解密营养调控母猪情期启动的分子机制

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母猪不发情或发情期推迟不仅影响单胎繁殖成绩,降低母猪年提供断奶仔猪头数,而且影响终身繁殖成绩。生产中后备母猪年更新率高达40%~50%,哺乳母猪断奶后情期启动失败被淘汰比例占30%~40%。情期启动伴随卵泡及卵母细胞发育,卵母细胞质量差导致受胎率低、返情率高、产仔数低等繁殖障碍,50%母猪终身提供30~40头断奶仔猪就被淘汰,给养猪生产带来巨大经济损失。大量研究表明,下丘脑Kisspeptin信号系统在调控雌性动物情期启动和卵泡发育方面发挥重要作用。Kisspeptin主要表达在弓状核(ARC)和室旁核(AVPV)区域,生长期ARC区域Kisspeptin神经元介导雌激素负反馈调控,抑制性腺发育,保证体组织发育成熟;初情来临时AVPV区域Kisspeptin神经元介导雌激素正反馈调控,促进性腺发育。Kisspeptin神经元表达营养代谢信号如胰岛素、瘦素、胰岛素样生长因子-1的受体,能感知动物机体组织发育及代谢状况,参与营养调控情期启动和卵泡发育。课题组前期研究证实,猪的情期启动只有在营养充足、机体处于合成代谢时才能发生和维持。母猪能量负平衡(如营养缺乏、泌乳)时,体组织降解信号被肝脏识别后调整胰岛素样生长因子1、成纤维细胞因子21等信号降低下丘脑Kisspeptin神经元活性,抑制繁殖轴活性。营养是推动后备母猪由生长向繁殖转换,或断奶母猪由泌乳向繁殖转换的物质基础。研究发现饲喂后备母猪高能日粮通过下丘脑瘦素信号途径促进Kisspeptin蛋白表达,蛋白质(氨基酸)通过胰岛素样生长因子1途径影响雌激素对下丘脑Kisspeptin神经元的正反馈调控。可溶性纤维降低后备母猪培育期血液雌二醇浓度,雌激素负反馈抑制减弱,母猪初情日龄提前。血清高浓度镁跨血脑屏障干扰大鼠雌激素负反馈抑制,GnRH提前分泌,动物性早熟。本文提出了营养后备母猪调控情期启动两大理论假设,综述了能量、蛋白质(氨基酸)、部分维生素和矿物元素对机体代谢和下丘脑Kisspeptin信号的影响及其在调控母猪情期启动方面的分子机理。
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