李又空，周 杰，張先覺(jué)，鐘 雯

(荊州市中心醫(yī)院泌尿外科1、內(nèi)分泌科2，湖北 荊州 434020)

L-精氨酸對(duì)不同月齡大鼠陰莖勃起功能的影響

李又空1，周 杰1，張先覺(jué)1，鐘 雯2

(荊州市中心醫(yī)院泌尿外科1、內(nèi)分泌科2，湖北 荊州 434020)

目的探討口服喂養(yǎng)左旋精氨酸(L-Arginine，L-精氨酸)對(duì)不同月齡大鼠陰莖勃起功能的影響及意義。方法將不同月齡組大鼠(4個(gè)月齡、8個(gè)月齡、16個(gè)月齡)隨機(jī)分為三組，每組6只，其中A組給予L-精氨酸2.25 g·kg-1·d-1口服喂養(yǎng)，B組給予L-精氨酸4.5 g·kg-1·d-1口服喂養(yǎng)，C組給予生理鹽水(正常對(duì)照組)。連續(xù)用藥8周后于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)大鼠陰莖海綿體內(nèi)壓(Intracavernous pressure，ICP)、組織內(nèi)一氧化氮(Nitric oxide，NO)含量、一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase，NOS)活性及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活性。結(jié)果正常對(duì)照組大鼠隨月齡改變陰莖海綿體組織內(nèi)ICP、NO、NOS及SOD的變化趨勢(shì)一致，均是先增高后降低(P＜0.01)，8個(gè)月齡最高，16個(gè)月齡最低。口服2.25 g·kg-1·d-1L-精氨酸即可使各時(shí)間點(diǎn)大鼠陰莖海綿體組織內(nèi)ICP、NO、NOS及SOD大幅提高，而高劑量L-精氨酸組(4.5 g·kg-1·d-1)大鼠各指標(biāo)上升幅度明顯優(yōu)于低劑量組(P＜0.01，P＜0.05)。結(jié)論口服L-精氨酸能夠通過(guò)激活NOS-NO-cGMP通路、拮抗氧化應(yīng)激等機(jī)制顯著提高大鼠勃起功能，拮抗衰老所致的勃起功能下降，且這種效應(yīng)具有劑量依賴(lài)性。

勃起功能障礙；一氧化氮；一氧化氮合酶；L-精氨酸

勃起功能障礙是泌尿男科常見(jiàn)多發(fā)病，且隨著年齡增長(zhǎng)其發(fā)病率不斷上升[1]。目前研究普遍認(rèn)為NOS-NO-cGMP信號(hào)通路在其中發(fā)揮著非常重要的作用，因此大量新藥寄希望于通過(guò)激活此通路達(dá)到改善患者勃起功能的目的[2]。而目前此類(lèi)藥物研究很多均集中于通過(guò)抑制cGMP降解達(dá)到改善勃起功能的作用[3]，本研究擬探討是否能夠通過(guò)增加此信號(hào)通路作用底物L(fēng)-精氨酸(L-Arginine，L-精氨酸)，達(dá)到改善不同月齡大鼠勃起功能的目的。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取4個(gè)月齡、8個(gè)月齡、16個(gè)月齡SD雄性大鼠各18只，體重200～220 g。以上動(dòng)物均由武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后各月齡組大鼠隨機(jī)分為A組(L-精氨酸2.25 g·kg-1·d-1)、B組(L-精氨酸4.5 g·kg-1·d-1)和C組(生理鹽水)，每組6只。將規(guī)定劑量的藥物溶于6 ml生理鹽水中，每日灌胃2次，每次3 ml，連續(xù)用藥8周。試驗(yàn)期間，不限制飲食，室溫控制在20℃～25℃，相對(duì)濕度控制在40%～70%。

1.2 主要試劑 L-精氨酸(美國(guó)Sigma公司)；一氧化氮(Nitric oxide，NO)測(cè)定試劑盒、一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase，NOS)活性測(cè)定試劑盒、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutas，SOD)，測(cè)試盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.3 主要儀器 U-1700型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本津島株式會(huì)社)、RM6240BD型多道生理信號(hào)采集系統(tǒng)(四川成都儀器廠(chǎng))、D-37520型冷凍高速離心機(jī)(德國(guó)HERAEUS公司)、YPJ-01型壓力換能器(四川成都儀器廠(chǎng))、22GY型靜脈留置套管針(美國(guó)B-D公司)、銀質(zhì)刺激雙電極(自制，電極間距5 mm)。

