劉 昕,陳丹陽,郭肖蘭,趙偉剛,張 婷,王凱英,幺乃全,徐 超*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,吉林長春 130112;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林長春 130118)

犬與人類的生活密不可分,全球犬的數(shù)量約為10億只,其中流浪犬?dāng)?shù)量約占全球犬?dāng)?shù)量的75%[1],流浪犬?dāng)?shù)量迅速增加導(dǎo)致一些發(fā)展中國家產(chǎn)生了嚴(yán)重的生態(tài)威脅現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的原因有飼主放養(yǎng)、流浪犬之間交配繁殖、惡意棄養(yǎng)等。流浪犬可作為各種人獸共患疾病的宿主和載體,并增加疾病向人類、牲畜和野生動(dòng)物等群體輸入的可能性,嚴(yán)重威脅著農(nóng)村和城市的公共衛(wèi)生安全[2]。諸多國家已經(jīng)嘗試了各種政策來控制流浪犬的數(shù)量。絕育是在保證生存條件下的一種從根本上控制動(dòng)物數(shù)量的有效手段[3-4]。現(xiàn)階段雄性犬絕育方式主要有手術(shù)和非手術(shù)兩種。手術(shù)絕育是采取摘取睪丸及附睪等生殖器官的方式來實(shí)現(xiàn)永久性絕育。非手術(shù)絕育是通過向動(dòng)物睪丸頭部、尾部和內(nèi)部等注射介質(zhì)(激素、化學(xué)試劑等),使之不能產(chǎn)生精子[5]。與手術(shù)絕育相比,非手術(shù)絕育對資金、環(huán)境以及人員的要求相對寬松[6],現(xiàn)已廣泛用于犬類群體去勢。迄今為止采用的化學(xué)絕育試劑主要包括氯化鈣溶液[2]、高滲氯化鈉溶液[5]、葡萄糖酸鋅[7]、丁香油[8]、植物提取物[9]、乳酸[10]、精氨酸鋅[11]和甘油[12]等。本文主要對雄性犬的化學(xué)試劑絕育方法進(jìn)行論述,旨在為后期化學(xué)絕育的選擇提供參考。

1 氯化鈣注射絕育

生殖器官注射化學(xué)試劑是一種很有前途的非手術(shù)絕育方法[3]。氯化鈣是一種廣泛的化學(xué)絕育試劑,已在貓[4]、犬[5]、大鼠[13]和驢[14]等獲得初效。睪丸內(nèi)注射氯化鈣會(huì)加快生精小管、睪丸網(wǎng)和附睪血液流動(dòng)速度,導(dǎo)致睪丸內(nèi)部發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化從而達(dá)到絕育的效果,但也會(huì)引發(fā)睪丸腫脹、睪丸疼痛、陰囊潰瘍等一系列的副作用,短期內(nèi)即可減輕或消除。不同種類稀釋液對注射后的效果也會(huì)有所不同,酒精和利多卡因稀釋氯化鈣處理均能減小睪丸體積[3],血清睪酮出現(xiàn)明顯降低,但是利多卡因稀釋液在后期的檢測中還有少量精子的存在[2]。處理濃度對睪丸也會(huì)有不同影響,酒精稀釋的10%氯化鈣溶液僅能引起輕微睪丸炎癥,但不影響曲細(xì)精管生成精子和出現(xiàn)性行為;酒精稀釋的20%氯化鈣溶液處理后有明顯的炎癥反應(yīng),在6～12個(gè)月睪丸內(nèi)部出現(xiàn)實(shí)質(zhì)變性,且沒有精子生成;酒精稀釋的60%氯化鈣溶液可在短期內(nèi)使精子無法生成,但會(huì)引發(fā)睪丸潰爛和腫脹等副作用[3]。雖然高濃度的氯化鈣溶液比低濃度的氯化鈣溶液效果更好,但產(chǎn)生副作用的危害性較大。試劑常見注射部位有睪丸內(nèi)部、睪丸頭部、睪丸尾部、附睪頭部及附睪尾部。睪丸內(nèi)部注射氯化鈣9個(gè)月內(nèi)沒有精子生成,血清睪酮含量無明顯差異;睪丸尾部注射后1年,精子的數(shù)量也呈依賴性下降,睪酮的濃度降低70%;附睪頭部注射后血清睪酮沒有明顯變化;從睪丸腹側(cè)向睪丸尾部注射12個(gè)月后,血清睪酮水平降低了63.6%[15]。睪丸內(nèi)注射氯化鈣是一種經(jīng)濟(jì)有效的雄性犬絕育方法,但單次注射劑量及注射溶液濃度和稀釋液的選擇還需要進(jìn)一步研究,還需注意氯化鈣注射后引發(fā)的副作用和性功能恢復(fù)。

