高脂血症大鼠阴茎海绵体中NF-kB/ICAM-1表达与勃起功能 障碍相关性研究论文

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摘要：目的 通过实验探讨高脂血症大鼠阴茎海绵体中NF-kB（核转录因子）与ICAM-l（Intercellular Adhesion Molecule-1）表达与勃起功能障碍 相关性，进一步完善高脂血症性勃起功能障碍理论依据和临床诊疗。方法 实验用雄性30只WISTAR大鼠，按随机分组法分三组，其中A组 10只大鼠给予正常饮食为正常对照组，其余20只为HLP（高脂血症）模型组，分别是B组高脂血症非干预组，C组为PDTC（吡咯烷二硫代氨 基甲酸酯）干预组。造模成功后首先对所有大鼠进行阿扑吗啡（APO）实验，观察各组大鼠阴茎勃起情况，后将大鼠麻醉解剖，测定阴茎海绵体 内压（ICP），比较各组大鼠ICP。双抗体夹心ELISA法测定阴茎组织中ICAM -1的含量，Western Blot法测定阴茎组织中NF-kB含量并进行统 计学处理。结果 与正常A组比较，B、C组大鼠血脂明显升高，ICP、阴茎勃起次数减少，阴茎海绵体组织中NF-kB、ICAM-1含量均增高， 经干预后C组与B组相比，NF-kB. ICAM-1的含量有显著性降低（P<0.05）有差异性，具有统计学意义（P<0.05）。结论 高脂血症可导致大 鼠勃起功能障碍，且阴茎海绵体中NF-kB. ICAM-1表达上调，并与勃起功能障碍程度呈正相关。

0引言

        勃起功能障碍（Erectile Dysfunction, ED）是常见的困扰中 年男性健康的疾病之一，指阴茎持续（不少于6个月）不能达 到和维持充分的勃起以获得满意的性生活⑴。由陈永利⑵等 人研究预计到2025年，世界上将有约3.22亿男性受不同程度 的ED困扰。ED根据病因可分为心理ED、器质性ED及混合 性ED,其中大多数ED患者都能找到器质性病因，在其中血管 性病因最多见，高脂血症（Hyperlipemia,HLP）为导致血管性ED 的常见危险因素之一。HLP可导致血管内皮细胞损伤，使血管 壁通透性升高，进而影响内皮细胞结构和功能，同时研究发现 高脂性内皮损伤使细胞间黏附分子- ［（Intercellular Adhesion Molecule-1, ICAM-1）增加，引起血管炎性反应使血液中TXA2 活性增加、血管舒张因子下降及ET增加从而导致血管收缩⑶。 目前研究证实ICAM-1与心血管功能关系密切，并参与动脉 粥样硬化（AS）形成过程中的慢性炎症反应。核转录因子（NF- kB）为多极性基因调控蛋白，普遍存在于真核细胞中，可调控表 达ICAM-1参与AS的启动和发展从而引起缺血再灌注损伤⑷。 毗咯烷二硫代氨基甲酸酯（Pyrrolidine Dithiocarbamate，PDTC） 是一种可以通透细胞膜的NF-kB活化抑制剂，其可在多种细胞 中抑制NF-kB通路的激活⑸。而在勃起功能障碍方面ICAM-1 研究尚少，本文通过建立高脂血症大鼠模型进而探究NF-kB/ ICAM-1的表达与勃起功能障碍相关性，为勃起功能障碍诊断 治疗提供新思路。

1实验材料

1.1实验动物

      8周龄健康雄性Wistar大鼠30只，体重在180-220g之间， 购自佳木斯大学实验动物中心。

1.2实验试剂、器材

     大鼠ICAM-1酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒、兔抗鼠 NF-kB单克隆抗体、兔抗鼠ICAM-1单克隆抗体、PTDC（毗咯烷 二硫氨基甲酸）;食用猪油、胆固醇、食用蛋黄、甲基硫氧嘧啶、胆 盐、阿扑吗啡;离心仪、血清全自动生化检测仪、阴茎海绵体测压 设备。

2实验方法

2.1实验动物分组

       将大鼠由1-30编号采用抽签法随机选择选出10只正常喂 养作为空白对照组A组每天给予标准复合饲料喂养。其余20只每天给予高脂肪饮食（78%实验室普通饲料、1.2%食用胆固 醇、11.8%食用猪油、11%鸡蛋黄粉）饲养。根据随机抽签法抽 取10只为高脂非干预组（B组），剩余一组为高脂干预组（C组）， C组给予NF-kB抑制剂PDTC（毗咯烷二硫氨基甲酸）干预。

2.2模型制备

      全部30只雄性Wistar大鼠，首先进行为期1周的适应性 喂养，1周后将30只大鼠编码并随机等分为3组（每组10只）: 分别为正常A组正常对照组，B组高脂血症组，C组高脂血症 +PDTC干预。A组给予普通饲料，B、C组均给予高脂饲料喂养（主 要成分为87.8%基础饲料+10%猪油+2%胆固醇+0.2%胆酸 钠）。8周实验过程中C组灌胃给药PDTC，剂量为100mg/kg.d。

