營養(yǎng)水平對梅山豬和大白豬卵巢發(fā)育的影響及機(jī)制

許蒙蒙 宋 潔 車 龍 林 燕 方正鋒車煉強(qiáng) 吳 德 徐盛玉

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，雅安 625014)

梅山豬原產(chǎn)于我國上海嘉定、江蘇太倉等地區(qū)，是我國豬種中繁殖力最強(qiáng)、產(chǎn)仔數(shù)最多的品種之一，比現(xiàn)代歐洲豬種同窩產(chǎn)仔數(shù)高30%～40%，也是迄今為止世界上繁殖力最強(qiáng)的豬種之一。大白豬原產(chǎn)于丹麥，因生長速度快、飼料轉(zhuǎn)化率高而在世界各地廣泛分布。長期以來，中外豬種由于遺傳背景、長期所處的地理環(huán)境以及選育方式等的不同，而形成了各自的種質(zhì)特性，使其在生產(chǎn)性狀方面存在差異。卵巢發(fā)生是生殖活動中最初的也是最重要的生理事件，卵巢發(fā)育狀況直接或潛在的影響著胚胎數(shù)量和質(zhì)量，進(jìn)一步影響到繁殖力的高低。影響卵巢發(fā)育的因素有許多，主要有品種、營養(yǎng)、環(huán)境和管理?xiàng)l件等因素。營養(yǎng)水平與動物的卵巢發(fā)育密切相關(guān)，改變母體營養(yǎng)攝入和飼糧組成對卵母細(xì)胞的質(zhì)量和卵泡的發(fā)育會產(chǎn)生短期或長期不可逆轉(zhuǎn)的影響［1］。本文就有關(guān)營養(yǎng)水平對梅山豬和大白豬卵巢發(fā)育的影響進(jìn)行綜述，旨在為正確理解營養(yǎng)水平對卵巢發(fā)育的影響提供理論依據(jù)。

1 卵巢的發(fā)育

卵巢是一個動態(tài)發(fā)育的組織，經(jīng)歷了微管結(jié)構(gòu)的重新塑造、神經(jīng)細(xì)胞分布以及不同發(fā)育階段的轉(zhuǎn)換。原始生殖細(xì)胞遷移至生殖脊形成卵原細(xì)胞，被單層上皮細(xì)胞包圍的卵原細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂后便形成了初級卵母細(xì)胞并阻滯在減數(shù)分裂的雙線期，隨后，前體顆粒細(xì)胞包圍初級卵母細(xì)胞形成原始卵泡。原始卵泡前期處于休眠狀態(tài)，隨著發(fā)育的進(jìn)行，單層上皮細(xì)胞變?yōu)榱⒎叫危@時初級卵泡形成，隨后卵泡進(jìn)入竇狀期，發(fā)育過程中大量(99%)的卵泡未能到達(dá)排卵前期，這些卵泡在發(fā)育過程中選擇性的發(fā)生閉鎖［2］。卵巢的基本功能是支持卵母細(xì)胞和卵泡的發(fā)育［3］。

2 營養(yǎng)水平對卵巢發(fā)育的影響

卵巢的發(fā)育是一個復(fù)雜的變化過程，在卵巢發(fā)育過程中，任何因素特別是營養(yǎng)水平將直接影響著卵巢發(fā)育的狀況。作為體內(nèi)最大細(xì)胞的卵母細(xì)胞以及關(guān)乎動物終生繁殖力的卵泡，它們的發(fā)育狀況對于動物的繁殖具有非常重要的作用，在其發(fā)育期間，細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)中mRNA和蛋白質(zhì)在營養(yǎng)水平調(diào)控下進(jìn)行合成、儲存，調(diào)節(jié)卵巢微環(huán)境，從而影響卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞的敏感性［4］。低營養(yǎng)水平可能會抑制促黃體素(luteinizing hormone，LH)峰，影響卵泡的發(fā)育，但是高營養(yǎng)水平會使卵泡液保持高濃度的促卵泡素(follicle-stimulating hormone，F(xiàn)SH)、LH，促使卵母細(xì)胞成熟，提高受精率［5］?？梢?，在發(fā)育過程中營養(yǎng)將會誘導(dǎo)機(jī)體激素的改變，對卵母細(xì)胞質(zhì)量和卵泡發(fā)育產(chǎn)生一定的影響。營養(yǎng)水平對母豬卵巢發(fā)育影響的報(bào)道較多，但是，對不同品種母豬卵巢發(fā)育影響的報(bào)道存在差異。

