外源性褪黑素提升热应激条件下本土牛囊胚发育能力及抗氧化水平的机制研究

针对热应激导致牛繁殖力下降的问题，研究人员通过外源性褪黑素（melatonin）干预，探究其对本土沙希瓦尔牛（Sahiwal）囊胚发育率、抗氧化标志物（MDA/SOD/GSH）及妊娠率的影响。结果表明，褪黑素显著提高囊胚发育率（p<0.05），增强抗氧化能力（SOD↑、GSH↑、MDA↓），并改善激素水平，为缓解热应激对牛生殖功能的损害提供了新策略。

　　

在印度等南亚国家，夏季高温对牛繁殖力构成严峻挑战。热应激通过激活下丘脑-垂体-肾上腺轴，抑制促黄体生成素（LH）和卵泡刺激素（FSH）分泌，导致受孕率下降甚至母牛淘汰。研究表明，热应激引发的氧化应激会积累活性氧（ROS），损害卵母细胞和胚胎活力，降低体外受精（IVF）成功率。尽管胚胎移植（ET）比人工授精更耐热，但如何从源头提升卵母细胞质量仍是未解难题。

针对这一科学问题，印度LUVAS（Lala Lajpat Rai University of Veterinary and Animal Sciences）的研究团队以耐热性较强的本土沙希瓦尔牛为模型，首次探索了外源性褪黑素对热应激条件下囊胚发育能力及抗氧化系统的调控作用。相关成果发表在《Theriogenology》上，为改善热带地区牛繁殖效率提供了重要依据。

关键技术方法
研究选取44头非泌乳沙希瓦尔牛，分为褪黑素组（18 mg/50 kg体重，n=25）和玉米油对照组（n=19）。干预后第4天采集卵丘-卵母细胞复合体（COCs）进行体外胚胎生产，检测囊胚发育率；通过血液分析评估氧化应激标志物（MDA、SOD、GSH）和生殖激素（melatonin、estradiol、progesterone）水平；最终比较两组胚胎移植后的妊娠率差异。

研究结果

Effect of exogenous melatonin on IVF embryo developmental potential of oocytes and pregnancy rate
褪黑素组共获取222枚COCs（平均10.09枚/头），对照组121枚（平均8.06枚/头）。两组卵母细胞成熟率和卵裂率无显著差异，但褪黑素组的囊胚发育率显著更高（χ²=4.37）。胚胎移植后，褪黑素组妊娠率（40%）虽未达统计学显著性，但仍高于对照组（15.38%）。

Discussion
研究发现褪黑素显著提升抗氧化指标：超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）水平升高（p<0.05），脂质过氧化产物丙二醛（MDA）降低（p<0.05）。同时，血浆褪黑素和雌二醇（estradiol）浓度显著增加，表明褪黑素可能通过双重途径——直接清除ROS和调节生殖激素——改善卵母细胞微环境。这一结果与既往在猪、水牛等物种中的体外研究一致，但本研究首次在热应激条件下的本土牛体内模型中验证了褪黑素的生殖保护作用。

结论与意义
该研究证实，外源性褪黑素能有效缓解热应激导致的氧化损伤，提升本土牛囊胚发育能力和胚胎质量。其机制可能涉及：1）直接抗氧化作用（SOD/GSH↑、MDA↓）；2）调控生殖内分泌（estradiol↑）；3）协同改善卵母细胞成熟微环境。尽管妊娠率差异未达显著水平，但40%的数值仍具临床参考价值，为热带地区牛繁殖管理提供了低成本干预方案。未来研究可进一步优化给药剂量和时机，并探索褪黑素对后代健康的影响。