動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物動物生長的調(diào)控途徑遺傳因素營養(yǎng)因素環(huán)境因素生長軸動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物生長軸的調(diào)節(jié)機(jī)制下丘腦肝臟垂體GHRH/TRHSS促生長作用GHIGFs動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物生長軸的調(diào)節(jié)機(jī)制(續(xù)一)下丘腦肝臟垂體GHRH/TRHSS促生長作用GHIGFs動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物GHRH/TRHSS促生長作用GHIGFsGhrelinPACAPNPYGABA腎上腺素糖皮質(zhì)激素Leptin半胱胺IGFBPsNMDASerotoninGalanin動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物一、生長激素（GH）GH是由動物的腦垂體前葉合成與分泌的一種蛋白類激素。1920年，Evans和Simpson首次證實(shí)其具有促生長作用。GH具有明顯的種屬差異。豬的GH含有191個氨基酸殘基，牛GH與豬GH有90%的氨基酸序列相同，但兩者與人GH只有65%的同源性。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物注射外源性GH可明顯促進(jìn)動物生長，增加瘦肉率，減少脂肪沉積、提高泌乳性能。20世紀(jì)80年代初，研究者們采用基因工程方法，將GH基因?qū)胭|(zhì)粒，通過大腸桿菌表達(dá)重組生長激素（ST）。1982年，重組牛生長激素（bST）首次應(yīng)用于奶牛，隨后出現(xiàn)了大量bST與pST應(yīng)用于家畜的報(bào)道。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，由于重組生長激素需要連續(xù)注射給藥，操作煩瑣，因此，研究者們?nèi)灾铝τ诶肎H尋找新的調(diào)控畜禽生長的方法。例如，通過免疫GH抗抗體，或免疫GH受體的抗體產(chǎn)生促生長效果。

動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物二、生長激素釋放激素（GHRH）

GHRH是由下丘腦合成和分泌的單鏈多肽，已發(fā)現(xiàn)GHRH具有多種分子形式，不同動物的GHRH存在種屬差異。豬下丘腦分泌的GHRH有三種，分別含37、40、44個氨基酸殘基，其中以44肽的活性最高。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物研究表明，給豬注射GHRH或其類似物，可以促進(jìn)GH的分泌水平，從而顯著提高豬的生長速度和瘦肉率。但是，直接注射GHRH的方法也存在成本高、操作繁瑣等缺點(diǎn)，近年來有人嘗試采用其它方法來促進(jìn)豬下丘腦中GHRH的合成，從而達(dá)到促生長效果。

