20世纪60年代末,激素免疫学的产生为动物生殖调控提供了新的思路。用外源性GnRH主动免疫动物,刺激动物机体产生大量抗GnRH特异性抗体,引起生殖内分泌系统平衡的失调,改变下丘脑-垂体-性腺轴间的正常反馈调节关系,以减少生殖激素的合成和分泌及终止配子的发生,从而达到免疫去势的目的。GnRH主动免疫避免外科阉割引起的动物高度应激反应、外科伤口容易感染,增加动物的发病率甚至导致动物死亡等诸多不足,已成为最有望替代外科阉割的安全友好方法。通常认为抗体免疫“中和”作用是造成GnRH主动免疫去势的原因,然而关于GnRH主动免疫去势的确切机理,却一直不清楚。此外,GnRH主动免疫打破动物生殖轴间的正常反馈调节关系,并使该系统长期处于平衡失调状态,这是否会影响到下丘脑-垂体-性腺轴及生殖反馈调节系统的功能,目前鲜见报道。鉴此,本研究以SD雄鼠为模型,系统研究GnRH主动免疫对SD大鼠下丘脑-垂体-睾丸轴及生殖反馈调节系统功能的影响,检测下丘脑AR、ERa、 kiss-1/GPR54、GnRH、LH-β、FSH-β、GnRH-R、LH-R及FSH-R等生殖相关基因的表达变化,以探讨GnRH主动免疫去势的分子机理。试验选取10-11周龄体重275-311g左右的健康性成熟SD雄鼠36只,随机分为免疫组、完整对照组和手术去势组,每组各12只。12周龄时每只免疫雄鼠于腿部肌肉注射1mL GnRH并列体二聚物卵清蛋白复合物(TDK-OVA)的Specol乳化剂(含TDK50ug),8周后加免,注射剂量及方法同初始免疫。完整对照组雄鼠不做任何处理,手术去势组雄鼠则在试验开始前一周进行外科手术去势。免疫注射当天记为0wpv (weeks post the primary vaccination)。初免当天及初免后第2、4、6、8、10、12wpv(即每2周1次,直至处死)尾动脉采集血样,放免法(RIA)测定血清抗体滴度、激素含量变化。加免后4周(即12wpv),断颈处死所有试验鼠,分离下丘脑、垂体及两侧睾丸,记录垂体、睾丸重量及睾丸体积。分离下丘脑正中隆起组织,RIA法测定GnRH含量,一侧睾丸用于组织学分析。Real-Time quantitative RPC分析下丘脑剩余部分,垂体及另一侧睾丸生殖相关基因]mRNA表达变化。结果显示,12只免疫雄鼠中11只雄鼠产生了良好的抗体反应(免疫去势鼠),1只抗体反应较弱(逃逸鼠),免疫去势鼠血清抗体反应显著高于逃逸鼠。随着血清GnRH抗体滴度上升,免疫去势鼠血清LH、FSH及睾酮(T)显著下降,处死时均下降到检测限附近或以下(p<0.01)；下丘脑正中隆起GnRH含量显著降低(p<0.01)；垂体重量显著降低(p<0.01)；睾丸严重萎缩,其重量及体积均下降到对照组雄鼠睾丸20%(p<0.01)。而“逃逸”鼠,GnRH主动免疫后血清LH、FSH及T轻微下降,整个试验期间与对照组雄鼠无显著差异；下丘脑正中隆起GnRH含量及垂体重量免疫后有下降趋势；睾丸无萎缩迹象,其重量及体积均与对照组雄鼠睾丸相似。组织切片显示,免疫去势鼠睾丸曲细精管上皮组织严重受损,间质细胞萎缩且数量明显减少,精子发生停止,管内仅有少数退化的精原细胞,而逃逸鼠睾丸与正常对照鼠睾丸组织结构相似,曲精细管内各级生精细胞层次清晰,排列紧密,分化明显,上皮组织完整。与对照组相比,GnRH主动免疫显著下调免疫去势鼠下丘脑雌激素α受体(ERa)、雄激素受体(AR)、Kiss-1、GPR54及GnRH,垂体GnRH-R、LH-β、FSH-β及睾丸LH-R、FSH-R mRNA表达水平(p<0.05),但不影响垂体促性腺激素α亚基mRNA表达水平(p>0.05)。手术去势鼠除血清LH. FSH浓度,垂体重量及下丘脑ERa及垂体GnRH-R、LH-β、FSH-β mRAN表达水平显著高于对照鼠外(P<0.05),其余指标均与免疫去势鼠类似。上述研究结果首次表明,1)下丘脑GnRH的正常合成需要性腺类固醇激素的支撑,GnRH主动免疫在降低或终止性腺类固醇激素合成的同时也通过抑制性腺负反馈调节系统降低了下丘脑GnRH的合成；2)GnRH主动免疫通过下调垂体GnRH受体、促性腺激素亚基及睾丸LH、FSH受体基因的表达,抑制了垂体-睾丸轴的功能。下丘脑GnRH合成的降低及生殖轴功能的抑制可能是导致GnRH主动免疫去势的主要原因。