2.1 飼糧蛋白質(zhì)水平

飼糧蛋白質(zhì)水平與母豬卵巢發(fā)育密切相關(guān)，飼糧蛋白質(zhì)水平對外種豬卵巢發(fā)育的研究目前多集中在排卵率上。Mejia-Guadarrama等［6］研究發(fā)現(xiàn)，降低大白和長白雜交豬泌乳期飼糧蛋白質(zhì)水平，則斷奶后排卵率降低，但是在卵泡期降低飼糧蛋白質(zhì)水平(16.6%vs.11.3%vs.5.4%)并不會影響母豬的排卵率。這可能是由于血漿尿素氮濃度降低，賴氨酸有效利用增加，從而使卵泡的募集和選擇正常。Ferguson等［7］的研究也表明了相同的觀點(diǎn):第3個情期飼喂不同蛋白質(zhì)水平(15.1%vs.14.0%)的飼糧對母豬的排卵率無顯著影響。也有妊娠期飼糧蛋白質(zhì)水平降低對后代影響的報(bào)道，Pond等［8］早年的研究表明外種豬妊娠期飼糧蛋白質(zhì)水平過低不利于后代生長?？梢姡暭Z蛋白質(zhì)水平降低的時間段很關(guān)鍵，泌乳期的飼糧蛋白質(zhì)水平降低可能會降低下一情期的排卵率，而后備期的飼糧蛋白質(zhì)水平降低不影響排卵率，妊娠期的飼糧蛋白質(zhì)水平降低不影響排卵率但可能會影響后代的生長性能。而對梅山豬的研究熱點(diǎn)集中在卵巢發(fā)育的整體水平上。黃春玲［9］考察妊娠期飼喂低蛋白質(zhì)飼糧對梅山母豬下一情期卵巢發(fā)育的影響，將配種后的梅山母豬分成2組，對照組飼喂蛋白質(zhì)水平為13.50%的飼糧，低蛋白質(zhì)水平組飼糧與對照組飼糧具有相同的能量水平但是蛋白質(zhì)水平僅為7.01%，分娩后低蛋白質(zhì)水平組平均總產(chǎn)仔數(shù)提高15.56%，產(chǎn)活仔數(shù)提高 11.11%，死胎數(shù)降低12.50%，但低蛋白質(zhì)水平飼糧對下個情期的排卵率和胚胎存活的影響在統(tǒng)計(jì)學(xué)上沒有顯著差異，可能與低蛋白質(zhì)水平飼糧沒有阻礙母豬的正常排卵和卵子的受精有關(guān)，雖然對照組后代有更大的初生重，但低蛋白質(zhì)水平組在子代育肥過程中表現(xiàn)了更明顯的補(bǔ)償生長效應(yīng)，因而從總產(chǎn)仔數(shù)及仔豬后天生長趨勢推測梅山母豬妊娠期飼喂低蛋白質(zhì)飼糧可能更有利于受精卵著床及胚胎發(fā)育。此外，黃志秋等［10］研究發(fā)現(xiàn)，肉脂型烏金豬妊娠期飼喂低蛋白質(zhì)飼糧也不會影響其正常繁殖性能的發(fā)揮。也有低飼糧蛋白質(zhì)水平對梅山豬后代卵巢發(fā)育方面影響的報(bào)道，陳軍［11］研究表明，在妊娠期對梅山母豬飼喂低蛋白質(zhì)飼糧(6%vs.12%)，考察后代卵巢的發(fā)育狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低蛋白質(zhì)飼糧對梅山新生仔豬卵巢重影響差異不顯著。

因此，外種豬泌乳期卵巢發(fā)育狀況對下一生產(chǎn)周期的影響至關(guān)重要，泌乳期適當(dāng)?shù)娘暭Z蛋白質(zhì)供給是增加母豬使用年限、生產(chǎn)效益的關(guān)鍵。梅山豬卵巢發(fā)育對飼糧蛋白質(zhì)水平的變化不敏感，從目前的研究來看，飼糧蛋白質(zhì)水平大于6%即能滿足梅山豬妊娠期卵巢發(fā)育的需要。

