动物避孕“上上签”:一针,管十年
2015-10-08 11:16:00   来源:环球网
内容摘要
动物避孕一直是畜牧业和宠物领域的重要内容,常见方法是把睾丸或卵巢摘除,但是这种手术相对复杂,代价也比较高。最近这方面取得了进展,只需注射一次疫苗,就可实现避孕目的。

限制动物生育是维持动物数量的有效技术,但总有一些意外出生的动物,例如为控制动物数量,美国2014年就有270万猫和狗被安乐死。

如何实现动物避孕?只用一次注射,通过疫苗产生避孕目的,这种新技术将因为容易实施给控制动物生育提供了技术保障。

促性腺激素释放激素(GnRH)由下丘脑分泌,刺激或抑制垂体促性腺激素的分泌,自1971年从猪和羊的脑分离出GnRH以来,到目前GnRH家族至少已有28个类型,其中15种来自脊椎动物,13种来自无脊椎动物。除章鱼GnRH(octo GnRH)外,所有的GnRH肽都由10个氨基酸组成,其分子长度和部分氨基酸序列非常保守。每种脊椎动物都产生多种GnRH类型。促性腺激素释放激素(LHRH)是下丘脑分泌的一种释放激素,其作用于垂体,使其释放促卵泡激素(FSH)和黄体生成素(LH),后两者再作用于性腺,调节生殖功能。

这种药物的核心是一种DNA,或者说是一种DNA疫苗,这种DNA疫苗注射到动物肌肉内可以产生阻断促性腺激素释放激素的抗体。这样就可以产生阻断动物促性腺激素释放激素的作用,阻断该激素激活性腺的功能。精子和卵子的发育都必须有这种激素的作用为前提。因此这种疫苗能同时作用于雄性和雌性,给使用带来了方便。过去也曾经使用这种蛋白为疫苗进行过研究,但蛋白疫苗的作用时间只能持续数年,因此必须反复免疫,给实用带来麻烦。

加州理工学院生物学家Bruce Hay等采用的思路不是用蛋白,他们是将这种DNA包装到一种灭活的病毒外壳内,通过给小鼠肌肉注射这种病毒疫苗,病毒感染了肌肉细胞,可以让肌肉细胞产生促性腺激素释放激素的抗体。因为肌肉细胞是长寿命细胞,能持续10年以上产生这种抗体,注射这种病毒疫苗2月后,雄性和雌性小鼠都可以产生足够高水平的抗体,初步提示这种思路是可靠的。这一研究最近在线发表在《Current Biology》上。

Hay解释说,所以检测注射2月后的抗体水平,是因为肌肉开始产生足量抗体的时间需要2月。下一步他们将探索更快速的疫苗系统。

卵的外面具有外被(coat),其成分主要是糖蛋白,是由卵细胞或其它细胞分泌的。在哺乳动物中这种外被叫做透明带(zona pellucida),其作用是保护卵子,阻止异种精子进入。Hay小组还将用类似策略制造能作用于透明带的抗体。这种抗体在阻断受精的同时不影响动物激素分泌,而激素是影响动物行为的重要因素。我们希望能在控制动物生育的同时不影响动物的行为。

辛辛那提动物园和植物园动物研究主任William Swanson说,这种方法看上去有点不可思议,但确实取得了效果。