動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物張永亮等報(bào)道，采用改造過的GHRH基因表達(dá)質(zhì)粒在兔的肌肉細(xì)胞中表達(dá)，能夠提高動物的GH水平。Rusandra等以α-肌動蛋白啟動子構(gòu)建GHRH表達(dá)質(zhì)粒，通過肌肉注射，誘導(dǎo)GHRH的表達(dá)，2周內(nèi)能使動物GH水平提高3-4倍。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物三、生長抑素（SS）SS也稱為生長激素釋放抑制激素（GIH）,最早于1973年由Brazeau從綿羊的下丘腦提取并命名。SS在體內(nèi)分布十分廣泛，屬于典型的腦腸肽（brain-gutpeptides）。體內(nèi)SS主要以14肽（SS-14）和28肽（SS-28）兩種形式存在，兩者生物活性相似，但有一定差別。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物天然SS的3位和14位半胱氨酸構(gòu)成了分子內(nèi)二硫鍵。迄今已研究過的哺乳動物SS沒有種屬差異。SS是體內(nèi)作用最廣泛的一種抑制性激素。在生長軸中，SS主要對垂體GH的釋放有抑制作用。注射SS可抑制GH釋放，注射SS抗血清則可提高GH的基礎(chǔ)分泌水平。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物SS還廣泛影響消化道功能：抑制胃排空、腸道運(yùn)動和膽囊收縮、抑制胃酸、胰液等消化液的分泌，還可抑制胃泌素、胰泌素、胰島素、膽囊收縮素（CCK）與血管活性腸肽（VIP）的釋放。由于SS結(jié)構(gòu)簡單、作用獨(dú)特，近二十年來一直成為調(diào)控動物生長的研究焦點(diǎn)。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物目前，通過SS調(diào)控動物生長主要采用免疫學(xué)方法、基因工程疫苗以及能夠改變SS結(jié)構(gòu)及生物活性的一些特殊化學(xué)物質(zhì)，如半胱胺。此外，SS卵黃抗體的應(yīng)用也有報(bào)道。SS的免疫調(diào)控技術(shù)包括主動免疫技術(shù)與被動免疫技術(shù)。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物由于SS分子較小，屬于半抗原，因此必須與具有一定大小的其它載體分子偶聯(lián)才能作為完全抗原。盡管SS主動免疫與被動免疫技術(shù)自80年代至今國內(nèi)外一直都有研究與應(yīng)用的報(bào)道，但在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用仍存在一些問題。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物近年來，許多研究者采用基因工程方法研制新型的生長調(diào)節(jié)疫苗。例如，重組SS大腸桿菌疫苗、以痘病毒為活載體的SS-HBsAg亞單位疫苗、SS的DNA疫苗等。國內(nèi)近年來先后研制出“激生1號苗”、“激生2號苗”和“激生3號苗”。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物另一項(xiàng)廣泛研究和應(yīng)用的SS調(diào)控技術(shù)是：采用半胱胺改變內(nèi)源性SS的結(jié)構(gòu)和生物活性，從而促進(jìn)動物生長。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物半胱胺（cysteamine,CS）又稱為β-巰基乙胺，在臨床醫(yī)學(xué)上曾被用于制備胃潰瘍的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀zabo等（1981）在動物試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，半胱胺可引起大鼠消化道及下丘腦SS的含量下降，由此引發(fā)了半胱胺在動物生長領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物大量的研究表明，半胱胺能夠促進(jìn)畜禽的生長、提高增重和飼料轉(zhuǎn)化率，提高胴體品質(zhì)，提高泌乳動物的生產(chǎn)性能。目前，對半胱胺的作用機(jī)理提出了兩種主要途徑（改變SS的結(jié)構(gòu)、抑制多巴胺羥化酶的活性）。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物四、類胰島素生長因子（IGFs）在生長軸中，GH的促生長作用主要是通過IGFs介導(dǎo)而實(shí)現(xiàn)的。已發(fā)現(xiàn)的IGFs有兩種，即IGF-I和IGF-Ⅱ。IGFs在結(jié)構(gòu)上與胰島素原相似，為單鏈多肽。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物IGF-I的mRNA在許多組織中均有表達(dá)，但最主要的部位是肝臟。許多組織細(xì)胞也可產(chǎn)生IGF-I與IGF-Ⅱ，從而發(fā)揮自分泌、旁分泌作用。IGF-I對動物胚胎以及出生后的生長發(fā)育都具有重要的促進(jìn)作用。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物IGFs不僅受GH和其他內(nèi)分泌因子的調(diào)節(jié),而且受IGF結(jié)合蛋白（IGF-bindingproteins，IGFBPs）的調(diào)節(jié)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的IGFBPs

有6種（IGFBP-1至IGFBP-6），其中以IGFBP-2和IGFBP-3的含量最高。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物IGFBPs不但有一定的種屬特異性，而且在同一動物的不同生長階段也存在明顯差異。胎兒及幼年動物血液中主要含有小分子量IGFBPs，而成年動物血液中主要為大分子量IGFBPs。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物五、生長素(ghrelin)

1976年，Bowers等發(fā)現(xiàn)一些阿片樣肽的衍生物具有促進(jìn)GH釋放的作用，此后，合成了一種能夠在體外促進(jìn)GH釋放的六肽（GHRP-6）。GHRP-6能夠顯著促進(jìn)GH的釋放，但口服時(shí)活性較低，效應(yīng)持續(xù)時(shí)間也較短。