2.3指标检测

       （1）血液检查：8周后，对3组大鼠进行断尾采血，测定血清 TC、TG、LDL-C的含量，以TC,TG和LDL水平均达到正常对照 组的2倍以上,确认模型成立_o （2）APO实验：建模成功后选择 安静、光线暗淡环境，将大鼠分笼每笼一只，首先大鼠适应环境 15min，在大鼠颈后皮下注射阿朴吗啡（APO）,注射剂量为100ug/ kg,观察30min内以阴茎头充血并末端阴茎体出现为一次勃起， 记录每只大鼠勃起次数。（3）阴茎海绵体内压检测：解剖分离出 阴茎海绵体神经与阴茎脚，将电刺激仪的电极连接海绵体神经， 于阴茎脚表面白膜处插入蝶形针头，并连接到传感器进行阴茎 海绵体测压，应用生物医学信号采集系统给予一定电流（电压 4V、波宽0.5ms、持续50s、脉冲15次/s）刺激后比较各实验组大 鼠阴茎海绵体内压力（ICP）的变化_o （4）NF-kB和ICAM-1的含 量检测：测压完成后首先解剖出大鼠阴茎海绵体组织并分离、剪 碎，然后用超声匀浆器制作海绵体组织匀浆，离心机离心20min 后取上清；再利用ICAM-1试剂盒说明，运用酶联免疫检测仪测 定在450nm波长下大鼠阴茎组织中和ICAM-1的含量;Western Blot（免疫印迹）法检测阴茎组织中NF-kB、ICAM-1含量，使用 凝胶扫描成像系统测量NF-kB、ICAM-1蛋白条带与内参蛋白 条带灰度值，化学发光图像分析系统进行数据分析。

2.4统计学分析

      计量资料结果以无±s表示，多组间比较采用单因素方差分 析（ANOVA ），组间两两比较采用LSD-t检验；多变量间相关性 采用Pearson相关分析;P<0.05为差异有统计学意义。

3实验结果

3.1测得各组大鼠体重、TC、TG、LDL-C、HDL-C测得的血 脂情况，见表1。




        由以上数据可以看出，B组大鼠与A组大鼠相比较，TC、 TG、LDC-C的含量明显增高，通过统计学分析得知P<0.05。 3.2各实验组大鼠海绵体神经电刺激的ICP的结果，见表2。




         由以上数据可以看出，与正常A组相比高脂血症B组ICP 和ICP/MAP及勃起次数明显降低；C组与B组相比，ICP和ICP/ MAP及勃起次数有显著性提高(P<0.05);而C组与A组相比较 具有相近的ICP (P=0.02)和ICP/MAP (P=0.13)及勃起次数。 33各实验组关鼠测得的NF-kB、ICAM-1结果

       ⑴本实验采用Double antibody sandwich ELISA法检测各 组大鼠阴茎海绵体组织ICAM-1含量(表3 )。


       由以上数据显示，与正常A组相比高脂血症B、C组NF-kB. ICAM-1的含量明显升高；C组与B组相比，NF-kB. ICAM-1的含量有显著性降低(P<0.05)_o

4讨论

        由于人们日常生活饮食结构中脂类物质比例及摄入量过 高及，高脂血症的发病率也逐年上升，由高脂血症引发的相关 疾病也呈高发趋势。国内外大量实验和临床资料显示，高脂血 症是血管性ED的重要病因之一，修复受损阴茎海绵体血管的 内皮功能，维持阴茎海绵体血管正常的血流动力学，是治疗血 管性ED的关键°细胞间粘附分子-1 (Inter cellular adhesion molecule,ICAM-1)是分子量为80-1 lOkD的细胞膜表面免疫球 蛋白超家族中的成员之一，本质为单链跨膜糖蛋白，1986年被 RotteBn等发现细胞间的粘动效应所需的配体是淋巴细胞功 能相关抗原-l(LFA-l)而命名。Nie^[6]研究发现正常饮食饲养 的鼠动脉壁ICAM-1罕有表达，而在高脂饲养4周后鼠动脉壁 ICAM-1表达增加尤其以病损区明显_o ICAM-1大多存在于神 经元、胶质细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞等细胞表 面，细胞与细胞之间或细胞与基质之间，其中在血管内皮细胞中 高表达^[7]o胡微⑻等的研究发现ICAM-1介导了炎性细胞与血 管内皮细胞的黏附，造成血管平滑肌细胞增殖、促进泡沫细胞形 成加重冠心病发生。NF-kB是一类具有调控基因转录作用的因 子，其通过激活多种细胞因子表达，促进炎症反应的发生，目前 己知细胞黏附分子ICAM-1的表达受到转录因子NF-kB经典 通路调控回。毗咯烷二硫代氨基甲酸的(PDTC)是一种可以通 透细胞膜的NF-kB活化抑制剂，分子式C5H9NS- NH3分子量 164.29,其可在多种细胞中抑制NF-kB通路的激活^[10]_o

       本次实验研究结果显示，与正常饮食组比较，B组大鼠血 脂升高的同时，阴茎勃起次数、ICP明显降低同时阴茎海绵体 NF-kB与ICAM-1含量升高；在高脂组给予PDTC干扰，C组大 鼠较之B组，阴茎勃起ICP均有提升，同时阴茎海绵体NF-kB 及ICAM-1显著降低。两组结果比较可见，当阴茎组织内NF- kB. ICAM-1高表达时影响勃起功能，当NF-kB. ICAM-1低表 达时勃起功能有所改善，因此可以推断NF-kB. ICAM-1高表达 与高脂血症导致ED的发生密切相关。

        综上所述，通过给予高脂饮食建立高脂血症模型，发现高脂 水平影响阴茎勃起功能。通过检测高脂血症大鼠阴茎海绵体中 NF-kBJCAM- 1含量的变化，证明了它们与ED之间的相关性， 即当高脂血症发生时，NF-kB. ICAM- 1含量均发生了相应不同 程度的升高并影响阴茎勃起功能，这丰富了高脂血症引起勃起功 能障碍的发病机制，同时也为ED的治疗提供了一定的理论依据。

参考文献

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