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在动物生产中通常采用外科阉割手术对动物进行去势,以去除公猪肉中的“膻味”(boar-taint),避免肉牛生产中母畜的意外怀孕、防止公畜的攻击行为和性行为,便于动物管理及控制流浪动物(猫和狗)的数量。然而,传统外科阉割存在引起动物高度应急、外科伤口易感染、增加动物发病率与死亡率,降低动物生产效率、不能满足动物福利要求等诸多不足,GnRH主动免疫可抑制动物生殖性能并可避免外科阉割所引起的诸多不足,已成为最有望代替外科阉割的动物去势技术。促性腺激素释放激素(GnRH)是一种由下丘脑分泌的十肽激素,仅含九种氨基酸,分子量小,免疫原性弱。为提高其免疫原性,可通过改变GnRH的分子构型,使其成为更易于被动物机体免疫系统识别的非自身物质(nonself molecular);或将GnRH与载体蛋白偶联,成为大分子“物质”。本研究拟用D型赖氨酸取代GnRH第6位的甘氨酸的GnRH并列体二聚物(G6K-GnRH-Tandem-dimer:TDK)及GnRH并列体(G6K-GnRH-Tandem:TK)、GnRH并列体二聚物(G6K-GnRH-Tandem-dimer:TDK)与卵清蛋白(OVA)偶联形成的TK-OVA、TDK-OVA为抗原,以Specol为佐剂,系统研究三种不同蛋白构型GnRH主动免疫对大鼠生殖性能的影响,为以后研制高效低廉的GnRH免疫去势疫苗提供科学的理论依据。试验选取60只5-6周龄、体重150-210g的健康SD雄性大鼠,随机分为五个组：不做任何处理的完整对照组、免疫注射前两周进行外科阉割的手术去势组、G6K-GnRH-Tandem-dimer (TDK)免疫组、G6K-GnRH-Tandem-OVA(TK-OVA)免疫组和G6K-GnRH-Tandem-dimer-OVA(TDK-OVA)免疫组,每组各12只。7周龄时每个免疫组雄鼠于腿部肌肉注射1ml含相应免疫原的Specol乳化剂(各含不同构型GnRH蛋白100μg),8周后加免,注射剂量及方法同初次免疫。初次免疫当天定为OWPV(weeks of post vaccination),初免当天及初免后2、4、6、8、10WPV尾动脉采集血样,12wpv摘除眼球采集血样,分离血清,应用酶联免疫分析法测定血清抗GnRH抗体滴度、激素含量。加免后4周(即12wpv)采用断颈法处死所有试验鼠,采集垂体和睾丸组织(测量垂体、睾丸重量及睾丸体积)用于相关生殖基因表达检测及睾丸组织学分析。。TDK、TK-OVA和TDK-OVA免疫后均能产生抗体反应,加免后抗体滴度迅速上升,直至试验期未。在整个试验期内,TK-OVA和TDK-OVA免疫组抗体滴度相似,均显著高于TDK免疫组(p<0.05)。处死时,TK-OVA免疫组抗体滴度(12.31ng/ml)显著高于TDK-OVA免疫组(10.18ng/ml) (p<0.05); TK-OVA与TDK-OVA主动免疫后严重抑制睾丸的发育,处死时睾丸重量分别为对照组的30%和50%(p<0.05),尽管TDK免疫后睾丸重量与对照组差异不显著(1.50gVs1.65g),但有减少的趋势(p>0.0习,睾丸组织学分析,TDK、TK-OVA和TDK-OVA主动免疫后睾丸组织结构被严重破坏,其中TK-OVA和TDK-OVA免疫组睾丸组织结构以退化的精原细胞为主,无各级生精细胞,精子发生终止,TDK免疫组睾丸组织中虽还有各级生精细胞的存在,但数量显著减少,且排列稀松。与对照组(LH、FSH、T平均值分别为13.21pg/ml, 14.56pg/ml和3.36ng/ml)相比,TK-OVA免疫组和TDK-OVA免疫组血清LH、FSH和T浓度在初免后显著降低,加免后均下降到检测限水平直至试验结束(p<0.05),处死时,TK-OVA免疫组血清LH、FSH和T浓度(分别为0.60pg/ml,0.81pg/ml和0.20ng/ml)低于TDK-OVA免疫组(分别为1.18pg/ml,1.35pg/ml和0.37ng/ml); TDK免疫组血清LH. FSH和T浓度虽然在初免后至8wpv降低不明显(p>0.05),但在加免后显著降低并在试验结束时仍维持较低水平(分别为6.75pg/ml,6.86pg/ml和1.24ng/ml)(p<0.05)；手术去势组大鼠血清中LH和FSH浓度在整个试验期间维持高水平稳态(平均值分别为26.66pg/ml和25.80pg/ml),显著高于对照组和三个免疫组。与对照组相比(设定基因表达水平均为1),三种不同蛋白构型GnRH主动免疫均显著下调大鼠垂体中GnRHR、LH-β、FSH-β及睾丸中LHR、FSHR mRNA表达水平(p<0.05)习,其中TK-OVA免疫组(分别为0.12,0.12,0.13,0.12,0.21)基因表达水平与TDK-OVA免疫组(分别为0.13,0.15,0.15,0.18,0.23)相似(p>0.05)；TDK免疫组相应基因表达水平(分别为0.27,0.37,0.24,0.47,0.62)的下调幅度低于TK-OVA免疫组和TDK-OVA免疫组,而手术去势显著上调大鼠垂体中GnRHR、 LH-β、FSH-β基因表达水平(分别为2.51,3.65,3.27)(p<0.05)。上述研究结果揭不：1)三种不同蛋白构型GnRH主动免疫大鼠均能产生较好的抗体反应,抑制睾丸的发育,降低血清中LH、FSH和T浓度,下调垂体及睾丸中相关生殖基因的表达水平2)TDK作为免疫原,不与载体蛋白偶联,与佐剂乳化后主动免疫SD大鼠,可抑制其生殖轴功能,达到去势目的。与TK-OVA和TDK-OVA相比,可省去与载体蛋白偶联及偶联物的纯化步骤,有望作为一种新型的免疫去势免疫原。