王 曉,楊學(xué)成,陳 濤,王永華,曹延煒,牛海濤,邵世修
(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,山東青島266003)
近年來,隨我國糖尿病(DM)發(fā)病率明顯提高,DM性陰莖勃起功能障礙(ED)日益成為我國ED發(fā)病的主要原因[1]。糖尿病性ED通常被認(rèn)為主要以血管因素和神經(jīng)因素為主,連接蛋白(Cx)43基因表達(dá)則被認(rèn)為與陰莖海綿體平滑肌功能密切相關(guān)[2]。2008年10月,我們檢測(cè)了三種ED模型小鼠的勃起功能和海綿體中的Cx43蛋白表達(dá)變化,旨在進(jìn)一步探討ED發(fā)生機(jī)制。
1.1 材料 2月齡清潔級(jí)Wistar大鼠125只,體質(zhì)量200~250 g,經(jīng)與生育期雌性大鼠交配證實(shí)具有正常性功能;Cx43多克隆抗體、SABC試劑盒和3,3二氨基聯(lián)苯胺(DAB)試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司),Cx43多克隆抗體工作液濃度1∶100,鏈脲霉素(STZ)和阿樸嗎啡(美國Sigma公司)。
1.2 動(dòng)物模型建立 將125只Wistar大鼠隨機(jī)分為DM因素組35只、血管因素組31只、神經(jīng)因素組28只及對(duì)照組31只,其中前三組分別按如下方式建模:①DM因素組:DM組腹腔注射STZ 55 mg/kg, 1次/d,連續(xù)4 d。血糖≥16.67 mmlol/L為造模成功,未達(dá)血糖標(biāo)準(zhǔn)者淘汰。②血管因素組:于髂總動(dòng)脈分叉處向左找到左髂總動(dòng)脈,向下可見膀胱上動(dòng)脈起自髂總動(dòng)脈,于其深面找到左髂內(nèi)動(dòng)脈,游離血管周圍組織、筋膜,用6-0絲線于髂內(nèi)動(dòng)脈起始端結(jié)扎左髂內(nèi)動(dòng)脈,同法結(jié)扎右側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈。③神經(jīng)因素組:在10倍外科顯微鏡下仔細(xì)游離前列腺兩側(cè)葉后方,暴露出盆腔星狀神經(jīng)節(jié),沿盆腔星狀神經(jīng)節(jié)向周圍仔細(xì)分離、識(shí)別出盆神經(jīng)、腹下神經(jīng)(輸入支)及沿尿道側(cè)面走行的最大輸出支——海綿體神經(jīng),并予以切斷。
1.3 勃起功能試驗(yàn) 各組均于制模后3周進(jìn)行阿樸嗎啡試驗(yàn),即于每只大鼠頸項(xiàng)部皮下注射阿樸嗎啡(80 μg/kg)30 min后,觀察陰莖勃起(判定標(biāo)準(zhǔn)為陰莖頭膨脹及遠(yuǎn)端陰莖體露出)情況,計(jì)數(shù)勃起次數(shù)。
1.4 陰莖海綿體組織Cx43蛋白表達(dá)檢測(cè)及結(jié)果判定方法 各組分別于8、12、16周分批斷頸處死,解剖分離出陰莖組織,于陰莖近段切取海綿體5 cm,10%中性甲醛固定,石蠟包埋,4 μm連續(xù)切片。用0.5%H2O2/甲醇室溫處理30 min滅活內(nèi)源性過氧化物酶;蒸餾水洗滌3次,滴加3%檸檬酸新鮮稀釋的胃蛋白酶,37℃消化4 min,0.5 M的PBS洗滌;每張切片上滴加20 μL兔血清(1∶20),37℃濕盒20 min。20 μL的Cx43蛋白抗體37℃濕盒60 min; 0.5 M的PBS洗滌,滴加生物素化羊抗兔IgG,37℃、30 min;滴加SABC,37℃、30 min,0.5 M的PBS洗滌5 min×3次;DAB顯色20~30 min,蘇木素復(fù)染,二甲苯透明,中性樹膠封片保存。結(jié)果判定:每張切片隨機(jī)觀察10個(gè)不重復(fù)的高倍視野,以細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)棕黃色顆粒作為陽性,計(jì)數(shù)染色陽性細(xì)胞百分率。其中細(xì)胞染色弱、陽性細(xì)胞<5%為陰性,陽性細(xì)胞5%~50%為弱陽性,陽性細(xì)胞>50%為強(qiáng)陽性。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料以±s表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 陰莖勃起情況 與對(duì)照組相比,血管、神經(jīng)、DM因素組大鼠勃起功能均有明顯喪失(P均 <0.01),見表1。
2.2 陰莖海綿體組織Cx43蛋白表達(dá)情況 DM因素組、血管因素組及神經(jīng)因素組陰莖海綿體組織Cx43蛋白表達(dá)均明顯低于對(duì)照組(P均<0.01),見表2。
表1 各組陰莖勃起功能情況比較
表2 各組陰莖海綿體組織Cx43蛋白表達(dá)比較