2.2 飼糧能量水平

能量儲備是介導(dǎo)卵巢發(fā)育的關(guān)鍵因子，對母豬的排卵率、卵泡大小和卵母細(xì)胞質(zhì)量有重要影響。了解飼糧能量水平調(diào)控卵巢發(fā)育有助于提高母豬生產(chǎn)力。

Ferguson等［12］對后備母豬第3個情期飼喂1.8倍維持需要和2.6倍維持需要飼糧，檢測其對妊娠27 d胚胎存活及發(fā)育的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同飼糧能量水平并不會影響母豬的排卵率(16.5%vs.16.4%)。而對于卵泡發(fā)育則存在不一致的報(bào)道，Zhou等［13］在母豬59 kg時開始飼喂能量水平分別為112.5%和87.5%NRC標(biāo)準(zhǔn)的飼糧，在第2情期第19天屠宰，結(jié)果顯示飼喂較高能量水平飼糧的母豬有更多直徑大于4 mm的卵泡，將卵巢體外培養(yǎng)時，有更多的卵泡到達(dá)細(xì)胞分裂中期。在Zhou等［13］的研究中，其低能量水平組的飼糧能量水平仍然高于Ferguson等［12］研究中的高能量水平組，因此可能是較高能量水平增加血液中胰島素、胰島素樣生長因子－1(IGF-1)、LH濃度，從而影響下丘腦－垂體－卵巢軸的生理機(jī)能，進(jìn)而影響卵巢發(fā)育，促進(jìn)卵泡發(fā)育。而在母豬妊娠期飼糧能量水平對卵巢發(fā)育的影響未見報(bào)道。

Chen等［14］在初產(chǎn)大白豬泌乳開始時飼喂2 kg/d常規(guī)泌乳飼糧［消化能(DE)水平為14.1 MJ/kg］，隨后，在此基礎(chǔ)上每天添加 0.5 kg，添加到最大量為止。斷奶前9天進(jìn)行分組處理(H組:飼糧 DE水平為23.85 MJ/kg;M 組:飼糧 DE水平為 15.75 MJ/kg;L組:飼糧 DE水平為14.10 MJ/kg)，斷奶后母豬飼喂3 kg/d常規(guī)飼糧(DE水平為13.2 MJ/kg，粗蛋白質(zhì)水平為15%)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷奶時母豬卵泡直徑無顯著差異，均為(3.7±0.1)mm，但是隨后的觀察發(fā)現(xiàn)卵泡直徑 H組較大，而且H組排卵率較高。Van等［15］的研究也得到了相似的結(jié)果，其在大約克初產(chǎn)母豬泌乳期分別飼喂凈能(NE)水平分別為44和33 MJ/d的飼糧，考察泌乳期的營養(yǎng)處理對母豬下一胎生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果顯示飼喂較高能量水平飼糧的母豬有更高的排卵率(18.0%vs.16.2%)。以上2位研究者的結(jié)果均證實(shí)了泌乳期的高能量水平飼糧有利于下一個生產(chǎn)循環(huán)的發(fā)揮，這可能是由于泌乳期的較高能量水平飼糧有利于母豬良好體況的維持以及體況的恢復(fù)。這提示我們，哺乳期的飼糧能量水平會影響斷奶后卵泡的發(fā)育和排卵率，較高能量水平的飼糧可更好地維持母體體況，保持更佳的生產(chǎn)循環(huán)。然而，飼糧能量水平對梅山豬卵巢發(fā)育的影響目前未見報(bào)道。

可見，飼糧能量水平對大白豬卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞質(zhì)量有一定的影響，飼糧能量水平對不同時期的卵巢發(fā)育存在差異，而且可能對卵巢發(fā)育存在后續(xù)影響的效應(yīng)，后備期及泌乳期適當(dāng)提高飼糧能量水平有利于外種豬卵巢的發(fā)育。關(guān)于飼糧能量水平對梅山豬卵巢發(fā)育的影響是否與大白豬有一致的效果還有待進(jìn)一步研究。