2 葡萄糖酸鋅注射

葡萄糖酸鋅溶液是一種能夠引起睪丸變性和永久性不育的化學(xué)試劑,是美國食品和藥物管理局(Food and drug administration,FDA)批準(zhǔn)的雄性犬非手術(shù)絕育劑,其商品名稱為Zeuterin,Zeuterin是葡萄糖酸鋅用L-精氨酸中和制作而成,適用于3～10個(gè)月睪丸寬度在10～27 mm范圍內(nèi)的雄性犬。注射葡萄糖酸鋅后15 d為急性炎癥反應(yīng)的初始期[7],多誘發(fā)雄性犬陰囊局部水腫、腫脹和壞死反應(yīng)[16],注射后的2～5月生精小管和萊氏細(xì)胞出現(xiàn)完全纖維化,并且3～10月齡的幼犬絕育率高[17]。非成年犬注射后雖然會(huì)伴有副作用但是效果顯著。在成年犬(3～4歲)的睪丸中注射葡萄糖酸鋅也會(huì)導(dǎo)致生精小管萎縮和精子生成障礙[15]。注射后睪酮濃度變化存在差異[18-19],可能與給藥次數(shù)、成分劑量、睪丸大小、受體年齡不同有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì),注射后陰囊潰瘍、睪丸壞死、睪丸炎癥等不良反應(yīng)的發(fā)生概率為1%～6%[18]。還有嘔吐、厭食、嗜睡、白細(xì)胞增多和步態(tài)異常等副作用[9]。此外,葡萄糖酸鋅(26.2 mg)與DMSO(0.5%)的聯(lián)合使用也可對雄性犬有很好的絕育效果[20]。注射葡萄糖酸鋅會(huì)對雄性犬的生育產(chǎn)生一定的影響,且已經(jīng)有用于雄性犬絕育的試劑上市。雖然葡萄糖酸鋅可以用于雄性動(dòng)物的絕育,但通過對其遺傳毒性和細(xì)胞毒性作用分析表明,高劑量(60 mm)會(huì)對動(dòng)物構(gòu)成致癌風(fēng)險(xiǎn)[20]。注射葡萄酸鋅后與氯化鈣不同的是,試驗(yàn)犬依然會(huì)出現(xiàn)發(fā)情行為,可能有勃起行為但不會(huì)產(chǎn)生精子[20]。注射不同濃度和不同位置都會(huì)引發(fā)副作用,注射葡萄糖酸鋅會(huì)引起雄性犬的無精子狀態(tài),說明葡萄糖酸鋅可能達(dá)到暫時(shí)絕育的目的,但需要在注射計(jì)量上做進(jìn)一步試驗(yàn),避免副作用發(fā)生。

3 丁香油注射

丁香油主要成分是丁香酚。丁香油在低濃度下具有抗病毒、抗氧化、鎮(zhèn)痛和抗炎等多種生物特性,高濃度作為促氧化劑可導(dǎo)致組織損傷自由基的產(chǎn)生增加。丁香酚在體外對成纖維細(xì)胞、肝細(xì)胞、髓細(xì)胞和睪丸細(xì)胞等均存在細(xì)胞毒性[8]。雄性犬在睪丸內(nèi)注射丁香油42 d后出現(xiàn)睪丸組織完全壞死、睪丸內(nèi)生精小管間質(zhì)纖維化和透明化、血清睪酮濃度降低等生殖細(xì)胞退化和結(jié)構(gòu)改變,白細(xì)胞浸潤到輸精管和間質(zhì)間隙中,可能是由于睪丸組織損傷或變性引起大量趨化因子的釋放導(dǎo)致的[21]。雄性犬注射丁香油后對睪丸會(huì)產(chǎn)生一定的影響,相較于氯化鈣,丁香油在注射后并沒有出現(xiàn)疼痛和炎癥的表現(xiàn),這可能與兩種藥物的不同作用機(jī)理有關(guān)。氯化鈣注射后導(dǎo)致正常睪丸實(shí)質(zhì)被纖維組織取代、輸精管結(jié)構(gòu)完全紊亂[19]。而丁香油注射主要通過輸精管萎縮和變性,從而導(dǎo)致睪丸內(nèi)正常結(jié)構(gòu)喪失,睪丸內(nèi)生殖細(xì)胞大多通過解體后“沖洗”排出體內(nèi)[22]。丁香油作為化學(xué)絕育試劑引起的睪丸結(jié)構(gòu)變化相比于氯化鈣來說更加溫和,并且減少注射后的副作用,丁香酚具有一定的肝毒性,丁香油用于犬的絕育具有較高的研究價(jià)值。

