此文件來自 台灣畜產種原知識庫
https://agrkb.angrin.tlri.gov.tw
|
|
建酪知訊 |
880116 |
|
|
||
|
建盈股份有限公司 台北市信義路四段273號7樓(106) TEL:02-27551877 FAX:02-27068019 免費服務專線:080-212-818 |
||
受胎率乃視精子在母牛體內的命運而定
ASSCKE,RC. 著
建盈(股)公司 陳銘政 譯
【前言】
人工授精後，精子在母牛體內的狀況對受胎率非常重要.雖然最後只有一隻精子能夠使得卵子受胎是一項事實，但是為了讓牛群能夠獲得可以接受的受胎率，許多的高品質精子必須被注入，並適當的輸送到每一頭母牛體內行使受胎作用的位置.近年來，我們對自然交配或人工授精後，精子在母牛體內運輸的多項觀念都已經有所改變，並且也持續便不斷的變換研究基礎.本篇文章的目的是回顧一部份的這些新觀念和與受胎率相關的一些重要實務.雖然這新知識來自各種不同的品種;但是，對大多數哺乳類動物而言，其精子運輸的基礎是相同的.
【母牛的受胎作用位置 對精子釋出位置】
自然交配時，精子的釋出位置為陰道，而人工授精時的精子釋出位置為子宮體.從這些精子釋出位置處，精子必需抵達壺腹狀峽部結合處(ampullary-isthmus Junction;AIJ),在這裡精子遇到卵子並鑽進卵子裏面.
要抵達卵子處，精子必須通過一些已知存在雌性生殖器官的嚴格考驗，這些考驗包括(1).子宮頸收縮和多重摺層(註：自然交配時)以及子宮輸卵管接合處／較低峽部(註：自然交配及人工授精時)之天然肉體屏障,(2).隨著肌肉收縮而逆流的黏液和生殖道分泌物，會將精子往陰道方向沖洗並洗出陰戶外面，以及(3).發情期間存在於生殖器官的豐富白血球，會攝食並消化精子，這些白血球在母牛發情期間，對於消滅細菌並防止生殖道感染是很重要的.
【精子快速到達 對 延長到達受胎作用的位置】
縱使上述提及的屏障存在，精子也得要抵達結合處(受胎作用位置).不需要太過驚奇，無論如何，抵達位置的精子數量遠遠少於自然交配或人工授精時的注入數量.在各種品種中都已發現精子在母畜中的運動呈現兩個階段，叫做：一種”快速運輸”階段和一種較慢，延長的”持續性運輸”階段.精子的”快速運輸”階段主要發生在自然交配或人工授精後的起初 15 分鐘內.這是由於交配時的神經刺激，使得雌性生殖道的平滑肌收縮所致.這些收縮的結果，精子被往前推進，並且在自然交配或人工授精後 15分鐘內，就已經能夠在輸卵管的上端出現(受胎作用位置).
許多年來，一般都認為這種快速運輸對受孕率很重要;但是，經過以實驗室動物嚴格精確的試驗後，很清楚的知道，被快速運輸到輸卵管的精子不是死亡就是其生存能力比同時間在生殖道後段的精子低.死掉的精子就好像將死鱒魚投入湍急溪流中一樣會被流走，而活鱒魚則能夠抵抗水流.將精子放在顯微鏡下也能觀察到相同狀況，假如在顯微鏡下，讓載玻月上的液體流動，活的精子也會調整方向逆游對抗液體流動.
和”快速運輸”相反，”持續性運輸”需要花較多的時間，從配種後的快速運輸的 15 分鐘一直到 18個小時或以上都有可能. 這階段是因精子必須通過子宮頸(從自然交配時的陰道算起)，以及輸卵管(人工授精和自然交配)，和到達受胎作用的位置.這項運動是依靠精子本身的游泳動作和活動力.嚴格的研究顯示，在持續性運輸階段期間，活的具運動能力的精子將會優先通過雌性生殖道.和受精時的百萬或億萬精子相比，經過持續性運輸後，在兔子的受胎作用位置所能找到的精子數目真是少(任何一次約100-200)，但是都100%存活.這些精子們大約在配種後 6-16小時，就能夠在受胎作用位置被發現.這與母畜排卵及卵子到達時間具有很好的協調性，現在都已經相信這些精子的受胎率比那些快速運輸的精子還高.