2.3 飼喂水平

大量研究表明，營養(yǎng)不良會降低母豬的卵母細(xì)胞質(zhì)量和成熟度，使卵泡直徑減小。Dailey等［16］在大白豬發(fā)情前使其采食量為 1.8 kg/d，發(fā)情后進(jìn)行分組，對照組保持發(fā)情前的采食量，試驗(yàn)組進(jìn)行自由采食，15 d后進(jìn)行屠宰，結(jié)果試驗(yàn)組大卵泡數(shù)(7～10 mm)較多，卵泡總數(shù)顯著高于對照組。Clark等［17］對170日齡至第2次發(fā)情階段的大白豬進(jìn)行限飼，限飼組采食量為1.4 kg/d，對照組自由采食，20頭豬在第1次發(fā)情后的第16天進(jìn)行屠宰，19頭在第2次發(fā)情后的第3天屠宰，2個階段結(jié)果均表明限飼組和對照組卵泡發(fā)育程度無顯著差異，但限飼組排卵率較低。Chen等［18］用2.7 kg/d的正常飼糧和1.2 kg/d的限飼飼糧來飼喂雜交豬，將其分為4組，即第2次發(fā)情排卵后的黃體期和第3次發(fā)情排卵前的卵泡期均飼喂正常飼糧組、黃體期和卵泡期均飼喂限飼飼糧組、僅黃體期飼喂限飼飼糧組、僅卵泡期飼喂限飼飼糧組，試驗(yàn)期間用超聲波檢測儀對卵泡進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示:黃體期正常飼糧組較限飼組卵泡大(3.3 mm vs.3.0 mm)，黃體期的高飼喂水平增加了排卵率(13.2%vs.14.4%)，卵泡期的飼喂水平變化對卵泡發(fā)育影響較小，但是限飼卻延長了黃體溶解到排卵的時間。由此表明，卵泡期提高飼喂水平對卵泡具有補(bǔ)償生長的效應(yīng)，黃體期提高飼喂水平也可能對卵泡的發(fā)育具有后續(xù)效應(yīng)。另有研究表明，過度限飼嚴(yán)重影響母豬卵巢發(fā)育，導(dǎo)致卵巢上沒有大于4 mm的大卵泡，甚至有的卵巢上大于2 mm的卵泡也難于找到［19］。Bagg 等［20］考察了豬卵泡大小與細(xì)胞內(nèi)環(huán)腺苷酸(cAMP)含量、卵丘卵母細(xì)胞間隙連接狀況間關(guān)系，發(fā)現(xiàn)與大卵泡相比，小卵泡來源于細(xì)胞內(nèi)的cAMP含量少、卵丘擴(kuò)展幅度小、卵丘－卵母細(xì)胞間隙連接持續(xù)時間長。Marchal等［21］研究表明，卵母細(xì)胞發(fā)育的完整性受卵泡大小的影響。這就提示我們，飼喂水平適當(dāng)提高可以增加卵泡直徑，而大卵泡更易提供優(yōu)質(zhì)的卵母細(xì)胞。Van等［22］將161日齡的大白×長白雜交母豬分為2組，第1組采用高飼喂水平，使母豬保持平均日增重1.0 kg;第2組采用較低飼喂水平，使母豬保持平均日增重0.5 kg，175 d時屠宰，發(fā)現(xiàn)采用低飼喂水平組母豬小卵泡數(shù)和中卵泡數(shù)比采用高飼喂水平組高(92.8 個 vs.59.8個)，而大卵泡數(shù)目則減少，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，采用高飼喂水平組母豬的卵泡液較采用低飼喂水平組更有利于卵母細(xì)胞的培養(yǎng)。Hazeleger等［23］研究也發(fā)現(xiàn)，在卵泡期對長白豬和曼加利察(Mangalica)豬(因體脂豐富著稱)進(jìn)行限飼，發(fā)現(xiàn)限飼對卵泡大小無顯著影響，但是長白豬的卵泡數(shù)減少，而曼加利察豬則無顯著變化，推測是由于曼加利察豬對高、低營養(yǎng)水平的應(yīng)答不顯著。而梅山豬同樣作為體脂豐富的豬種，我們推測限飼可能也會產(chǎn)生與曼加利察豬相似的效果，遺憾的是目前未見飼喂水平對梅山豬卵泡發(fā)育的報(bào)道。飼喂水平對梅山豬排卵率及黃體化的影響有一些的研究報(bào)道，Ashworth等［24］早年的研究中分別對梅山后備母豬給予維持需要(1.15 kg/d)和高飼喂水平(3.5 kg/d)的飼糧，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，妊娠12 d時，高飼喂水平組有較高的黃體數(shù)目(22.7 個 vs.19.0 個)、胚胎存活率(95.5%vs.74.8%)和黃體重量(－0.71 log g vs.－0.90 log g)。

