王繼升,李海松,代恒恒,鄧 省,鮑丙豪,馮雋龍,王 彬
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,北京100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院男科,北京100700)
缺血性腦卒中(ischemic stroke,IS)是由于腦的供血?jiǎng)用}狹窄或閉塞、腦供血不足導(dǎo)致的腦組織壞死的總稱,傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)稱之為中風(fēng)[1]。勃起功能障礙(erectile dysfunction,ED)是指男性性欲正常,受到有效刺激,而陰莖不能勃起或硬度不足以插入陰道,或勃起不能持續(xù)足夠時(shí)間,來(lái)維持正常性交的病癥,且超過(guò)3個(gè)月[2]。流調(diào)發(fā)現(xiàn),在男性IS患者性功能障礙中,約有48%~75%出現(xiàn)ED[3],且卒中后性欲減退的發(fā)生率約為17%~42%[4]。有文獻(xiàn)報(bào)道,勃起功能障礙可以作為腦卒中前期的危險(xiǎn)信號(hào)[5]。ED作為一種受廣泛研究和關(guān)注的男科疾病,病因復(fù)雜,除了受多種因素影響,還與其他多系統(tǒng)疾病密切關(guān)聯(lián),如高脂血癥(hyperlipoidemia,HLP)等代謝性疾病皆是ED發(fā)生的重要風(fēng)險(xiǎn)因素[6,7]。美國(guó)一項(xiàng)調(diào)查顯示高脂血癥患者在所有ED患者中的比例約為41.8%,我國(guó)調(diào)查的比例更高,約為47%[8]。因此,IS合并HLP與ED可能在某些方面存在著一定的關(guān)聯(lián)性。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)其關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究并探討其相互作用機(jī)制。
實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
7周齡SPF成年雄性SD大鼠30只,體重(200±20)g,購(gòu)于北京維通利華公司。大鼠在22~24℃恒溫條件的清潔環(huán)境下飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)前,所有大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周。
將大鼠分成正常組(C組,n=10)和HLP組(n=20)兩組。正常組以正常飲食喂養(yǎng),HLP組以高脂肪飲食喂養(yǎng)(2%膽固醇,12%蛋黃粉,8%豬油,0.5%膽酸鈉,77.5%基本飲食)。喂養(yǎng)10周后,從尾靜脈采血并測(cè)試血脂。將HLP組大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(S組,n=10)和模型組(M組,n=10)。模型組將HLP組中造模成功的大鼠用手術(shù)方式誘導(dǎo)其血栓形成。假手術(shù)組10只大鼠在僅僅暴露手術(shù)切口處理的情況下進(jìn)行相同的操作。
完成腦缺血模型的術(shù)后24 h做神經(jīng)功能評(píng)分,每組隨機(jī)選取6只大鼠以觀察大鼠的神經(jīng)行為學(xué),采用改良后的Bederson評(píng)分法[9],總得分最低為0分,表示完全正常,無(wú)神經(jīng)功能缺陷(正常);1分,抬起尾巴時(shí)無(wú)法伸展對(duì)側(cè)前爪(輕微);2分,向健側(cè)轉(zhuǎn)圈(中度);3分,不能向健側(cè)運(yùn)動(dòng)(重度);4分,不能自主運(yùn)動(dòng),意識(shí)水平低下(極重度)。得分≥1,即具有神經(jīng)系統(tǒng)缺陷癥狀。除正常組外,每組均在造模成功后24 h時(shí)進(jìn)行神經(jīng)損害程度評(píng)分,神經(jīng)功能缺損評(píng)分2~3分者入選。
每組選取6只大鼠檢測(cè)血清中cGMP、T、D-D的表達(dá),根據(jù)說(shuō)明,使用ELISA試劑盒,用STATFAX 2100微孔板分光光度計(jì)在570 nm處檢測(cè)吸光度。
從每只大鼠取出陰莖組織,每只選取陰莖部位相同,冷鹽水洗滌,并用4%多聚甲醛固定24 h。脫水后,石蠟包埋,4~5μm切片,蘇木精和伊紅(HE)染色。在顯微鏡下觀察HE染色的載玻片。
為檢測(cè)VEGF蛋白的表達(dá),大鼠取海綿體組織的一部分,在冰冷的組織裂解緩沖液中勻漿。將混合物離心10 min,之后收集上清液。用RIPA調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)濃度并煮沸5 min。每個(gè)樣品用10%SDS聚丙烯酰胺凝膠分離,轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。以β-actin作為內(nèi)參蛋白進(jìn)行免疫印跡,樣品在4℃條件下過(guò)夜。使用ECL檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)免疫反應(yīng)信號(hào),并進(jìn)行讀取分析。
