。這一靜止期的作用機(jī)理似乎與下一卵泡波優(yōu)勢(shì)卵泡的優(yōu)勢(shì)化有關(guān)。而排卵優(yōu)勢(shì)卵泡則在內(nèi)外特殊條件作用下完成排卵。排卵前卵泡直徑牛13.7±0.6mm、羊6.9±0.1mm、馬40.7mm。由上可見(jiàn)每個(gè)卵泡波中均有許多卵泡損失,這很可能與機(jī)體的自我修復(fù)機(jī)能有關(guān)。研究表明,在卵泡波早期破壞優(yōu)勢(shì)卵泡將導(dǎo)致次級(jí)卵泡退化推遲,但在波后期破壞優(yōu)勢(shì)卵泡將導(dǎo)致下一波的征集提前。因而被征集的過(guò)多卵泡可能用于保證永遠(yuǎn)有卵泡能及時(shí)補(bǔ)充優(yōu)勢(shì)卵泡被破壞留下的空缺或者在一些特殊情況下有卵泡能迅速被征集。1.2.2氣泡波的性質(zhì)特征1.2.2.牛群山文化期前3個(gè)卵波的數(shù)目研究者認(rèn)為牛和馬均存在卵泡波的生長(zhǎng)發(fā)育模式。牛正常發(fā)情周期中存在2～3個(gè)卵泡波。大多數(shù)馬每個(gè)發(fā)情周期僅有一個(gè)卵泡波,但約有1/3馬有兩個(gè)卵泡波。對(duì)于造成卵泡波不同數(shù)目的主要原因目前尚不清楚,但有研究表明卵泡波數(shù)目是由遺傳和環(huán)境的差異、飼料攝取量、經(jīng)產(chǎn)和泌乳狀況、黃體期長(zhǎng)短等多重因子決定的,其中黃體期長(zhǎng)短似乎是其中的主導(dǎo)因子,因?yàn)樵谂Ｈ齻€(gè)波的發(fā)情周期中黃體期明顯長(zhǎng)于兩個(gè)波的,而且發(fā)情周期中人為延長(zhǎng)黃體期,能產(chǎn)生4～5個(gè)卵泡波。在正常發(fā)情周期中,存在兩個(gè)或三個(gè)卵泡波對(duì)卵泡生長(zhǎng)發(fā)育基本無(wú)影響。1.2.2.羊發(fā)情周期第2、5月豬與羊作為多胎動(dòng)物與單胎動(dòng)物在卵泡波特征方面差異較大,研究者對(duì)豬、羊卵泡的生長(zhǎng)和退化模式,卵泡數(shù)目和直徑研究表明多胎動(dòng)物整個(gè)發(fā)情周期均有卵泡的持續(xù)生長(zhǎng)和閉鎖,因而卵泡優(yōu)勢(shì)化不明顯。然而在羊發(fā)情周期第2、11天,豬排卵后3～7天卻有明顯的卵泡數(shù)目增多、生長(zhǎng)速度增大的趨勢(shì)?？梢?jiàn)具多胎基因動(dòng)物(豬、羊),在發(fā)情周期中明顯不止一個(gè)卵泡保持排卵潛力,其最大卵泡優(yōu)勢(shì)化應(yīng)該不明顯,所以卵泡生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的卵泡波特征不能與單胎動(dòng)物(牛、馬)用同一定義來(lái)規(guī)范,最多也只能認(rèn)為具有似波式(wave-like)的特征。2對(duì)三種因子作用的共同作用卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程,可能受到各種因子通過(guò)內(nèi)分泌、旁分泌、自分泌等多種途徑共同作用。從而調(diào)控這一復(fù)雜過(guò)程有序而平穩(wěn)的進(jìn)行。2.1免疫定位法WandjiSA.等取出牛胎體卵巢的皮質(zhì)(其中含原始卵泡)進(jìn)行培養(yǎng)并用多細(xì)胞核抗原免疫定位法(PCNA)對(duì)卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行標(biāo)志,結(jié)果表明胎體卵巢基質(zhì)抑制體內(nèi)原始卵泡的最初生長(zhǎng)。如果將有些動(dòng)物的垂體切除,原始卵泡依舊能生長(zhǎng)發(fā)育到征集之前。因而征集之前原始卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育不受下丘腦———垂體的調(diào)節(jié),而是與基質(zhì)中某些因子有關(guān)。2.2人工神經(jīng)損傷與人工林fsh的關(guān)系征集并不是隨意的或獨(dú)立的過(guò)程,被征集的卵泡似乎受到血漿中FSH濃度升高的特定信號(hào)刺激。卵泡波出現(xiàn)前存在FSH濃度峰值已被眾多研究者證實(shí),就是卵泡波不明顯的羊,在其卵泡數(shù)目增多、活力增強(qiáng)的初期也存在FSH濃度的升高,因而卵泡征集過(guò)程應(yīng)該是卵泡對(duì)FSH依賴能力的獲得過(guò)程。