前列腺素作用机理综述.doc

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1、河北农业大学题 目： 前列腺素的作用机制综述 学 院： 研究生学院 专业班级： 动医2014班集体 学 号： 学生姓名： 王旭丹 二O一五年一月二十日前列腺素的作用机制综述研究生 王旭丹 摘要: 不同类型的前列腺素具有不同的功能，如前列腺素E能舒张支气管平滑肌，降低通气阻力；而前列腺素F的作用则相反。前列腺素的半衰期极短（12分钟），除前列腺素I2外，其他的前列腺素经肺和肝迅速降解，故前列腺素不像典型的激素那样，通过循环影响远距离靶向组织的活动，而是在局部产生和释放，对产生前列腺素的细胞本身或对邻近细胞的生理活动发挥调节作用。由于前列腺素能引起子宫强烈的收缩，故应用于足月妊娠的引产、人工流产以

2、及避孕等方面，取得了一定的效果。前列腺素治疗哮喘、胃肠溃疡病、休克、高血压及心血管疾病，可能有一定疗效，因而引起人们的重视。关键字:前列腺素;前列腺;作用机制;The mechanism of action of prostaglandin were reviewedgraduate student:Xudan Wang Abstract: Different types of prostaglandins have different functions, such as prostaglandin E can relax bronchial smooth muscle, reduce ai

3、rway resistance; and the effect of prostaglandin F, on the other hand. Very short half-life of prostaglandin (12 minutes), in addition to the prostaglandin I2, other prostaglandin degradation quickly via the lungs and liver, so the prostaglandin not like typical hormone, through the cycle affect the

4、 activity of targeted groups over a long distance, but in the local produce and release, to produce prostaglandin cells themselves or physiological activities play a regulatory role of adjacent cells. Because prostaglandins can cause strong of the uterus to contract, therefore, applied to the full-t

5、erm pregnancy induced labor, abortion, and birth control, etc., has obtained the certain effect. Prostaglandins, asthma, gastrointestinal ulcers, shock, high blood pressure and cardiovascular disease, may have certain curative effect, thus cause the attention of people.Key words: prostaglandin; The

6、prostate gland; Mechanism of action;1引言 前列腺素（prostaglandins，PGs）是存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的、具有多种生理作用的活性物质1。前列腺素是前列烷酸(prostanoicacid)的衍生物，分子的基本结构为含一个环戊烷及两个脂肪酸侧链的二十碳脂肪酸，分子量为300400。最早发现它存在于人的精液中，当时以为这一物质是由前列腺释放的，因而定名为前列腺素。现已证明精液中的前列腺素主要来自精囊，全身许多组织细胞都能产生前列腺素。目前已知的天然前列腺素，根据环外双键的数目分为PG1，PG2，PG3等三类，又根据环上取代基和双键位

7、置的不同而分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型，在C-9有酮基，在C-11有羟基的称为PGE，在这两边都有羟基的为PGF2。指C-9上羟基的构型。所有的PG在C-13及C-14间有一个反式双链，在C-15处有一个羟基。右下角的小数字表示侧链中双链的数目，如PGF2。不同类型的前列腺素具有不同的功能，如前列腺素E能舒张支气管平滑肌，降低通气阻力；而前列腺素F的作用则相反。前列腺素的半衰期极短（12分钟），除前列腺素I2外，其他的前列腺素经肺和肝迅速降解，故前列腺素不像典型的激素那样，通过循环影响远距离靶向组织的活动，而是在局部产生和释放，对产生前列腺素的细胞本身或对邻近细胞的生理活动发挥

8、调节作用3。由于前列腺素能引起子宫强烈的收缩，故应用于足月妊娠的引产、人工流产以及避孕等方面，取得了一定的效果。前列腺素治疗哮喘、胃肠溃疡病、休克、高血压及心血管疾病，可能有一定疗效，因而引起人们的重视。2作用机理前列腺素对丘脑下部的作用因为种类不同而有差异。PGF能够引起GnRH释放，但由于血液中的PGF不太可能直接影响中枢翻译GnRH，这种作用可能是由丘脑下部不产生和释放的PGF影响丘脑下部本事，使GnRH释放增加，GnRH在促使垂体释放LH及FSH，LH又促使睾丸间质细胞分泌睾酮，从而对雄性生殖各个方面起促进作用4。前列腺素的作用原理主要表现在以下几方面。2.1前列腺素受体很多组织的细胞

9、膜上都有前列腺素的受体，不同类型的前列腺与不同的受体结合，发挥不同的作用。已经证实，PGE1可以调节细胞膜上的CAMP和钙。这些作用的发生首先要通过与PGE1受体的结合。在这种组织中的完整细胞，均浆液或分离的膜中都具有可饱和的，可逆的极高亲和力的PGE1受体。2.1.1前列腺素与腺苷酸环化酶的关系PGs主要是通过兴奋或抑制细胞膜AC的活性5，以增加或减少cAMP的水平和发挥作用。当某种促激素到达细胞膜时，使磷脂释放多种不饱和脂肪酸（PG生物合成的前体）而合成PG，PG再作用于腺苷酸环化酶，催化ATP生成cAMP，而cAMP是细胞膜生理生化供能的调节剂。2.1.2前列腺素与促激素、cAMP之间的

