一种降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法

本发明涉及生物领域。具体地，本发明涉及降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法。

背景技术：

1、促性腺激素是调节哺乳动物性腺和配子发育、促进性激素生成和分泌的糖蛋白激素。在人类辅助生殖应用过程中，外源促卵泡素（fsh）和人绒毛膜促性腺激素（hcg，用于替代促黄体素lh刺激排卵）常用于诱导患者超数排卵以获得更多卵子。而在畜牧产业中，出于成本和半衰期等考虑，通常选择马绒毛膜促性腺激素（ecg）和促性腺激素释放激素类似物（gnrh类似物，用以诱导内源lh释放）以诱导家畜卵泡同步发育和同期排卵，实现集约化的繁殖管理。

2、虽然促性腺激素是人类辅助生殖和畜牧动物繁殖管理中诱导排卵的有效手段，不仅可以增加排卵数，还可以更精确的控制排卵时间，便于规模化的繁殖管理。然而，长期以来，外源促性腺激素的使用都面临着妊娠率下降、胚胎丢失和着床后的胎儿发育迟缓甚至流产等问题。例如，ecg/hcg超排处理引发小鼠着床后胎儿生长发育受限及胎儿吸收率增加、妊娠母猪胚胎丢失率上升、辅助生殖临床妊娠率下降等问题。针对上述问题，现有技术具有一定的改善效果。例如，现有公开技术提示n-乙酰半胱氨酸可以通过缓解子宫收缩以提高体外受精-胚胎移植的妊娠率；此外n-乙酰半胱氨酸可针对性地改善子宫环境及提高早期胚胎发育能力，增加附植胚胎数量，具有提高母畜窝产仔数的能力，或者改善并提高雌性动物应用定时输精技术后的繁殖性能，有效提高母猪的配种妊娠率等。此外，在辅助生殖领域，为了降低或排除外源促性腺激素对子宫容受性和妊娠结局的影响，往往采用冻胚移植方案，即在女性接受外源促性腺激素处理并活体采卵后，获得的ivf胚胎(新鲜胚胎)不直接进行胚胎移植，而是选择将胚胎进行冷冻保存，在女性子宫逐渐恢复到未受到外源促性腺激素处理的状态时，合适的时机进行冻胚的移植以提高妊娠率，但是胚胎冷冻对胚胎发育和出生后代健康具有一定影响，为此，辅助生殖领域也急需一种可以降低或排除外源促性腺激素对子宫容受性及妊娠结局影响的方法。

3、然而，此前由于对促性腺激素造成胚胎丢失、着床后胎儿发育受限和妊娠率下降的原因和具体分子调控机制一直不清楚，因此缺乏能够有效改善外源促性腺激素处理后的子宫容受性和妊娠结局的措施。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出了降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法及n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的组合在制备药物或饲料中的应用，本发明通过将n-乙酰半胱氨酸和维生素a联用，可以有效地降低或排除外源促性腺激素处理后的雌性家畜繁殖性能，包括其子宫容受性和妊娠结局，如胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率、产仔数和出生后代健康状况（肝脏代谢等）等，并且n-乙酰半胱氨酸和维生素a具有协同增效作用，应用前景广泛，例如可用于畜牧业中，实现猪、马和牛等家畜繁殖调控管理，实现批次化生产，也可用于女性辅助生殖中，应用价值高。

2、需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

3、发明人研究发现，外源促性腺激素在诱导超数排卵过程中会对子宫容受性造成损伤，而子宫容受性损伤是外源促性腺激素处理后妊娠率下降和胚胎丢失的主要原因。发明人深入研究发现，外源促性腺激素处理会导致子宫内膜的erα-fgf-perk-细胞周期信号通路（图1）过度激活，通过进一步机制研究发现，外源促性腺激素会引发子宫容受性建立过程中子宫腔上皮细胞的雌激素受体（era）表达异常升高，引发子宫内膜中基质细胞中成纤维生长因子（fgf）家族成员表达量异常升高。异常高表达的fgf通过旁分泌作用，引起子宫内膜上皮细胞的fgfr-erk通路过度磷酸化激活，使子宫内膜上皮细胞持续过度增殖，无法正常建立子宫容受性，对附植后的胎儿发育及出生时生长状况产生不利影响。

4、有鉴于此，由于erα-fgf-perk-细胞周期信号通路的异常是外源促性腺激素引发子宫容受性下降的关键信号，所以发明人针对该信号通路的多个靶点进行筛选。具体而言，针对该信号通路，发明人尝试了多种抑制手段，但并非任意形式的抑制手段均可以实现预期效果。例如，发明人采用信号通路上fgf受体的抑制剂bgj398以抑制信号通路时发现，虽然在妊娠前期的附植位点数显著高于对照组，但是妊娠后期会对胎儿发育产生毒副作用，导致着床后胎儿的发育异常。

