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青春期是个体由儿童向成年人过渡的时期，由下丘脑-垂体-性腺轴(Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis, HPGA)活化引起。当HPGA提前发动引起促性腺激素释放激素(Gonadotropin releasing hormone, GnRH)神经元脉冲分泌GnRH的频率和振幅增加，青春发育提前启动，引起性早熟。下丘脑GnRH脉冲分泌的增加是性发育启动的关键。GnRH脉冲分泌增加引起性发育启动的具体机制，目前尚不清楚。青春发育启动可能有多种物质参与,包括褪黑素(Melatonin,MT)、神经肽(Neuropeptide Y, NPY)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)、内源性阿片肽样物质、瘦素(Leptin)、Kisspeptin等，这些信号相互整合构成触发信号启动、青春发育的开始或进展。其中褪黑素是松果体分泌的吲哚类激素，其分泌取决于夜的长度，具有昼低夜高的节律性。松果体通过其夜间分泌的褪黑素传递光周期信号调节内分泌生殖轴功能。目前有研究显示，褪黑素及其受体与性发育过程相关，褪黑素可影响HPGA，从而参与青春发育启动及性早熟的发生。动物实验表明，褪黑素可能通过与褪黑素受体结合对青春发育启动起到抑制作用。SD大鼠HPGA的发育与人类相似，为非季节性生殖动物，且性发育指针明确，易观察，故雌性SD大鼠已成为性发育研究的主要实验动物。本课题第一部分通过观察不同生长发育阶段包括幼年期(15日龄)、青春前期组(25日龄)、青春早期组(35日龄)、性发育成熟期组(45日龄)雌性SD大鼠血浆褪黑素、黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)水平以及下丘脑、垂体褪黑素受体MT1、MT2mRNA的时空表达变化，阐明褪黑素及其受体在正常发育进程中的作用；为进一步阐明褪黑素及其受体在性发育启动以及性早熟发生中的作用，本课题第二部分使用N-甲基-DL-天冬氨酸(N-Methyl-DL-Aspartate, NMA)建立雌性真性性早熟大鼠模型，并予GnRH类似物(曲普瑞林)干预，观察干预与否雌性大鼠性腺发育、血浆褪黑素与促黄体生成素水平的变化以及下丘脑、垂体褪黑素受体MT1、MT2mRNA水平的变化。第一部分雌性大鼠褪黑素水平及下丘脑、垂体褪黑素受体表达的研究目的：通过观察雌性SD大鼠不同发育阶段血浆褪黑素水平以及下丘脑、垂体褪黑素受体表达变化，研究褪黑素及其受体在正常青春发育进程中的作用。方法：雌性SD大鼠按不同发育阶段分为幼年期组(15日龄，A组)，青春前期组(25日龄，B组)，青春早期组(35日龄，C组)，性发育成熟期组(45日龄，D组)共4组，每组10只。采用酶联免疫法检测各组大鼠夜间(00:00)血浆褪黑素、黄体生成素水平，Real-time PCR法测定各个发育阶段下丘脑GnRH、MT1、MT2mRNA以及垂体MT1、MT2表达水平。结果：大鼠随发育过程血浆褪黑素水平逐渐下降，促黄体生成素水平随性发育过程逐渐升高；同时下丘脑、垂体褪黑素受体MT1mRNA表达水平逐渐降低，GnRH mRNA表达水平随大鼠性发育逐渐增加，GnRH与MT1表达变化呈负相关；而MT2mRNA表达各组间无明显差异。结论：血浆褪黑素水平随大鼠性发育水平进展逐渐下降，下丘脑、垂体褪黑素受体MT1表达与促性腺激素释放激素GnRH表达水平呈负相关性，随发育过程逐渐降低。推测褪黑素以及褪黑素受体可能通过抑制GnRH的表达，参与调控青春发育启动。第二部分雌性性早熟大鼠下丘脑、垂体褪黑素受体表达变化的研究目的：以N-甲基-DL-天冬氨酸(N-Methyl-DL-Aspartate, NMA)诱导雌性性早熟大鼠为模型、GnRH类似物(曲普瑞林)抑制性发育启动，观察干预与否、不同发育状态下大鼠血浆褪黑素水平及下丘脑、垂体褪黑素受体表达变化，进一步探讨褪黑素及其受体在性早熟发病中的作用以及曲普瑞林干预对褪黑素及其受体表达的影响。方法：正常26日龄雌性SD大鼠40只，随机分为性早熟组(A组，n=10)、性早熟干预组(B组，n=10)、生理盐水对照组又分为青春前期组(C1组，n=10)、青春期组(C2组，n=10)。N-甲基-DL-天冬氨酸(NMA)建立雌性性早熟大鼠模型，并予GnRH类似物(曲普瑞林)干预，通过酶联免疫法检测各组大鼠夜间血浆褪黑素水平，Real-time PCR法检测下丘脑、垂体MT1、MT2mRNA表达水平。结果：各组大鼠夜间血浆褪黑素水平无明显差异；性早熟组大鼠下丘脑及垂体MT1mRNA表达水平均低于青春前期组，差别具有统计学意义，与正常发育的青春期组比较无明显差异。与性早熟组相比，曲普瑞林干预组下丘脑、垂体MT1mRNA表达均升高，差异有统计学意义。下丘脑、垂体MT2的表达水平各组间无显著性差异。结论：雌性性早熟大鼠下丘脑、垂体MT1表达减弱，减弱其对中枢的抑制作用，GnRH类似物可上调MT1的表达；推测下丘脑、垂体的褪黑素受体表达的变化参与了正常的青春发育或性早熟过程。