10、关系促激素与膜上受体相互作用，使磷酸酶A2的活性增高，释放不饱和脂肪酸，生成前列腺素；前列腺素再通过一种特殊受体活化AC，使ATP转化为cAMP的量增加。这就是说，前列腺素是介于促激素与cAMP之间的调节物质。因此可以认为，神经递质、激素、前列腺素与cAMP是以一个整体的形式，相互紧密配合，调节机体的功能6。2.2前列腺素改变平滑肌张力的机理至于改变平滑肌张力的机理，目前认为除了刺激肌肉中腺苷酸环化酶之外，还依赖钙的存在，因为在机体的平滑肌组织中，PGF2可以改变其细胞膜对钙的渗透性，PGE和PGF2对于平滑肌迟缓和收缩的作用强度，显然受着钙浓度的影响7。加入PGE1之后，可以使钙的移动发生变

11、化。PGE1引起子宫的收缩，就取决于其对细胞内钙库中钙的动员。PGE1作用于钙离子通道的机理是，PGE1可和其他二十烷类化合物与钙离子形成一个2:1的复合体，而对阳离子的选择能力为钙离子镁离子单价阳离子。有人认为，含钙离子的复合体有助于PGE1与其受体的结合。2.3生物学作用前列腺素常常是通过参与其他自体活性物质、神经递质和激素的调节而起作用。前列腺素在许多组织中是通过激活腺苷酸环化酶而增加cAMP的生成量，其也能调节细胞内钙离子浓度。在细胞水平的具体作用机制，因细胞种类不同而异。在生理状态下，前列腺素主要作用于血管和平滑肌，参与血小板凝集、炎性反应、电解质流动、疼痛、发热、神经冲动传导和细胞

12、生长等，但前列腺素在兽医临床应用最为广泛的是在繁殖和畜牧生产上8。2.4溶解黄体PGF对动物（包括灵长类）的黄体有明显的溶解作用，PGE的作用较差。子宫内膜产生前列腺素通过静脉时，被卵巢动脉吸收，到达卵巢。PGF溶解黄体的机理尚无定论，现有资料认为主要有两种可能，一种是直接作用于黄体，抑制孕酮的合成，导致黄体细胞死亡；另一种是收缩血管平滑肌，显著降低子宫、卵巢的血液，导致卵巢局部缺血，从而使合成孕酮所需要的原料供应减少，最终抑制孕酮的合成9。目前大多数研究表明，PGF2作用于黄体细胞而引起CL溶解的机理是PGF2与大CL细胞质膜上的特异性受体结合；激活磷酸肌醇特异性磷酸化酶C，产生IP3和甘油

13、二酯；由于IP3或受体激活性钙通道而使细胞内Ca2+浓度减少；由于Ca2+或甘油二脂增加，激活蛋白激酶C；通过蛋白激酶C效应系统而使孕酮减少；由于激活蛋白激酶C和细胞内Ca2+浓度增加引起大CL细胞退化和死亡。2.5收缩子宫PGE和PGF都对子宫平滑肌具有强烈刺激作用。小剂量PGE能促进子宫对其他刺激的敏感性，较大剂量时则对子宫有直接刺激作用。PGE2和PGF类可使子宫颈松弛，但PGF2的作用并不稳定10。前列腺素可以增加催产素的自然分泌量。PGF2可增加妊娠子宫对催产素的敏感性，故当二者合用时，具有协同作用。3在兽医临床上的应用3. 1调节发情调节发情是一种发情控制技术，它是指利用某些外源性

14、激素和生理活性物质认为控制和调整发情规律，使母畜按照人们的要求在一定时间发情、排卵和配种。这是一种有效的干预家畜繁殖过程，提高繁殖力的手段11。包括诱导发情和同期发情。3. 1. 1诱导发情诱导发情即人工引起乏情期母畜发情,主要适应于初情期前乏情、生理性乏情、病理性乏情3种情况12。其中对病理性乏情如持久黄体引起的母畜乏情注射氯前列烯醇后，牛经过25d，猪13d即可发情，有效率达90%以上。具体方法有两种，一种是子宫内注入，牛每头0.20.3mg，猪0.0750.1mg。另一种是肌肉注射，牛每头0.40.6mg，猪0.150.2mg，也可在存在黄体的卵巢同侧阴唇黏膜下注射，剂量同子宫注入，效果

15、也不错。3. 1. 2同期发情同期发情是指利用某些外源性激素或其他方法认为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之同期发情，以便集中进行人工授精或胚胎移植，达到有计划地组织生产及畜产品成批上市的目的。同期发情的方法主要有延长性周期法（孕激素处理法）和缩短性周期法。缩短性周期法也叫前列腺素处理法，主要用于羊和牛的同期发情13,14。具体方法为，在母羊发情季节开始，对母羊肌肉注射两次氯前列烯醇，每次用量为0.118 d（有活性黄体时期），才能发发情反应。具体方法有子宫注射和肌肉注射两种，注射剂量，子宫注入0.20.3mg，肌肉注射0.40.6mg。为了达到最高的同期发情率，对第1次发情的母牛暂不配