5、维生素a（在本文中，亦可称为“va”）是一种脂溶性维生素，在 20 世纪初期，人们首次认识到动物繁殖和发育过程对维生素 a 的需求，这包括了生殖细胞的形成、胚胎的发育等过程。例如，当后备母猪缺乏维生素 a 时，会导致发情推迟，即使发情后进行配种受胎，也可能导致孕中期流产。有公开技术提示，给母猪注射维生素a可以提高窝产仔数，维生素a与动物繁殖之间的密切关系主要基于维生素 a 可促进雌激素的合成，进而促进卵泡发育和排卵数目增加，人们开始反复将维生素 a 用于家畜繁殖调控的应用研究。但是尚无公开数据提示，维生素 a可用于降低或排除外源促性腺激素处理后的子宫容受性下降或者妊娠结局。

6、并且，根据李德发院士等人在《中国猪营养需要》和《猪营养需要量》中的规定，瘦肉型后备母猪的维生素 a 需要量为 5000 iu/kg，而脂肪型后备母猪的维生素 a 需要量为 1700 iu/kg。与之相比，美国国家研究委员会(nrc)规定后备母猪的维生素 a 需要量为1300 iu/kg。然而，发明人通过实验发现，即使对后备母猪饲喂满足上述维生素 a 需求量的日粮，仍然难以有效地改善后备母猪的外源促性腺激素处理后导致子宫容受性损伤和引发不良妊娠结局的问题。这表明可能存在其他因素影响着后备母猪的繁殖性能，而仅仅提供维生素 a 并不能解决这些问题。因此，需要进一步研究和探索其他可能的营养因素或环境因素，以更好地改善后备母猪的繁殖表现。

7、n-乙酰半胱氨酸（在本文中，亦可称为“nac”），化学名称为n-乙酰基-l-半胱氨酸，分子式为c5h9no3s，具有改善呼吸、抗氧化、增强机体免疫力等功能。发明人经大量实验研究发现，n-乙酰半胱氨酸对子宫内膜erk的磷酸化具有较好的抑制作用，维生素a可抑制era的表达，二者联合使用效果更佳，尤其是发现通过额外施加相较于常规日粮中维生素a含量近百倍之多的维生素a，其能够与nac起到协同增效的目的，可以有效地抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路过度激活，缓解erα-fgf-perk-细胞周期信号通路的异常、抑制子宫内膜腔上皮细胞过度增殖，从而改善外源促性腺激素处理后子宫容受性和妊娠结局，如提高胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及产仔数等，且对哺乳动物不具有毒性，可以整体提升雌性动物的繁殖性能，对于辅助生殖以及家畜繁殖领域具有广阔的应用前景。然而，此前的研究和现有技术均不能提示n-乙酰半胱氨酸和维生素a联用在降低或排除外源促性腺激素处理后的子宫容受性下降和不良妊娠结局中的应用。

8、为此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：在采用外源促性腺激素处理雌性家畜之前，向所述雌性家畜饲喂n-乙酰半胱氨酸和维生素a；经所述饲喂n-乙酰半胱氨酸和维生素a后雌性家畜的erα-fgf-perk-细胞周期信号通路被抑制，以改善所述外源促性腺激素处理后所述雌性家畜子宫容受性和妊娠结局；所述n-乙酰半胱氨酸和维生素a的质量比为0.5:1~8:1；所述n-乙酰半胱氨酸的剂量为60 mg/kg bw/天~200 mg/kg bw/天，所述维生素a的剂量为25 mg/kg bw/天~120 mg/kg bw/天。

9、根据本发明实施例的方法，通过将nac和va联合使用，可以有效地抑制外源促性腺激素处理后erα-fgf-perk-细胞周期信号通路的过度激活，降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响，改善子宫容受性和妊娠结局，如胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及产仔数等。进一步地，发明人深入研究获得了nac和va的质量比和各自剂量，尤其是发现通过额外施加相较于常规日粮中维生素a含量近百倍之多的维生素a，其能够与nac起到协同增效的目的，可以进一步更好地改善外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响。本发明的方法应用前景广泛，例如可用于畜牧业中，实现猪、马和牛等家畜繁殖调控管理，实现批次化生产，应用价值高。

10、根据本发明的实施例，所述降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法还可以具有下列附加技术特征：

11、根据本发明的实施例，采用外源促性腺激素处理雌性家畜之前的10~15天，开始口服n-乙酰半胱氨酸和维生素a，至少至首次确认妊娠时停止施用；或者采用外源促性腺激素处理雌性家畜之前的5~7天，开始腹腔给药n-乙酰半胱氨酸和维生素a，至少至首次确认妊娠时停止施用，或者采用外源促性腺激素处理雌性家畜之前的3~4天，开始经阴道栓给药n-乙酰半胱氨酸和维生素a，至少至首次确认妊娠时停止施用。

12、根据本发明的实施例，所述雌性家畜选自后备母猪或经产母猪；所述外源促性腺激素包括下列至少一种：孕马血清促性腺激素、马绒毛膜促性腺激素、促卵泡素、促性腺激素释放激素和人绒毛膜促性腺激素。