1.4 電刺激陰莖海綿體內(nèi)壓(Intracavernous pressure，ICP)的測(cè)定 質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠，分離、暴露大鼠陰莖海綿體，按照田龍等[4]的操作方法，將電刺激的參數(shù)設(shè)定為3 V，12 Hz，刺激時(shí)間為60 s，兩次電刺激間隔時(shí)間為30 min，連續(xù)觀(guān)察各組ICP的變化并記錄。下腹部術(shù)野滴加石蠟油以防止腹腔內(nèi)液體蒸發(fā)以及雙極電極之間距離過(guò)近造成的短路。

1.5 陰莖海綿體組織中其他指標(biāo)的測(cè)定 NO含量、NOS活性、SOD活性測(cè)定均按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 年齡對(duì)正常大鼠NO、NOS、ICP及SOD等指標(biāo)的影響 結(jié)果顯示，C組大鼠隨著月齡改變，NO含量先升高后降低(P＜0.01)，其中8個(gè)月齡最高，16個(gè)月齡最低。NOS活性變化同樣也是先增高后降低(P＜0.01)，8個(gè)月齡最高，16個(gè)月齡最低。而與此相應(yīng)的是ICP及SOD的變化趨勢(shì)，隨著年齡增長(zhǎng)其變化同樣表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)(P＜0.01)，8月齡最高，16個(gè)月齡最低，與NOS活性及NO含量變化趨勢(shì)一致，見(jiàn)表1。

表1 不同月齡大鼠陰莖海綿體組織中各指標(biāo)的變化()

表1 不同月齡大鼠陰莖海綿體組織中各指標(biāo)的變化()

注：各月齡組與上一月齡組比較，aP＜0.01；1 mmHg=0.133 kPa。

4個(gè)月齡8個(gè)月齡16個(gè)月齡25.32±3.41 40.04±1.56a31.05±6.20a0.93±0.10 1.56±0.22a1.27±0.04a20.36±4.01 32.84±3.50a28.70±3.84a103±21 135±15a117±18a

2.2 不同濃度L-精氨酸對(duì)大鼠海綿體組織內(nèi)NO含量及NOS活性變化的影響 結(jié)果顯示，口服L-精氨酸能夠顯著提高各組大鼠海綿體組織內(nèi)NO的含量。其中A組大鼠給予2.25 g·kg-1·d-1L-精氨酸口服后，各月齡組大鼠海綿體內(nèi)NO含量顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)；B組大鼠給予4.5 g·kg-1·d-1L-精氨酸口服后同樣能夠顯著提高海綿體內(nèi)NO含量(P＜0.01)；同時(shí)B組大鼠各月齡組NO含量顯著高于A組(P＜0.05，P＜0.01)，說(shuō)明高劑量L-精氨酸能夠更有效地提高海綿體內(nèi)NO含量，見(jiàn)表2和圖1。此外，口服L-精氨酸能夠顯著提高大鼠海綿體組織內(nèi)NOS的含量。A、B組大鼠海綿體組織中NOS含量顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)；而B(niǎo)組給予高劑量L-精氨酸后其N(xiāo)OS含量顯著高于A組大鼠(P＜0.05，P＜0.01)，說(shuō)明高劑量L-精氨酸能夠更有效地提高海綿體內(nèi)NOS含量，見(jiàn)表2和圖1。

表2 不同濃度精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖海綿體組織中NO、NOS含量的影響()

表2 不同濃度精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖海綿體組織中NO、NOS含量的影響()

注：各月齡組與上一月齡組比較，aP＜0.01；A組、B組分別與C組比較，cP＜0.01；B組與A組比較，dP＜0.05，eP＜0.01。

組別NO(μg/g) NOS(nmol/mg·prot) B C A B C 0.93±0.10 1.56±0.22a1.27±0.04a4個(gè)月齡8個(gè)月齡16個(gè)月齡A 28.73±5.13c46.03±2.14ac38.45±1.40ac32.50±3.20cd50.34±4.30ace43.12±2.34ace25.32±3.41 40.04±1.56a31.05±6.20a1.25±0.32c1.78±0.14ac1.49±0.36ac1.36±0.40cd2.01±0.20ace1.74±0.21ace

圖1 不同濃度L-精氨酸對(duì)大鼠海綿體組織內(nèi)NO含量及NOS活性的影響

2.3 不同濃度L-精氨酸對(duì)大鼠陰莖ICP變化趨勢(shì)的影響 結(jié)果顯示，口服L-精氨酸能夠顯著提高各組大鼠陰莖海綿體ICP。其中A組4個(gè)月齡大鼠口服2.25 g·kg-1·d-1L-精氨酸后其ICP升高值與正常對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，而其后8個(gè)月齡、16個(gè)月齡大鼠ICP均顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)。而B(niǎo)組大鼠口服4.5 g·kg-1·d-1L-精氨酸后，各月齡組大鼠ICP均顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)，并顯著高于A組低劑量組大鼠(P＜0.05，P＜0.01)，見(jiàn)表3和圖2。