通過(guò)對(duì)大鼠陰莖海綿體細(xì)胞總RNA的提取,并檢測(cè)其完整性,隨后經(jīng)分光光度計(jì)校驗(yàn)所提取RNA的純度以用于后續(xù)檢測(cè)。RNA逆轉(zhuǎn)錄后以25μL反應(yīng)體系進(jìn)行體外PCR擴(kuò)增,以β-actin為內(nèi)參照。95℃預(yù)變性5 min后進(jìn)行下列循環(huán):94℃變性1 min;不同溫度下退火40 s,72℃延伸1 min,循環(huán)30次;最后72℃充分延伸l0 min。反應(yīng)在熒光定量PCR儀中進(jìn)行,所有樣本均設(shè)3個(gè)平行孔重復(fù),并記錄循環(huán)數(shù)(Ct值),通過(guò)相對(duì)定量(RQ)法比較基因的表達(dá)差異。
使用GraphPad Prism 6.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析檢驗(yàn)(ANOVA)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
M組大鼠在術(shù)后24 h后狀態(tài)較差,四肢蜷縮,攝食量減少、體重有所下降等;同時(shí)出現(xiàn)不同程度的右側(cè)前肢屈曲,甚至出現(xiàn)原地轉(zhuǎn)圈現(xiàn)象,而C組和S組表現(xiàn)正常,說(shuō)明腦缺血模型造模成功。
通過(guò)ELISA方法檢測(cè)大鼠血清T、D-D表達(dá),結(jié)果顯示:與C組比較,S組血清T和D-D的表達(dá)無(wú)差異(P>0.05),M組血清T的表達(dá)下調(diào)(P<0.05)、D-D表達(dá)上調(diào)(P<0.01),見(jiàn)表1。
表1 各組血清T、D-D的表達(dá)(n=6,±s)Tab 1 ELISA method to detect the expression of T and D-D in serum(n=6,±s)
表1 各組血清T、D-D的表達(dá)(n=6,±s)Tab 1 ELISA method to detect the expression of T and D-D in serum(n=6,±s)
注:與C組比較,*P<0.05,**P<0.01。
D-D(μg/L)55.70±9.72 62.70±13.88 84.39±16.46**7.217 0.006組別C組S組M組FP T(ng/m L)0.76±0.37 0.62±0.39 0.25±0.04*4.162 0.036
通過(guò)ELISA方法檢測(cè)陰莖海綿體組織中cGMP表達(dá)含量,結(jié)果顯示:與C組比較,S組大鼠的陰莖組織中cGMP的表達(dá)未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。M組大鼠陰莖組織中的cGMP含量的表達(dá)明顯下調(diào),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表2。
HE染色結(jié)果顯示,C組與S組大鼠海綿狀小梁分布均勻,血竇豐富,間質(zhì)組織未見(jiàn)增生。與正常組比較,M組大鼠的海綿狀小梁排列順序雜亂無(wú)章,血竇明含量顯少于正常組大鼠。此外,模型組大鼠陰莖海綿體內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞密度呈現(xiàn)明顯降低趨勢(shì),見(jiàn)圖1。
表2 各組陰莖組織中c GMP的表達(dá)(n=6,±s)Tab 2 ELISA method to detect the expression of c GMP in penile tissue(n=6,±s)
表2 各組陰莖組織中c GMP的表達(dá)(n=6,±s)Tab 2 ELISA method to detect the expression of c GMP in penile tissue(n=6,±s)
注:與C組比較,*P<0.05。
cGMP(ng/gL)0.92±0.2 0.76±0.17 0.56±0.25*4.317 0.033組別C組S組M組FP
Western blot檢測(cè)結(jié)果顯示:與C組比較,S組中VEGF蛋白表達(dá)具有顯著差異,其表達(dá)水平明顯升高(P<0.05)。與S組比較,M組VEGF蛋白表達(dá)水平明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表3和圖2。
表3 各組陰莖海綿體中VEGF蛋白的表達(dá)(n=6,±s)Tab 3 Expression of VEGF protein in the corpus cavernosum of the penis(n=6,±s)
表3 各組陰莖海綿體中VEGF蛋白的表達(dá)(n=6,±s)Tab 3 Expression of VEGF protein in the corpus cavernosum of the penis(n=6,±s)
注:與C組比較,*P<0.05;與S組比較,##P<0.01。
VEGF 0.98±0.17 1.24±0.21*1.67±0.15##22.021<0.001組別C組S組M組F P
Real-time PCR檢測(cè)結(jié)果顯示:與C組比較,S組中VEGF mRNA表達(dá)升高(P<0.05)。與S組比較,M組中VEGF mRNA表達(dá)升高(P<0.01),見(jiàn)表4。
圖1 HE染色結(jié)果Fig 1 HE staining results
圖2 WB檢測(cè)VEGF蛋白的表達(dá)Fig 2 WB detects the expression of VEGF protein