配種後 6-16小時尚處於較低生殖道的精子存活率較低，但是數量相當多，範圍從子宮頸的數百萬到輸卵管較低峽部的數千隻不等.包括牛的許多品種顯示，精子的活動力對在子宮頸中前進及穿過子宮體-輸卵管接合處而進入輸卵管的較低峽部是很重要的.累積了很多證據顯示，子宮頸和低峽部可作為精子的過濾器(移走較弱和不正常精子)和貯蓄池，從這裡最健康的精子繼續前進到受胎位置，較弱精子逐漸死亡，和／或被白血球吞噬或被逆流的液體帶走，子宮頸和輸卵管有一種線狀細胞，它能夠產生液體或擁有叫做"纖毛"的毛樣結構，在母牛發情期間，子宮頸和輸卵管分泌的液體最多(發情時所見的稀薄黏液主要源頭來自子宮頸);同時，纖毛向陰道方向擺動，使得這些液體形成平緩且不斷的逆流.在精子持續性階段，現在都相信精子大多是依靠其自己的活動力對抗這種逆流而前進精子從子宮頸經過子宮到達輸卵管的的機制仍然不清楚，但是應該會牽涉到一些肌肉的收縮.
因此，精子運輸的持續性階段顯然較為重要，並且得以選擇性的將活的精子儲積在子宮頸和抵峽部的貯蓄池中，隨後，這些精子貯蓄池可提供數量相對較少，品質一致的最健康精子，以運輸到受胎作用位置.在母牛中的具繁殖力精子生命期僅有24-36小時.雖然如此，依照精子的持續性運輸原理，所使用的精子品質及精液注入母牛體內的方式都會影響其繁殖力和貯蓄池中可用來受胎的精子數目、所以，保有健康精子並填滿貯蓄池，相信對受胎率非常重要，也值得我們注意.
【母牛獲得最大受胎率的精子需要量和實際注意事項】
原則上，要獲得母畜的最大受胎率，需注入一最低門檻數量的健康，活動力強精子.再進一步注入更多數量的精子並不會增進受胎率.一般相信符合門檻或稍多的精子數量，已能夠滿足母畜貯蓄池在卵子生命期內供應足夠到達受胎位置的精子.所以，我們需要知道等於門檻的健康精子的神奇數字是多少?不幸的是，對這個問題並沒有相同的答案，但是了解原因對我們很重要.首先，牛隻人工授精在繁殖上很成功的一項原因是我們在配種時直接越過了最重要的精子屏障，也就是，子宮頸.因為如此，我們使用的精子量就可以比公牛自然交配時正常射入陰道的精子量更少.事實上，平均每一次公牛的射精量大約得以生產出 500-600 支的人工授精劑量.假如我們再冷凍這些精液時，則會降低一半的收成量(250-300 支)，因為在冷凍過程中，精子會受傷或死亡.假如我們在配種時，無法將冷凍精液直接穿過子宮頸注入子宮，那很可能就會讓受胎率降低.
很多品種，包括牛，都明確顯示，冷凍精液在母畜體內的存活及運輸情況都不如新鮮精液.因此，為了達到母畜所需的門檻，人工授精每劑量的精子數目一定需要增加，有趣的是，所有的公牛本身並不參與這些精子門檻的需求問題.一般而言，較低受胎率的公牛比那些高受胎率的公牛，每劑量中需要更多活力較好的精子，以達到門檻(最大受胎率).相同原理也可應用在人工授精師上.研究顯示，人工授精師要獲得高配種率，每劑量中也需要更多精子或較高品質的精液.
冷凍精液公司有責任在每一劑量的精液中，都提供每一頭公牛的足量健康精子，以使授精時都能達到母畜所需的門檻需求.也必需注意人工授精師在操作精液上是否依照標準程序，是否能夠準確的將精液注入母牛子宮內.精液貯存不當，解凍不當，熱休克和注入位置不當都會影響精子的健康或破壞母牛體內的持績性運輸.因此增加精子的數目能夠增加抵達及存留於母畜貯蓄池的精子數量，也因此得以促使卵子受孕.當精子數量低於母畜所需門檻時(圖2)，受胎率便會逐漸下降.它好像是一種涉及精子品質的數量遊戲！
希望我們的母牛都能獲得高於數量門檻的健康精子！
 |
圖 2.在授精劑量中增加健康精子(活動力)數目，直到母畜群的適宜受胎率門檻達成，
之間呈現受胎率的正相關反應。
回顧與本主題相關的文章
| 1. | Einarsson, S. 1980. Site, transport and fate of inseminated sperm. Proc. 9th Int.Cong.Anim .Reprod. l:47. |
| 2. | Hawk, H. W. 1983. Sperm survival and transport in the female reproductive tract, J. Dairy Sci. 66:2645 |
| 3. | Mortimer, D. 1978. Selectivity of sperm transport in the female genital tract. Page 37 in Spermatozoa,antibodies and infertility. J. Cohen and W.F.Hendry, ed., Blackwell Sci. Publ., London. |
| 4. | Overstreet, J.W. and O.F.Katz 1977. Sperm transport and selection in the female genital tract. Page 31in Development in Mammals. Vol. 2. M.M.Johnson, ed. Elsevier/North-Holland. |
| 5. | Saacke, R. G. 1981. Components of semen quality. J. Anim. Sci. (Suppl. II) 55:1. |
此文件的網址 :
https://agrkb.angrin.tlri.gov.tw/index.php?page=910