表3 不同濃度精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖ICP的影響()

表3 不同濃度精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖ICP的影響()

注：各月齡組與上一月齡組比較，oP＜0.05，aP＜0.01；A組、B組分別與C組比較，bP＞0.05，cP＜0.01；B組與A組比較，dP＜0.05，eP＜0.01。

組別ICP(mmHg) B C 4個(gè)月齡8個(gè)月齡16個(gè)月齡A 21.63±3.07b35.04±4.27ac31.27±3.24○c25.78±3.21ce38.76±3.21ace34.26±2.71ocd20.36±4.01 32.84±3.50a28.70±3.84a

圖2 不同濃度L-精氨酸對(duì)大鼠海綿體組織內(nèi)ICP的影響

2.4 不同濃度L-精氨酸對(duì)SOD活性變化的影響 結(jié)果顯示，口服L-精氨酸各組大鼠陰莖海綿體組織內(nèi)SOD活性明顯高于對(duì)照組大鼠。其中A組口服2.25 g·kg-1·d-1L-精氨酸后，各月齡組大鼠SOD活性顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)；而B(niǎo)組大鼠口服4.5 g·kg-1·d-1L-精氨酸后SOD活性同樣顯著高于正常對(duì)照組(P＜0.01)；同時(shí)B組各月齡組大鼠SOD活性明顯高于A組大鼠(P＜0.05，P＜0.01)，見(jiàn)表4和圖3。

表4 不同濃度L-精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖海綿體組織中SOD活性的影響()

表4 不同濃度L-精氨酸對(duì)不同月齡組大鼠陰莖海綿體組織中SOD活性的影響()

注：各月齡組與上一月齡組比較，oP＜0.05，aP＜0.01；A組、B組分別與C組比較，cP＜0.01；B組與A組比較，dP＜0.05，eP＜0.01。

組別B C 4個(gè)月齡8個(gè)月齡16個(gè)月齡A 118±20c143±25ac133±20oc125±16ce150±21ace139±16acd103±21 135±15a117±18a

圖3 不同濃度L-精氨酸對(duì)大鼠海綿體組織內(nèi)SOD活性的影響

3 討 論

勃起功能障礙是一個(gè)非常復(fù)雜的病理生理過(guò)程，目前研究認(rèn)為衰老、氧化應(yīng)激等作用機(jī)制在其中發(fā)揮著非常重要的作用[2]。本研究結(jié)果顯示，隨著大鼠由幼年向青壯年、老年的不斷發(fā)展，陰莖海綿體內(nèi)壓出現(xiàn)一個(gè)先升高后降低的變化趨勢(shì)。在8個(gè)月齡時(shí)達(dá)到最大值，其后隨著月齡的增加ICP開(kāi)始下降，可見(jiàn)衰老在勃起功能障礙中發(fā)揮著非常重要的作用，是導(dǎo)致勃起功能下降的一個(gè)重要因素。SOD是人體內(nèi)重要的抗氧化酶，能清除活性氧自由基，是衡量氧化應(yīng)激程度的關(guān)鍵指標(biāo)[5]。為了探究氧化應(yīng)激是否參與衰老所致的勃起功能改變，我們檢測(cè)不同月齡大鼠海綿體組織內(nèi)SOD的活性。研究結(jié)果顯示，SOD與ICP的變化趨勢(shì)一致，在8個(gè)月齡時(shí)達(dá)到最大值，其后隨著月齡的升高SOD活性不斷下降。說(shuō)明大鼠在青壯年階段時(shí)其海綿體組織內(nèi)的抗氧化應(yīng)激能力最強(qiáng)，此時(shí)勃起功能也達(dá)到巔峰狀態(tài)；其后隨著大鼠走向“老齡”階段，組織對(duì)氧自由基的清除能力不斷下降，氧化應(yīng)激所造成的組織損傷不斷累積，導(dǎo)致勃起功能的下降，ICP不斷降低[6]。因此我們推測(cè)，年齡改變引起海綿體組織對(duì)氧自由基清除能力的改變，并最終導(dǎo)致勃起功能的變化。

