LDH对家兔受精及后代性比的影响

冯玉麟,刘怡虹,宋伟奇,照格申,朱士恩

(1.内蒙古通辽职业学院生化系,通辽 028046;2.内蒙古民族大学医学院;3.中国农业大学动物科技学院)

为了探索有效控制家兔后代性别的方法,以家兔为对象用LDH(lactate dehydrogenase,乳酸脱氢酶)进行了2批对比实验,以观察LDH对家兔受精及子代性别分化的影响。

LDH 主要分布在心、肝、睾丸、精子、卵子、子宫等组织[1],主要有 LDH-A4、LDH-B4和 LDH-C4等类型;而C亚基只在哺乳动物睾丸及精子细胞中出现。在精子中,LDH主要存在于尾部中段胞浆线粒体及成熟精子胞浆中[2]。Goldberg[3]发现LDH-C4在精子发生过程中及精子成熟后始终有部分位于精子质膜上,LDH可将葡萄糖酵解生成的丙酮酸转化为乳酸,在此过程中释放产生的能量,并提供精子运动和存活的动力。李震等发现线粒体的功能状况直接决定了精子的运动能力,特别是与受精密切相关的向前运动能力[4]。Caro证实LDH在体外也可以影响精子的活性[5];田健认为一些外来化合物可以通过影响LDH-C4而引起精子损伤[6];此损伤对不同组织器官有特异性[7]。

本实验用LDH处理发情家兔,并对其血液中的乳酸脱氢酶及乳酸的短期含量进行了检测,可为奶牛养殖和珍稀动物繁殖研究提供遗传学依据。

1 材料与方法

1.1 药品 LDH(Lactate dehydrogenase),分析纯,分子量为140 KD,Sigma公司生产;孕酮(Progestagen Sponge,Ltd.Australia),含量150～300 mg,澳大利亚生产。PMSG,宁波市激素制品厂生产,浙兽药字(2002)X0731172;PHS-3C酸度计,上海宇隆公司生产。

1.2 动物 家兔,成年健康无病,体重2 kg以上,营养中等。

1.3 家兔的对比实验 从4月上旬开始,用常规方法对家兔进行同期发情处理,并且在母兔发情前将其与公兔分开,按照每千克体重50 u的剂量给雌兔腹部皮下注射LDH乳状液,每48 h注射1次,共3次,待雌兔发情后,按公母1∶4的比例合笼进行自然交配。用上海产的PHS-3C酸度计测量母兔阴道分泌物的pH值;在母兔产后记录仔兔的性别、产仔数,并将其怀孕率、产仔数、致畸率及子代性比与对照组进行比较分析;用常规法检测母兔的血乳酸浓度;用Markert法测定家兔血液中总乳酸脱氢酶(LDH)活性,用340 nm处每毫克蛋白质每分钟所产生的光密度下降的平均数表示LDH的比活性的大小,并与对照组比较。

1.4 数据统计 所有数据均采用SAS统计软件进行卡方检验。

2 结果

根据实验结果(见表1),用LDH等处理的母兔与对照组相比,处理组母兔生殖道分泌物的pH值降低;处理组母兔的怀孕率81.62%,对照组94.50%,处理组母兔的怀孕率明显降低;子代中雌性仔兔比率增多,雌仔兔占74.43%,雄仔兔25.57%(P＜0.05);而处理组仔兔畸形率虽然有所上升,但差异不显著。

用LDH处理的母兔其血液中乳酸的浓度和总LDH比活力升高(见表2),两组有显著性差异(P＜0.05),说明LDH处理家兔后,引起了家兔体液系统的乳酸浓度和LDH的活性变化。

表1 LDH处理后各项指标变化

表2 LDH处理后母兔血液中LDH比活性和乳酸浓度

3 讨论

LDH处理母兔后,促使母兔体内 LDH含量增加,导致三羧酸循环过程中产生的丙酮酸更多地向乳酸转化[8],并产生相对较多的乳酸,因而降低了母兔阴道分泌物的 pH值[9]。赵占中等证实给羔羊注射0.25%～0.50%的乳酸,会导致pH急剧下降引起瘤胃酸中毒[10]。本实验用LDH处理后使母兔血液中乳酸脱氢酶及乳酸含量增加,但由于母羊体内缓冲系统的调节作用,才使得体液的pH值没有明显的变化。

1991年Srour指出体液中一定浓度的乳酸的存在会导致体液pH小幅度降低(0.12个单位[11]);我们知道X型精子嗜酸不耐碱,而Y型精子嗜碱不耐酸,酸性环境可抑制Y型精子的活力,但对X型精子的受精能力影响不明显[12],进行人工输精后,精液中Y型精子受到子宫液酸性环境的刺激而损伤[9],受精能力降低,而X型精子则未受损伤,受精能力相对完好。因此,用LDH处理的母兔后代中雌性仔兔比例明显增加;而对母兔的怀孕率和畸形率无显著影响。

LDH在一定程度上具有精子膜上的凝集素样蛋白酶抗原的类似作用的一种新型的自身抗体[13-14],由于存在组织器官抗原的特异性,对Y精子的免疫能力远大于对X精子的免疫,在一定程度上可起到Y精子抗体的类似作用,这也可能是导致XY型受精卵减少、公仔兔比例较低的原因。本实验的体外实验证明,一定浓度的LDH可抑制Y型精子的运动甚至可导致Y型精子的凝聚。至于导致这一结果的微观机理还有待于做进一步的研究。

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