4 高滲氯化鈉溶液注射

氯化鈉溶液是一種價(jià)格低廉、易于滅菌、配置簡單的鹽溶液?，F(xiàn)已證明20%高滲氯化鈉溶液在雄性貓[4]、牛、鼠[10]和犬[5]等動(dòng)物上都有一定的絕育功效。20%高滲氯化鈉溶液更適合非成年雄性犬絕育,注射24 h后非成年雄性犬睪丸腫大現(xiàn)象較成年雄性犬更嚴(yán)重,注射60 d后非成年雄性犬睪丸變硬,外部可觀察到明顯變小萎縮,內(nèi)部呈現(xiàn)彌漫性壞死[5]。30%高濃度氯化鈉溶液對5月齡犢牛的絕育效果亦不佳[23]。說明氯化鈉溶液作用存在局限性,其絕育效果可能與動(dòng)物年齡和藥物濃度有關(guān)。除此之外在貓和大鼠上發(fā)現(xiàn)高滲鹽水處理后的睪丸會(huì)出現(xiàn)免疫細(xì)胞的大量浸潤,睪丸生精小管嚴(yán)重壞死,并且高滲氯化鈉注射不會(huì)在生殖器官中帶來gDNA片段化,這是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵特征[24]。氯化鈉是否適用于成年雄性犬化學(xué)絕育,尚需深入探究,但對于非成年雄性犬注射高濃度氯化鈉溶液具有一定絕育效果。高滲氯化鈉溶液在成本、獲取方式、安全性和副作用反應(yīng)等,相較于其他化學(xué)試劑具有獨(dú)特優(yōu)勢。

5 植物提取物注射

部分植物提取物可能具有調(diào)節(jié)雄性生育的能力[25]。印楝是一種常綠藥用植物,其化學(xué)物質(zhì)具有顯著的避孕能力,其葉子具有殺精、抗炎、抗微生物和抗雄激素的成分[9]。印楝葉提取物在雄性犬睪丸內(nèi)注射可引起輸精管凋亡、睪丸實(shí)質(zhì)性壞死、間質(zhì)細(xì)胞退化、精子停止生成和生精小管的壞死和凋亡,并伴有血清睪酮水平的降低。同時(shí),印楝葉提取物的凋亡效應(yīng)和抗炎特性能夠減輕絕育過程中帶來的疼痛[25]。印楝葉提取物對雄性家兔也有類似絕育作用[26],但在停藥后60 d內(nèi)表現(xiàn)出逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。雖然一些研究稱印楝具有作為避孕藥的潛在可能性,但印楝油使用不當(dāng)會(huì)引起心室顫動(dòng)、代謝性酸中毒和神經(jīng)異常等毒副作用[25]。印楝葉提取物對睪丸會(huì)產(chǎn)生一定的影響,并且相較于其他試劑而言副作用較少,但注射后的毒副作用可能與注射計(jì)量和試劑濃度有關(guān)。薄荷葉甲醇提取物在大鼠睪丸內(nèi)注射后會(huì)降低精子活力、降低睪酮和垂體促性腺激素的血漿水平、引起生殖器官的組織病理學(xué)改變和生精細(xì)胞數(shù)量減少[27]。如大鼠等動(dòng)物口服雷公藤內(nèi)酯和姜黃醇提取物也會(huì)抑制雄性生殖系統(tǒng)發(fā)育[28]。植物提取物種類繁多,具有純天然、污染低、毒性低和動(dòng)物體易吸收等特點(diǎn),部分提取物有抑菌、殺菌和消炎等作用,能夠減少注射后的疼痛及發(fā)炎等癥狀,但是提取物的成本會(huì)相對較高,在雄性犬絕育上的應(yīng)用有限,且注射計(jì)量和成分需形成標(biāo)準(zhǔn)化才能更好的發(fā)揮優(yōu)勢作用。

6 其他化學(xué)試劑注射

除一些常用的化學(xué)絕育劑,還有乳酸、精氨酸鋅和甘油也具有一定的絕育效果。在雄性犬睪丸內(nèi)注射乳酸24 h后,睪丸病變、生精小管損傷、血漿睪酮水平迅速下降[10]。非成年雄性犬附睪內(nèi)注射精氨酸鋅后,睪丸內(nèi)部纖維組織增生、巨噬細(xì)胞浸潤、附睪尾部完全壞死[11]。向雄性貓睪丸內(nèi)注射1.0 mL甘油(70%)可以代替睪丸切除術(shù),但雄性犬在睪丸內(nèi)注射70%甘油溶液則不會(huì)導(dǎo)致無精子癥和不育[12]。應(yīng)不斷探索新的可用于犬等動(dòng)物的化學(xué)絕育試劑,對其用量、濃度、滅菌機(jī)制、毒性以及副作用進(jìn)行深入的研究。

7 展望

近年來,化學(xué)絕育試劑在雄性犬絕育上得到越來越多人的認(rèn)可。已經(jīng)應(yīng)用的化學(xué)絕育試劑有氯化鈣、葡萄糖酸鋅、丁香油、高滲氯化鈉、植物提取物和甘油等多種試劑,這些化學(xué)試劑在臨床應(yīng)用效果和副作用不同。理想的化學(xué)絕育試劑要對生育能力及性行為、給藥次數(shù)及劑量、安全性及副作用、可行性及規(guī)?；染C合考量。未來有望為犬類種群控制提供技術(shù)支持,為寵物的發(fā)展提供基礎(chǔ),為臨床醫(yī)學(xué)提供研究方向。