NOS-NO-cGMP通路在調(diào)控海綿體平滑肌松弛的過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的作用，性刺激激活海綿體組織內(nèi)NOS催化L-精氨酸合成NO，NO通過(guò)活化鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶增加cGMP生成，cGMP進(jìn)一步通過(guò)降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度引起海綿體血管平滑肌松弛，從而促進(jìn)血液灌注于海綿體內(nèi)，引起并加強(qiáng)陰莖勃起[2]。本研究探討是否能夠通過(guò)增加NOS作用底物L(fēng)-精氨酸的量，來(lái)達(dá)到拮抗衰老所致的勃起功能下降。結(jié)果提示，口服L-精氨酸確實(shí)能夠顯著增加各月齡組大鼠ICP，同時(shí)這種作用具有劑量依賴(lài)性，高劑量組大鼠(4.5 g·kg-1·d-1)ICP增加幅度明顯強(qiáng)于低劑量組大鼠。另一方面，L-精氨酸能夠明顯增強(qiáng)各組大鼠陰莖海綿體組織內(nèi)NO含量及NOS活性。給予低劑量L-精氨酸(2.25 g·kg-1·d-1)口服即可增加各組大鼠陰莖海綿體組織內(nèi)NO含量，這種效應(yīng)與作用底物的增加直接相關(guān)。Gentile等[7]報(bào)道L-精氨酸能夠直接刺激增強(qiáng)NOS活性，本研究中給予L-精氨酸后各組大鼠海綿體組織內(nèi)NOS活性明顯增加。因此口服L-精氨酸能夠直接增加NO含量并通過(guò)增強(qiáng)NOS活性間接增加NO含量?jī)蓷l途徑激活NOS-NO-cGMP通路，從而提高ICP，發(fā)揮延緩衰老所致勃起功能下降的作用。

如上所述，隨著大鼠向“老齡”階段的邁進(jìn)，氧自由基在陰莖組織內(nèi)蓄積而導(dǎo)致氧化損傷，并直接降低陰莖勃起功能。L-Arg是良好的氧自由基清除劑，可以提高氧自由基清除酶的活性，加速清除組織中的氧自由基，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)氧化應(yīng)激的防御能力，減輕氧化應(yīng)激所導(dǎo)致的組織損傷，在抗氧化應(yīng)激中發(fā)揮著非常重要的作用[8]。本研究結(jié)果顯示，口服L-Arg后各組大鼠SOD活性明顯強(qiáng)于正常對(duì)照組，同時(shí)這種作用呈現(xiàn)出一定的濃度依賴(lài)性，高濃度組L-Arg提高SOD活性的能力明顯強(qiáng)于低濃度組。說(shuō)明L-精氨酸除了通過(guò)激活NOS-NO-cGMP通路改善勃起功能，尚能通過(guò)增強(qiáng)氧自由基的清除，抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)來(lái)改善衰老所致的勃起功能下降。

綜上所述，L-精氨酸能夠通過(guò)激活NOS-NO-cGM P通路、拮抗氧化應(yīng)激等機(jī)制，顯著改善大鼠陰莖勃起功能，并能夠明顯延緩衰老所致勃起功能下降。

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Effect of L-Arginine on penile erectile function of rats with different ages.

LI You-kong,ZHOU Jie,ZHANG Xian-jue,ZHONG Wen.
Department of Urology,Jingzhou Central Hospital,Jingzhou 434020,Hubei,CHINA

ObjectiveTo explore the effect of L-Arginine on penile erectile function of rats with different ages.MethodsRats with different ages were divided into 3 groups with 6 rats in each group.Group A was fed with L-Arginine 2.25 g·kg-1·d-1,group B was fed with L-Arginine 4.5 g·kg-1·d-1,and group C was the normal control group.At 8 weeks after L-Arginine feeding,intracavernous pressure(ICP),nitric oxide(NO),nitric oxide synthase (NOS)and superoxide dismutase(SOD)were detected.ResultsIn group C,the activity of ICP,NO,NOS and SOD changed with ages,which increased firstly and reached the highest at 8 month age,and then dropped and reached thelowest at 16 month age.In group A,the activity of ICP NO NOS and SOD were higher than those in group C,however,in group B,they were even higher than those in group A(P＜0.01，P＜0.05).Conclusion L-Arginine can improve the erection function of rats and attenuate erectile dysfunction in old rats through activing NOS-NO-cGMP pathway and attenuating oxidative stress with dose-dependent effects.

Erectile dysfunction;NO;NOS;L-Arginine

R-332

A

1003—6350（2014）14—2032—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.14.0791

2014-01-19)

李又空。E-mail:liyoukong@126.com