研究者們發(fā)現(xiàn)FSH峰值是卵泡波出現(xiàn)所必需的如果人為的破壞在生理?xiàng)l件下的波動(dòng)將導(dǎo)致征集過(guò)程的紊亂。在征集期給老鼠和牛注射含抑制素的卵泡液降低FSH濃度,阻礙了卵泡征集,使卵泡生長(zhǎng)靜止,并推遲新卵泡波的出現(xiàn)。而人為的升高FSH濃度將導(dǎo)致被征集卵泡體積變大、數(shù)目增多,但卵母細(xì)胞并不能得到充分發(fā)育。卵泡的征集對(duì)FSH的依賴,并不表明只要有FSH峰值存在就一定存在征集,初次妊娠的牛FSH在沒(méi)有卵泡應(yīng)答時(shí)仍能有節(jié)律的發(fā)生,FSH存在1～2個(gè)無(wú)效峰值。因而FSH峰值與卵泡波形成應(yīng)該是促發(fā)———影響(causeeffect)的關(guān)系。另外BaoB.等用原位雜交研究了牛卵泡征集期編碼細(xì)胞色素P450側(cè)鏈裂解酶(P450scc)和細(xì)胞色素P450芳香酶(P450arom)mRNA的變化,發(fā)現(xiàn)在征集階段從直徑4～6mm的卵泡中開(kāi)始檢出有合成P450scc和P450arom的mRNA表達(dá),這種表達(dá)依賴卵泡存在的大小和時(shí)間(time-size-edpendent)。從而表明卵泡征集與P450scc和P450arom在顆粒細(xì)胞中表達(dá)有關(guān),這似乎與卵泡顆粒細(xì)胞增殖至倒數(shù)第二層時(shí)出現(xiàn)大規(guī)模閉鎖相呼應(yīng)。2.3優(yōu)勢(shì)性腺激素fsh的轉(zhuǎn)變隨著征集結(jié)束,FSH濃度逐漸下降至基本濃度,并維持直到下一次峰值出現(xiàn)。研究表明,選擇期后優(yōu)勢(shì)卵泡對(duì)FSH應(yīng)答能力下降,FSH峰值下降顯然是優(yōu)勢(shì)卵泡被選擇的一個(gè)必需因子,但不是唯一因子,LH在這一過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在選擇期,特別是在優(yōu)勢(shì)卵泡和次級(jí)卵泡生長(zhǎng)速度特殊的分化期,優(yōu)勢(shì)卵泡中具有較多的促性腺激素受體數(shù)目。但在該期顆粒細(xì)胞中FSH受體數(shù)目不變而LH受體mRNA有最初的表達(dá),并且LH受體數(shù)目逐漸增多,同時(shí)在優(yōu)勢(shì)卵泡確立時(shí)其內(nèi)膜細(xì)胞上LH結(jié)合位點(diǎn)增多。因而優(yōu)勢(shì)卵泡在選擇期完成了FSH依賴(FSH-dependency)向LH依賴(LH-dependency)的轉(zhuǎn)變?？梢?jiàn)FSH峰值下降的主要作用可能是使未被征集的卵泡由于FSH峰值下降失去了繼續(xù)被征集的機(jī)會(huì),同時(shí)使被征集的卵泡在選擇期完成對(duì)促性腺激素依賴性的轉(zhuǎn)變,避免了在FSH缺失條件下退化。這一轉(zhuǎn)變過(guò)程的促進(jìn)物很可能與優(yōu)勢(shì)卵泡中高水平的E2表達(dá)有關(guān)。在牛卵泡波出現(xiàn)2～4天期間,發(fā)現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)卵泡和次級(jí)卵泡生長(zhǎng)速度產(chǎn)生強(qiáng)烈分化的同時(shí),優(yōu)勢(shì)卵泡E2濃度顯著高于次級(jí)卵泡,優(yōu)勢(shì)卵泡在直徑8～9mm時(shí)卵泡液中E2濃度均維持較高水平。因而優(yōu)勢(shì)卵泡在選擇期強(qiáng)烈的E2分泌能力應(yīng)該是通過(guò)負(fù)反饋抑制了FSH的分泌。E2的合成主要受雄激素和芳香化作用影響,由于合成雄激素的細(xì)胞色素P45017α-羥化酶(P450c17)的mRNA在卵泡腔形成早期、優(yōu)勢(shì)期和一些閉鎖卵泡的內(nèi)膜細(xì)胞中就有表達(dá),所以膜P450c17表達(dá)不是選擇期最初決定因子。因而E2合成的限速步驟似乎是芳香化酶,芳香化酶的活性及其mRNA在直徑為牛的卵泡顆粒細(xì)胞中有表達(dá)而當(dāng)直徑8mm時(shí)表達(dá)急劇增強(qiáng)。綜上所述,調(diào)節(jié)卵泡選擇的主要機(jī)制可能是芳香化酶mRNA表達(dá)和活性增強(qiáng),顆粒細(xì)胞中LH受體獲得和內(nèi)膜細(xì)胞中LH受體數(shù)目增多。