13、根据本发明的实施例，所述改善外源促性腺激素处理后雌性家畜的子宫容受性包括下列至少一种：抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路、抑制子宫内膜腔上皮细胞有丝分裂周期；所述外源促性腺激素处理后雌性家畜的妊娠结局包括下列至少一种：胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及产仔量。

14、根据本发明的实施例，所述方法包括：将所述雌性家畜依次进行性周期同步化处理、外源促性腺激素处理、诱导排卵处理和输精处理；在采用所述外源促性腺激素处理之前，向所述雌性家畜饲喂n-乙酰半胱氨酸和维生素a。

15、根据本发明的实施例，所述性周期同步化处理包括：向后备母猪饲喂烯丙孕素14天~18天或者经产母猪饲同步断奶，饲喂量为15mg~25mg/天；所述外源促性腺激素处理包括：所述性周期同步化处理后的第1.5天~2天后，向所述雌性家畜注射外源促性腺激素；所述诱导排卵处理包括：将所述外源促性腺激素处理后的雌性家畜间隔70小时~90小时后，注射促排卵药物；所述输精处理包括：将所述诱导排卵处理后的雌性家畜间隔20小时~28小时后进行第一次授精，之后间隔14小时~16小时后进行第二次授精。

16、在本发明的另一方面，本发明提出了一种降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响的养殖方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：后备母猪口服烯丙孕素17~19天，其中第5~7天开始分别在饲料中添加80~110 mg/kg bw的n-乙酰半胱氨酸和80~110mg/kg bw的维生素a直到首次妊娠检查结束，n-乙酰半胱氨酸和维生素a的质量比为0.5:1~2:1；停止口服烯丙孕素后间隔41~43小时注射孕马血清促性腺激素，以诱导卵泡发育同步化；注射孕马血清促性腺激素后间隔79~81小时，注射促排卵药物戈那瑞林，注射后间隔23~25小时进行第一次人工授精，之后间隔15~17小时进行第二次人工授精。

17、在本发明的又一方面，本发明提出了n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的组合在制备药物或饲料中的应用。根据本发明的实施例，所述药物或饲料用于改善外源促性腺激素处理后受试者繁殖性能，用于抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路，以改善所述外源促性腺激素处理后受试者子宫容受性、妊娠结局及出生后代健康状况；所述n-乙酰半胱氨酸和维生素a的质量比为0.5:1~8:1。由此，根据本发明实施例的药物或饲料可以有效地降低或排除外源促性腺激素对雌性家畜繁殖性能影响，改善外源促性腺激素处理后子宫容受性和/或妊娠结局和/或出生后代健康状况等，如提高胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及产仔数、缓解出生后代肝脏代谢异常等，整体提升雌性家畜的繁殖性能，具有广泛的应用前景。

18、根据本发明的实施例，所述改善外源促性腺激素处理后受试者子宫容受性包括下列至少一种：抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路、抑制子宫内膜腔上皮细胞有丝分裂周期；

19、所述外源促性腺激素处理后受试者妊娠结局包括下列至少一种：胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及产仔数；

20、所述外源促性腺激素包括下列至少一种：孕马血清促性腺激素、马绒毛膜促性腺激素、促卵泡素、促性腺激素释放激素和人绒毛膜促性腺激素；

21、所述n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的给药方式分别独立地选自口服、灌胃给药、腹腔注射、静脉注射、静脉滴注、肌内或皮下注射；

22、所述n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的剂型分别独立地选自口服液剂、注射剂、片剂、胶囊剂、阴道栓剂或膜剂。

23、在本发明的又一方面，本发明提出了一种n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的组合在制备药物中的应用。根据本发明的实施例，所述药物用于辅助生殖，用于抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路，以改善所述外源促性腺激素处理后受试者子宫容受性、妊娠结局及出生后代健康状况；所述n-乙酰半胱氨酸和维生素a的质量比为0.5:1~8:1。由此，根据本发明实施例的药物可以有效地降低或排除外源促性腺激素后子宫容受性和妊娠结局，如提高胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及出生后代健康状况等，在辅助生殖技术中具有重要意义。

24、根据本发明实施例，所述辅助生殖选自新鲜胚胎移植。

25、根据本发明实施例，所述改善促性腺激素处理后子宫容受性包括下列至少一种：抑制erα-fgf-perk-细胞周期信号通路、抑制子宫内膜腔上皮细胞有丝分裂周期；

26、所述促性腺激素处理后妊娠结局包括下列至少一种：胚胎着床率、着床后胎儿发育状态、妊娠率及后代数量；

27、所述n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的给药方式分别独立地选自口服、灌胃给药、腹腔注射、静脉注射、静脉滴注、肌内或皮下注射；

28、所述n-乙酰半胱氨酸联合维生素a的剂型分别独立地选自口服液剂、注射剂、片剂、胶囊剂、阴道栓剂或膜剂。

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。