動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物為了尋找口服活性更高、半衰期更長的活性分子，多種GHRP相繼被合成，包括GHRP-2、hexarelin等。此外，還合成了一些非肽類活性分子，如L-692,429和MK-0677等，被統(tǒng)稱為GHS。1996年，GHS受體被克隆，并被稱為孤兒受體（orphanreceptor）。

動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物1999年，日本學(xué)者Kojima等首次從大鼠和人的胃中提取并純化了一種能夠強(qiáng)烈刺激GH釋放的肽類物質(zhì)，并命名為ghrelin。Ghrelin的發(fā)現(xiàn)引起了生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)和藥物學(xué)研究領(lǐng)域的極大關(guān)注。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物Ghrelin是由28個氨基酸殘基構(gòu)成的多肽，其結(jié)構(gòu)在不同物種之間高度保守。Ghrelin結(jié)構(gòu)上的一個顯著特征是其肽鏈第3位上的絲氨酸殘基被辛酰化。Ghrelin還具有強(qiáng)烈的誘食作用、促進(jìn)體脂沉積、促進(jìn)胃運(yùn)動及胃酸分泌、調(diào)節(jié)葡萄糖代謝等。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物六、垂體腺苷酸環(huán)化酶激活肽（PACAP）1989年，Miyata等從羊的下丘腦中發(fā)現(xiàn)了一種神經(jīng)肽，并稱之為垂體腺苷酸環(huán)化酶激活肽（PACAP）。PACAP有兩種分子形式（PACAP–38與PACAP–27）。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物PACAP廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在下丘腦最為集中。PACAP對垂體前葉GH的分泌具有促進(jìn)作用，還具有刺激胰腺的外分泌、抑制胃腸道運(yùn)動以及降低血壓等作用。PACAP作為一種有效的GH促釋放素，其作用機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物七、瘦素(leptin)1994年美國洛克菲勒大學(xué)張繼峰等首次從肥胖小鼠成功克隆了肥胖基因(ob基因)。ob基因的編碼產(chǎn)物——瘦素(leptin)是一種主要由白色脂肪組織分泌的蛋白質(zhì)類激素,由146個氨基酸殘基組成。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物血液循環(huán)中的瘦素可以通過一種特定途徑進(jìn)入血腦屏障，發(fā)揮對中樞的調(diào)節(jié)作用。瘦素具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，其中最突出的是對采食與能量平衡的調(diào)節(jié)作用。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物動物體重增加時(shí)，脂肪組織分泌瘦素增多，作為一種飽感信號引起食欲降低；而當(dāng)機(jī)體處于饑餓狀態(tài)時(shí)，瘦素合成減少，使下丘腦神經(jīng)肽Y合成增加，引起攝食增加。瘦素還增加交感神經(jīng)活性，激活脂肪細(xì)胞膜上的腎上腺素能受體，減少體脂含量，從而減輕體重。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物作為一種代謝激素，瘦素還影響到一系列機(jī)體代謝過程，如胰島素的釋放、葡萄糖的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝，脂肪的分解合成等。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物八、神經(jīng)肽Y（NPY）神經(jīng)肽Y(neuropeptideY,NPY)是1982年Tatemoto等首次從豬腦中分離提純的一種多肽，含36個氨基酸殘基。NPY對動物采食具有強(qiáng)烈的刺激作用，是目前已知最有效的攝食促進(jìn)劑。動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物NPY廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周器官。在中樞，NPY主要在下丘腦弓狀核合成，通過刺激攝食中樞引發(fā)動物采食。

在腦室中注射NPY，可引起多種動物（鼠、豬）的食欲增強(qiáng)。注射NPY抗體則抑制采食（Stanley,1992)。在魚類也有同樣的報(bào)道。

動物生長生理及活性調(diào)節(jié)物NPY促進(jìn)采食的作用與多種食欲調(diào)控物質(zhì)有關(guān)。例如，開胃素（orexin）及一些單胺類物質(zhì)（如去甲腎上腺素）能通過提高下丘腦NPY濃度而促進(jìn)采食；瘦素及５－羥色胺則通過降低NPY濃度而抑制