ED是指各種原因?qū)е玛幥o血流動(dòng)力學(xué)變化異常引發(fā)的陰莖勃起異常,表現(xiàn)為不能完成正常性生活。許多種因素均可引發(fā)ED,最主要的包括神經(jīng)因素、激素性因素、動(dòng)脈性因素和海綿體因素[3]。研究顯示,DM患者通常比正常人群早10~15 a出現(xiàn)性功能障礙[4]。DM性ED可能受到多種因素影響。DM引起的神經(jīng)和血管病變被認(rèn)為是導(dǎo)致DM性ED的兩大主要因素。DM的全身神經(jīng)病變?cè)贒M早期即可出現(xiàn),其可使陰莖神經(jīng)傳導(dǎo)受到影響,并引起相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)濃度的改變。血管組織改變可能是DM性ED最主要的病理學(xué)改變[5],而DM可導(dǎo)致大血管和微血管改變,其中DM性大血管病變可造成陰莖供血改變,使陰莖血管管徑變細(xì)、彈性下降;而微血管病變可更進(jìn)一步引起陰莖海綿體血流灌注不足,導(dǎo)致陰莖海綿體組織缺氧以及海綿體平滑肌功能損傷。
陰莖海綿體由網(wǎng)絡(luò)狀海綿體小梁和小梁間隙構(gòu)成,其中小梁含大量平滑肌,平滑肌細(xì)胞間的縫隙連接是細(xì)胞間液體彌散的重要通道,對(duì)維持組織反應(yīng)的整體性、協(xié)調(diào)性具有重要意義。縫隙連接蛋白包括很多基因家族(其中16種蛋白的作用比較明確),其命名源自相對(duì)分子質(zhì)量(26~57 kD)。Cx43是縫隙連接蛋白家族中首要的海綿體平滑肌細(xì)胞功能相關(guān)蛋白[6],是陰莖海綿體平滑肌功能的一個(gè)重要分子生物學(xué)指標(biāo)。李錚等[7]對(duì)9例ED患者以RT-PCR方法進(jìn)行陰莖海綿體組織Cx43 mRNA檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)ED患者陰莖海綿體Cx43 mRNA表達(dá)量明顯低于正常對(duì)照組。Brink等[8]通過對(duì)大鼠DM模型的研究發(fā)現(xiàn),DM大鼠陰莖勃起功能下降的同時(shí),其海綿體細(xì)胞中Cx43相關(guān)縫隙連接通道的電子傳導(dǎo)能力改變,但Cx43影響的機(jī)制和縫隙連接的電子傳導(dǎo)能力之間的相關(guān)性未能得到明確證實(shí)。本研究結(jié)果顯示,DM因素組、血管因素組及神經(jīng)因素組陰莖勃起比例及次數(shù)均明顯低于對(duì)照組,陰莖海綿體組織Cx43蛋白表達(dá)顯著低于對(duì)照組,尤以DM因素組為著。進(jìn)一步證實(shí)血管因素、神經(jīng)因素及DM因素均可誘發(fā)ED;DM性海綿體功能損傷與DM性ED相關(guān)。可能機(jī)制是DM可能通過影響Cx43基因表達(dá)造成海綿體平滑肌細(xì)胞縫隙連接功能障礙,從而進(jìn)一步導(dǎo)致陰莖海綿體平滑肌功能降低,陰莖勃起功能喪失。
總之,Cx43蛋白表達(dá)下降在各種因素所致ED發(fā)病中均具有重要作用,尤以DM性ED為著;此為DM性ED的預(yù)防和治療提供了新思路。
[1]Romeo JH,Seftel AD,Madhun ZT,et al.Sexual function in men with diabetes type 2:association with glycemic control[J].J Urol,2000,163(3):788-791.
[2]Grant PS,Lipscomb D.How often do we ask about erectile dysfunction in the diabetes review clinic development of a neuropathy screening tool[J].Acta Diabetologica,2009,46(4):285-290.
[3]Christ GJ,Lue T.Physiology and biochemistry of erections[J].Endocrine,2004,23(2-3):93-100.
[4]Price D,Hackett G.Management of erectile dysfunction in diabetes:an update for 2008[J].Curr Diab Rep,2008,8(6):437-443.
[5]Boulton AJ,Selam JL,Sweeney M,et al.Sildenafil citrate for the treatment of erectile dysfunction in men with TypeⅡdiabetes mellitus[J].Diabetologia,2001,44(10):1296-1301.
[6]Wang CY,Liu HJ,Chen HJ,et al.AGE-BSA down-regulates endothelial connexin43 gap junctions[J].BMC Cell Biol,2011,12 (1):19.
[7]李錚,蔣健航,張賢生,等.勃起障礙者陰莖海綿體Cx43和nNOS mRNA的表達(dá)[J].上海第二醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(4):399-400,403.
[8]Brink PR,Valiunas V,Wang HZ,et al.Experimental diabetes alters connexin 43 derived gap junction permeability in short-term cultures of rat corporeal vascular smooth muscle cells[J].J Urol,2006,175(1):381-386.