以上研究提示我們，限飼對不同品種的母豬卵泡的發(fā)育、排卵率均有不利影響，隨后影響卵母細(xì)胞的成熟度和質(zhì)量。適當(dāng)提高發(fā)情前的飼喂水平將會增加排卵率、大卵泡數(shù)量，優(yōu)化卵母細(xì)胞質(zhì)量和卵泡微環(huán)境。

3 營養(yǎng)水平調(diào)控卵巢發(fā)育的途徑

3.1 皮質(zhì)醇介導(dǎo)

前人在妊娠期進(jìn)行限飼(采食量降低40%)，研究其對豚鼠繁殖方面的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，豚鼠在妊娠的第25天至分娩這一時期皮質(zhì)醇濃度增加，并且胎兒在出生時的血液中皮質(zhì)醇濃度程序化升高，繁殖系統(tǒng)發(fā)生紊亂，使其自身和后代的排卵率均降低。由此可見，營養(yǎng)水平調(diào)控的皮質(zhì)醇，不僅影響動物自身卵巢的排卵，還會對后代排卵率產(chǎn)生影響。這提示卵巢發(fā)育可能與營養(yǎng)水平改變皮質(zhì)醇濃度有關(guān)。

研究表明，妊娠前期，梅山豬比外種豬皮質(zhì)醇分泌量高［25］，這一結(jié)果可能是由于梅山母豬長期以來在低蛋白質(zhì)飼糧條件下飼養(yǎng)，而蛋白質(zhì)水平降低可能作為一種營養(yǎng)應(yīng)激導(dǎo)致母體皮質(zhì)醇濃度升高。Jia等［26］在妊娠期探討飼糧蛋白質(zhì)水平(6%vs.12%)對梅山豬血漿中皮質(zhì)醇濃度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同蛋白質(zhì)水平組血漿中皮質(zhì)醇的濃度無顯著差異。為了進(jìn)一步研究梅山母豬妊娠期飼糧蛋白質(zhì)水平降低是否通過皮質(zhì)醇影響后代仔豬腎上腺皮質(zhì)的功能，吳展望［25］研究發(fā)現(xiàn)，妊娠期飼糧蛋白質(zhì)水平過低(對照組妊娠前期和后期粗蛋白質(zhì)水平分別為11%和12%，低蛋白質(zhì)組妊娠前期和后期粗蛋白質(zhì)水平均較對照組降低50%)，梅山豬分娩后血液中皮質(zhì)醇濃度變化顯著，且新生仔豬血液中皮質(zhì)醇濃度存在性別差異，但組間未表現(xiàn)出顯著差異。研究表明，外種豬在妊娠中期(第49～75天)和后期(第85～107天)進(jìn)行內(nèi)源性皮質(zhì)醇注射，對照組進(jìn)行生理鹽水注射，血液內(nèi)高濃度的皮質(zhì)醇不僅會對子代腎上腺等組織產(chǎn)生代謝程序化的影響，也會使得其他組織如肺臟、腎臟和肝臟等皮質(zhì)醇受體(GR)表達(dá)出現(xiàn)異常，最終后代發(fā)生高血糖、肥胖、高血壓等疾病的幾率增加，而且皮質(zhì)醇濃度的變化還可使機(jī)體發(fā)生紊亂，導(dǎo)致排卵數(shù)降低甚至不排卵［27］。