16、种，到距第1次注射1114d后，对全部母牛进行第2次注射。注射后35d出现发情。此时发情率显著提高，可同时进行配种15。3. 2超数排卵前列腺素在超数排卵技术中也得到了应用，前列腺素具有促进排卵的作用，一些研究结果表明，前列腺素可能触发卵泡壁降解酶的合成作用，并能刺激卵泡外膜组织平滑肌收缩，增加卵泡内压力而导致卵泡破裂和卵子排出。超数排卵技术就是在母畜发情周期的适当时期，对母畜应用促性腺激素和前列腺素处理，使其卵巢中比平常有较多的卵泡发育并排卵的处理方法。目前超数排卵技术主要用于牛的胚胎移植，在进行胚胎移植时，对供体牛进行超数排卵处理。具体方法是在母牛发情周期的第812天之间先肌肉注射促卵泡激

17、素，过2d后再注射前列腺素，在前列腺素处理后的24d母牛开始发情，这时再注射1次促排卵激素如绒毛膜促性腺激素、促黄体激素等，就可达到超数排卵的目的。具体注射用量要比上述诱导发情的用量大。3. 3诱发分娩孕畜血浆中前列腺素水平上升是触发分娩的重要因素之一。诱发分娩就是利用外源激素（前列腺素）模拟发动分娩的激素变化，调整分娩进程，使其提前到来达到控制分娩的目的。诱发分娩有利于生产管理，也可以为下一个繁殖周期进行同期发情建立可靠的前提。目前在生产上实用性较大是诱发母猪白天分娩，这样便于助产、护理和进行科学免疫16,17。从而保证产仔安全、胎儿成活和科学免疫的开展。具体方法是产前14d给母猪1次性肌注

18、氯前列烯醇12ml（0.10.2mg），注射后36h左右可发生分娩，实践证明效果良好。3. 4人工流产前列腺素有刺激子宫收缩的作用，对因故需要终止怀孕的母畜注射前列腺素就可达到目的18。具体方法是牛1次性肌肉注射氯前列烯醇0.5 mg，注射后45d流产。猪1次性肌肉注射氯前列烯醇0.175mg，注射后12d 流产。羊1次性肌肉注射氯前列烯醇0.12mg，注射后12d流产。3. 5人工授精对公畜注射前列腺素可增加精子的采集量，在羊和马的精液中加入适量的前列腺素，可提高母羊和母马的受胎率。3. 6治疗不孕用前列腺素治疗奶牛不孕症，效果显著，已在兽医临床广泛使用。3. 6. 1持久黄体前列腺素有溶解

19、黄体的作用，治疗持久黄体引起的不孕在上述诱导发情中已经提到。注入的前列腺素被子宫静脉吸收后，通过逆向交换作用进入与子宫静脉反向并行的卵巢动脉到达卵巢，作用于黄体，使黄体溶解。3. 6. 2黄体囊肿子宫腔注入或肌肉注射46ml（0.40.6mg）氯前列烯醇19，利用该激素能促进孕酮降解和抑制孕酮的合成进而破坏黄体的机能，达到治愈疾病的目的。3. 6. 3卵巢机能不全或萎缩子宫腔注入或肌肉注射24ml（l0.20.4mg）氯前列烯醇就可收到效果，子宫腔注入虽比肌肉注射的发情时间晚35d，但受胎率有显著提高。3. 6. 4屡配不孕在子宫无其他疾病的情况下，输精时可在精液中加入0.5ml（l0.05

20、mg）氯前列烯醇，就能刺激子宫和输卵管平滑肌的收缩，有利于精子在奶牛生殖道的运行，提高受胎率。3. 6. 5 子宫蓄脓子宫腔注射46ml（l0.40.6mg）氯前列烯醇，注后能促进脓性物的排出，加快子宫净化，达到提高受胎率的目的。4结语前列腺素及其人工合成类似物对人类及家畜具有广泛的生理作用，目前在全世界范围内都受到空前的重视，人类正在进行着大量的研究工作，相信随着时代的发展和科技的进步，人类对前列腺素的作用及其应用的深入研究，必将对生物科学乃至人类社会做出巨大贡献。参考文献:1王建辰.家畜生殖内分泌学M.北京:农业出版社,1993,136155.张美莉,王剑平.家禽生殖激素的研究进展J.中国

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22、inical studies comparing the intraocular pressure reducing e ect of latanoprost and timolol. Eur J Ophthalmol, 2000, 10(2): 95-104.4王洪瑾,李毅.硫化氢与氧化应激J.医学研究生学报，2011,24(4)：433-436.5谢娟,黄新艳,许银燕,等.黄连素诱导人乳腺癌WCF-7细胞凋亡及其相关的氧化应激机制J.医学研究生学报,2012,25(2)：135-139.6 Netland PA, Landry T, Sullivan EK, et al. Travopro

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