表4 各組陰莖海綿體中VEGF m RNA的表達(dá)(n=6,±s)Tab 4 Expression of VEGF m RNA in the cavernous body of the penis(n=6,±s)
表4 各組陰莖海綿體中VEGF m RNA的表達(dá)(n=6,±s)Tab 4 Expression of VEGF m RNA in the cavernous body of the penis(n=6,±s)
注:與正常組比較,*P<0.05;與假手術(shù)組比較,##P<0.01。
VEGF 1 1.62±0.17*3.43±0.63##67.022<0.001組別C組S組M組F P
本研究表明,HLP可致使陰莖海綿體組織結(jié)構(gòu)改變,即平滑肌細(xì)胞成分減少,膠原增加和細(xì)胞器損傷等,這些變化可能是引起ED的重要原因之一[10,11]。HLP可以導(dǎo)致ED,其機(jī)制可能與VEGF、硫化氫合酶的活性的顯著降低有關(guān)[12]。高脂血癥可引起脂肪堆積,使T轉(zhuǎn)化成E2的關(guān)鍵酶P450表達(dá)明顯增強(qiáng);高E2負(fù)反饋抑制HPT軸功能,T分泌降低,這又促進(jìn)脂肪 生 成 增 多[13,14]。
IS合并HLP可以共同誘導(dǎo)勃起功能下降。本研究發(fā)現(xiàn)這種聯(lián)合作用是通過(guò)抑制VEGF、cGMP和T等表達(dá),以及增強(qiáng)了D-D的表達(dá),從而造成勃起功能下降。VEGF可通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞表達(dá)進(jìn)而改善內(nèi)皮功能、增加平滑肌的數(shù)量從而改善ED大鼠的勃起功能[15],VEGF又可通過(guò)促使腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中的細(xì)胞增殖和血管新生從而改善腦卒中相關(guān)并發(fā)癥[16]。環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷的作用機(jī)制目前較明確,環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷為細(xì)胞內(nèi)第二信使分子,是勃起功能產(chǎn)生的重要物質(zhì)之一,其作用機(jī)制為直接作用于陰莖海綿體靶點(diǎn),通過(guò)調(diào)節(jié)鈣離子內(nèi)外濃度,調(diào)控鈣離子內(nèi)流外流平衡機(jī)制,從而起到調(diào)節(jié)陰莖勃起的機(jī)制[17]。同時(shí)cGMP參與中樞神經(jīng)生理效應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程,可抑制血小板聚集,避免血栓形成[18],這種協(xié)同作用導(dǎo)致ED的發(fā)生。
D二聚體作為臨床常用指標(biāo),代謝機(jī)制為血漿纖維蛋白原交聯(lián)后經(jīng)纖溶酶水解產(chǎn)生的特異性降解產(chǎn)物。在臨床中D二聚體常作為凝血和纖溶系統(tǒng)的異常的指標(biāo)之一,具有特異性。研究表明若其水平持續(xù)升高,則相對(duì)體現(xiàn)血栓危險(xiǎn)性增加。此外,D二聚體作為特異性分子標(biāo)志物,其表達(dá)異常會(huì)增加ED和IS的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[19]。
動(dòng)脈斑塊形成后,往往最先阻礙較細(xì)的動(dòng)脈血流,當(dāng)海綿體動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化阻礙血液灌注造成ED時(shí),由于腦動(dòng)脈相比陰莖海綿體動(dòng)脈較大,很可能處在代償期。即使腦動(dòng)脈尚未出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀及表現(xiàn),但仍有一定潛在風(fēng)險(xiǎn),即臨床中常見(jiàn)的心腦血管疾病的隱匿期[20,21]。臨床發(fā)現(xiàn),以ED為主訴的中老年患者往往同時(shí)存在誘發(fā)腦血管疾病的高危因素,如三高、吸煙、低通氣睡眠呼吸暫停綜合征等。在追溯許多腦血管疾病患者的既往病史時(shí)發(fā)現(xiàn),許多患者在這類疾病發(fā)生前的一段時(shí)間內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了ED表現(xiàn);并在疾病發(fā)生后伴有ED加重的趨勢(shì)[22]。許多伴有ED的腦卒中患者,在相關(guān)??七M(jìn)行一段時(shí)間的治療后,勃起功能會(huì)隨之改善。本研究為初步探索兩者之間相關(guān)性,研究尚未深入,后續(xù)研究將深入探索這種相關(guān)性背后的具體機(jī)制,從而拓展勃起功能障礙的診療的思路。
本研究仍存在諸多局限性,在今后的研究中,可以擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證缺血性腦卒中合并高脂血癥與勃起功能之間的關(guān)系,分析IS合并HLP與ED之間的相關(guān)通路聯(lián)系,并結(jié)合通路抑制劑和激活劑等進(jìn)行驗(yàn)證。
海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)2021年10期