通過以上分析發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)水平對不同品種母豬血液中皮質(zhì)醇濃度影響不同，高營養(yǎng)水平對外種豬產(chǎn)生對應(yīng)的低濃度皮質(zhì)醇，且相應(yīng)的排卵率降低，而營養(yǎng)水平的變化對梅山豬血液中皮質(zhì)醇濃度卻沒有顯著影響。可見，營養(yǎng)水平介導(dǎo)梅山豬卵巢發(fā)育可能并非是通過皮質(zhì)醇。

3.2 FSH 介導(dǎo)

提高營養(yǎng)水平可提高血漿FSH的濃度，F(xiàn)SH可促進(jìn)卵泡發(fā)育和提高卵母細(xì)胞的質(zhì)量。提高營養(yǎng)水平(1.5 倍維持需要 vs.1.2 倍維持需要)，F(xiàn)SH的濃度升高，排卵率增加25%［28］。這說明營養(yǎng)水平可能通過介導(dǎo)FSH影響卵泡發(fā)育。

FSH是由垂體前葉嗜堿性細(xì)胞分泌的一種糖蛋白激素，在卵巢卵泡的生長、發(fā)育、分化、成熟和排卵過程中起重要作用，F(xiàn)SH需要卵泡上FSH受體(FSH receptor，F(xiàn)SHR)介導(dǎo)，才可以傳遞到靶細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮正常生理功能。促性腺激素與性腺器官的靶細(xì)胞膜的特異性受體結(jié)合，引起受體構(gòu)型發(fā)生變化，調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶活性，催化ATP轉(zhuǎn)化為cAMP，進(jìn)而激活依賴cAMP的蛋白激酶，合成相應(yīng)的mRNA，產(chǎn)生新的有效應(yīng)的蛋白質(zhì)［29］。因此，卵泡中FSHR基因表達(dá)狀況可能對FSHR信號的強(qiáng)弱起到抑制或增強(qiáng)作用，而且不同的品種可能通過對FSH閾值反應(yīng)的不同對卵巢發(fā)育產(chǎn)生差異。由此可見，F(xiàn)SH可作為一種營養(yǎng)信號直接或間接作用于卵巢。

在發(fā)情期提高母豬卵泡液中FSH濃度，可以使即將退化的卵泡正常發(fā)育，提高排卵數(shù)。發(fā)育期的大卵泡可以產(chǎn)生更多的雌二醇(E2)，由于E2的負(fù)反饋?zhàn)饔?，使大卵泡對FSH更敏感，攝取更多的FSH來維持生長，而小卵泡由于FSH濃度的降低逐漸退化消失［30］。研究表明營養(yǎng)水平會影響卵泡的大小，由此提示我們FSH可介導(dǎo)營養(yǎng)水平對卵泡發(fā)育產(chǎn)生一定影響。Wu等［31］對豬的竇前期卵泡實(shí)行體外培養(yǎng)，以不表達(dá)FSH的竇前期卵泡作為對照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，存在FSH表達(dá)的組卵泡的生長顯著增強(qiáng);經(jīng)過FSH處理的竇前期卵泡，在受精后卵裂的能力增強(qiáng)。對后備母豬飼喂100 mg FSH，結(jié)果處于中等大小的卵泡比例較飼喂生理鹽水組增加，但是這些卵泡在較短的時間即退化消失［32］。FSH 還可能通過 kit配基(kit ligand，KL)的表達(dá)影響卵泡的發(fā)育和卵母細(xì)胞的質(zhì)量。Thomas等［33］在培養(yǎng)液中添加了 Gleevec(kit的一種活性抑制劑)，當(dāng)培養(yǎng)液中FSH濃度為0.05 ng/mL時，由 FSH誘導(dǎo)的卵母細(xì)胞生長被Gleevec所抑制，從而說明FSH可通過KL介導(dǎo)的機(jī)制調(diào)控卵母細(xì)胞的生長，這表明FSH是通過調(diào)節(jié)KL的表達(dá)而影響卵母細(xì)胞的質(zhì)量的。用KL處理新生大鼠的卵巢，生長庫中卵泡的比例顯著提高，說明KL在原始卵泡激活過程中具有一定的作用。但是對于不同物種KL對卵巢發(fā)育的影響存在差異。KL可增加鼠卵母細(xì)胞直徑，刺激原始卵泡發(fā)育，但是KL并不能促進(jìn)兔原始卵泡的募集，而且KL增加了豬顆粒細(xì)胞與卵母細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，使初級卵泡數(shù)目增加［34］。梅山豬和大白豬存在對性激素反饋調(diào)節(jié)的差異，梅山豬對FSH的反應(yīng)更迅速，介導(dǎo)KL調(diào)節(jié)卵巢發(fā)育可能是造成梅山豬卵泡池中有更多可供選擇的卵泡的原因。