從而使優(yōu)勢(shì)卵泡表現(xiàn)出對(duì)LH的依賴以及E2的高水平表達(dá)。另外優(yōu)勢(shì)卵泡選擇的調(diào)節(jié)似乎存在種間差異,因而在提高排卵率上還應(yīng)考慮種質(zhì)特性。2.4優(yōu)勢(shì)卵、循環(huán)和卵調(diào)節(jié)2.4.1兩個(gè)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造的假設(shè)2.4.1.其他動(dòng)物的誘導(dǎo)表達(dá)優(yōu)勢(shì)卵泡分泌一些物質(zhì)直接破壞次級(jí)卵泡進(jìn)一步生長(zhǎng)發(fā)育,延遲下一次卵泡波的出現(xiàn)。diZerega等對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)存在最大卵泡的卵巢靜脈中有一種被稱之為卵泡調(diào)節(jié)蛋白(follicleregulatoryprotein,FRP)的物質(zhì),對(duì)其它卵泡生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。這一發(fā)現(xiàn)似乎證實(shí)了直接途徑的存在,但后來(lái)研究者均未能證實(shí)FRP的存在。2.4.1.間接降低次級(jí)發(fā)泡退化的途徑優(yōu)勢(shì)卵泡分泌反饋調(diào)節(jié)因子,如:E2、Inhibin,經(jīng)負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制間接促使次級(jí)卵泡退化。這種間接途徑主要是使FSH降至不能支持次級(jí)卵泡進(jìn)一步生長(zhǎng)的濃度,并推遲下一個(gè)波的出現(xiàn)。而優(yōu)勢(shì)卵泡則因?yàn)榇傩韵偌に匾蕾囆缘霓D(zhuǎn)變,能在基礎(chǔ)FSH濃度下繼續(xù)生長(zhǎng)。這種間接途徑假說(shuō)能為眾多研究者所認(rèn)可。2.4.2不同因素對(duì)優(yōu)勢(shì)卵魚(yú)優(yōu)勢(shì)化、周及排流場(chǎng)的影響優(yōu)勢(shì)卵泡只有在黃體退化后才能不發(fā)生周轉(zhuǎn)而成為排卵卵泡,因而優(yōu)勢(shì)卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育強(qiáng)烈的依賴外周孕酮。在卵泡生長(zhǎng)期孕酮通過(guò)劑量依賴的方式(dose-dependedmanner)壓制優(yōu)勢(shì)卵泡。由于經(jīng)過(guò)選擇期的優(yōu)勢(shì)卵泡對(duì)促性腺激素的依賴性發(fā)生了轉(zhuǎn)變,而且卵泡液中E2濃度促進(jìn)優(yōu)勢(shì)卵泡的生長(zhǎng)。因而外周孕酮主要是通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)LH和E2分泌來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)勢(shì)卵泡優(yōu)勢(shì)化過(guò)程的調(diào)控。研究表明LH脈沖振幅(LHpulseamplitude)和LH脈沖頻率(LHpulsefrequency)對(duì)優(yōu)勢(shì)卵泡的優(yōu)勢(shì)化、周轉(zhuǎn)和排卵具有極其重要的作用。當(dāng)優(yōu)勢(shì)卵泡在黃體期優(yōu)勢(shì)化時(shí),LH濃度和LH脈沖頻率由于黃體孕酮的濃度(lutealconcentrationofProgesterone)而被抑制,但LH受體數(shù)目增多,LH脈沖振幅升高,從而保證了黃體期優(yōu)勢(shì)卵泡的后期生長(zhǎng),但由于高水平的孕酮和過(guò)低的LH脈沖頻率而不能誘導(dǎo)排卵,優(yōu)勢(shì)卵泡發(fā)生周轉(zhuǎn)。當(dāng)孕酮維持在亞黃體濃度時(shí)(SublutealconcentrationofProgesterone),由于孕酮負(fù)反饋?zhàn)饔脺p弱,導(dǎo)致LH脈沖頻率增強(qiáng),E2濃度升高,從而使得優(yōu)勢(shì)卵泡優(yōu)勢(shì)期延長(zhǎng)避免了周轉(zhuǎn)但脈沖頻率的升高卻達(dá)不到卵泡期類型(follicular-