可見，營養(yǎng)水平調(diào)節(jié)FSH表達(dá)，而FSH通過改變E2濃度影響卵泡發(fā)育以及介導(dǎo)KL調(diào)控卵母細(xì)胞以及原始卵泡的發(fā)育。

3.3 LH 介導(dǎo)

母豬哺乳期提高營養(yǎng)水平可提高卵泡液中LH濃度。研究表明，LH濃度與卵巢發(fā)育密切相關(guān)［35］。正常情況下，哺乳期LH峰減弱，斷奶后迅速升高，但是低營養(yǎng)水平可能會抑制LH峰恢復(fù)，使情期間隔增加，排卵率降低［36］。因此，母豬在哺乳期適當(dāng)提高營養(yǎng)水平，增加LH峰，對卵泡的正常發(fā)育具有重要作用。Tokach等［37］研究表明，母豬哺乳期的能量和蛋白質(zhì)水平影響血清中LH濃度，在低能量水平下，增加賴氨酸含量對血清中LH濃度無影響，但是當(dāng)能量水平升高，賴氨酸會增加血清中LH分泌，縮短情期間隔，提高排卵率和胚胎存活率。這表明營養(yǎng)水平提高介導(dǎo)LH影響哺乳期卵巢發(fā)育。Chen等［14］發(fā)現(xiàn)在黃體期對母豬進(jìn)行限飼，卵泡數(shù)目減少，但是LH濃度沒有改變，胰島素濃度降低，這就表明在這一時期卵泡的發(fā)育不依賴于LH濃度，而是胰島素調(diào)節(jié)卵巢對LH的敏感性，促進(jìn)其發(fā)育。營養(yǎng)水平過高使卵母細(xì)胞成熟提前，顆粒細(xì)胞黃素化，降低卵母細(xì)胞質(zhì)量［38］，添加LH后即使使用高劑量FSH進(jìn)行促排卵，升高的LH濃度仍可導(dǎo)致中等大小的卵泡閉鎖，降低排卵率［39］。

Hunter等［40］研究發(fā)現(xiàn)，與大白豬相比，梅山豬排卵后卵泡增殖庫中有較多數(shù)量的可供補(bǔ)充和選擇的卵泡，整個卵泡期可以保持大量的卵泡發(fā)育，而大白豬增殖庫中由于相當(dāng)數(shù)量的卵泡發(fā)生閉鎖，有效排卵數(shù)明顯較低。這可能是由于梅山豬對性激素反饋調(diào)節(jié)的閾值高于大白豬。Driancourt等［41］采用原位雜交同位素示蹤技術(shù)揭示了梅山豬卵泡黃體化要比外種豬快得多。梅山豬通過黃體化反應(yīng)調(diào)節(jié)使其對LH分泌反應(yīng)更為迅速和有效，這從另一面解釋了梅山豬對促性腺激素的敏感性。

LH介導(dǎo)營養(yǎng)水平調(diào)控卵巢發(fā)育并非在各個時期都有體現(xiàn)，在黃體期的卵泡發(fā)育并不依賴于LH濃度。不同品種母豬對LH的反應(yīng)存在差異，梅山豬對LH的閾值高可能是造成卵泡閉鎖減少的原因。

3.4 哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)介導(dǎo)

營養(yǎng)過剩時，作為能量信號相關(guān)的通路磷脂酰肌醇3激酶－哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphatidylinositol 3 kinase-mammalian target of rapamycin，PI3K-mTOR)信號通路被持續(xù)激活，產(chǎn)生胰島素抵抗現(xiàn)象［42］，最終導(dǎo)致卵巢內(nèi)細(xì)胞過度增殖，使卵泡加速閉鎖［43］，若營養(yǎng)不足，激活的單磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)使結(jié)節(jié)性硬化復(fù)合體2(tuberous sclerosis complex 2，TSC2)的蘇氨酸1 227和絲氨酸1 387殘基磷酸化，增強(qiáng)其抑制作用，引起mTOR復(fù)合物相關(guān)蛋白的改變來使其活性降低，調(diào)節(jié)卵巢微環(huán)境。可見，mTOR通路介導(dǎo)營養(yǎng)對卵巢發(fā)育產(chǎn)生影響。

mTOR蛋白存在于卵巢上皮細(xì)胞以及顆粒細(xì)胞和未成熟的卵母細(xì)胞。mTOR通路將從營養(yǎng)狀況、能量狀態(tài)以及生長因子傳來的信號整合在一起，成為調(diào)控細(xì)胞生長和增殖的一個關(guān)鍵通路。mTOR通路對維持卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞質(zhì)量以及卵泡微環(huán)境穩(wěn)定起著非常重要的作用。

Rosario等［44］發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)限飼的母鼠在懷孕19和21 d時胎盤氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)子的活性受到抑制，使胎盤胰島素濃度降低。胰島素和IGF-1參與的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活動受mTOR通路調(diào)控［45］。在大鼠中，提高營養(yǎng)水平，增加LH、FSH濃度，誘導(dǎo)膜細(xì)胞和顆粒細(xì)胞上mTOR通路激活［46］，當(dāng)原始卵泡中mTOR通路被阻，卵母細(xì)胞受損，影響胚胎發(fā)育，降低排卵率［47］。Roa 等［48］發(fā)現(xiàn)，mTOR 的激活誘導(dǎo)青春期雌性大鼠LH的分泌，注射mTORC1抑制劑降低了LH和E2的分泌，造成了卵巢和子宮的萎縮。這提示我們，激素對卵巢發(fā)育具有一定的影響，而且營養(yǎng)水平可以通過PI3K信號通路與激素介導(dǎo)的信號通路共同參與調(diào)節(jié)卵巢的發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)，提高妊娠母豬飼糧中精氨酸水平可以有效地激活mTOR，促進(jìn)胎盤的生長和發(fā)育，增加仔豬初生重［49］，而胎兒出生重/卵巢重為定值［50］。上述結(jié)果表明營養(yǎng)水平可介導(dǎo)mTOR調(diào)控卵巢發(fā)育，適當(dāng)?shù)奶岣郀I養(yǎng)水平可以促進(jìn)卵巢發(fā)育。

可見，營養(yǎng)水平通過調(diào)控mTOR通路，對卵巢內(nèi)環(huán)境和卵泡發(fā)育、卵母細(xì)胞質(zhì)量以及排卵率起著至關(guān)重要的作用。盡管mTOR通路對卵巢發(fā)育起著調(diào)控作用，但是營養(yǎng)水平通過mTOR對豬卵巢發(fā)育影響的研究還較少，還有待進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)

卵巢發(fā)育作為衡量哺乳動物繁殖性能的重要指標(biāo)，在動物繁殖過程中具有不可忽視的作用。然而，目前關(guān)于營養(yǎng)水平介導(dǎo)不同品種母豬卵巢發(fā)育的相關(guān)研究相對較少，有關(guān)卵巢發(fā)育在品種和營養(yǎng)水平共同調(diào)控下完成的具體機(jī)制仍有待深入研究。通過增加對營養(yǎng)水平調(diào)控卵巢發(fā)育的影響存在一定的時期性和補(bǔ)償效應(yīng)以及不同品種卵巢發(fā)育對營養(yǎng)水平應(yīng)答的差異認(rèn)識，啟示我們需要更深入的了解這些差異，在生產(chǎn)中嚴(yán)格按照不同品種母豬的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制飼料，以免造成不必要的浪費(fèi);通過對卵巢發(fā)育過程中激素(皮質(zhì)醇、LH、FSH)以及信號通路(mTOR)的了解，啟發(fā)我們需要進(jìn)一步研究這些調(diào)節(jié)因素，以便為更好地解決生產(chǎn)力低下問題和更清楚地闡明營養(yǎng)水平介導(dǎo)不同品種的哺乳動物卵巢發(fā)育的機(jī)制提供重要的理論支持。

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