水蛭蜈蚣药物对糖尿病性勃起功能障碍大鼠通过PDE5信号通路相关分子改善勃起功能的作用

Effect of leech-centipede medicine on improving erectile function in diabetes-induced erectile dysfunction rats via PDE5 signalling pathway-related molecules.

作者信息Ji-Sheng Wang, Jun-Long Feng, Xiao Li, Zi-Long Chen, Bing-Hao Bao, Sheng Deng, Heng-Heng Dai, Fan-Chao Meng, Bin Wang, Hai-Song Li
PMID33569974
发布时间2021-12
DOI10.1080/13880209.2021.1878237

实验完整度

包含随机对照动物实验,包括模型建立、药物干预、勃起功能评价、ELISA、Western blot、RT-qPCR、HE染色及透射电镜等多层级验证。

主要模型

糖尿病性勃起功能障碍大鼠模型(SD大鼠,STZ诱导糖尿病,APO筛选勃起功能障碍) 阴茎海绵体组织体外检测

重点核对

糖尿病模型建立:SD大鼠腹腔注射链脲佐菌素55 mg/kg,血糖>16.7 mmol/L;

摘要

背景:水蛭和蜈蚣颗粒对许多糖尿病血管疾病,包括糖尿病性勃起功能障碍(DIED)具有良好的疗效。目的:探讨水蛭和蜈蚣对糖尿病性勃起功能障碍大鼠勃起功能的影响及其可能机制。材料与方法:将30只雄性Sprague-Dawley DIED大鼠随机分为模型组(M组)、低剂量组(DD组)、高剂量组(DG组)和他达拉非组(T组)(每组6只);糖尿病大鼠由链脲佐菌素诱导。使用阿扑吗啡诱导糖尿病性勃起功能障碍。DD组和DG组给予“水蛭-蜈蚣”颗粒(0.15和0.6 g/kg)灌胃8周。测量各组的血糖、血清胰岛素、睾酮、cGMP水平和蛋白表达变化。结果:8周后,DG组大鼠的勃起功能显著改善(1.26±0.73)。DG组阴茎组织cGMP水平(1.48±0.11)高于M组(0.58±0.15)。DG组NOS的蛋白和mRNA表达水平显著升高(0.77±0.05;0.61±0.02),而PDE5的表达(0.43±0.05;0.61±0.03)低于M组(0.37±0.06;0.51±0.01;0.78±0.06;0.81±0.04)。结论:水蛭-蜈蚣可通过调节PDE5通路中cGMP、NOS和PDE5相关分子的表达来改善DIED大鼠的勃起功能障碍。本研究为水蛭-蜈蚣治疗DIED提供了潜在机制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
水蛭和蜈蚣能否改善糖尿病性勃起功能障碍大鼠的勃起功能及其可能机制是什么?
核心机制
通过提高血清睾酮水平、调节PDE5信号通路中NOS、PDE5和cGMP的表达,改善阴茎海绵体病理和超微结构损伤。
主要证据
DIED大鼠模型经水蛭-蜈蚣颗粒干预8周后,勃起次数增加,血清睾酮、eNOS升高,阴茎组织cGMP水平升高,NOS蛋白和mRNA表达升高,PDE5蛋白和mRNA表达降低,HE染色和电镜显示组织修复。
研究意义
为水蛭-蜈蚣治疗糖尿病性勃起功能障碍提供潜在机制,增加其临床应用的科学依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

糖尿病性勃起功能障碍大鼠模型建立

建立糖尿病性勃起功能障碍大鼠模型,用于研究药物干预效果

60只SD大鼠随机分为空白对照组和模型组,模型组腹腔注射STZ建立糖尿病模型,随后用APO筛选勃起功能障碍大鼠。

2

分组与药物干预

评估水蛭-蜈蚣颗粒对DIED大鼠的治疗效果

将DIED大鼠随机分为模型组、低剂量组、高剂量组、他达拉非组,分别灌胃给予去离子水、水蛭-蜈蚣颗粒0.15 g/kg、0.6 g/kg、PDE5抑制剂0.5 mg/kg,持续8周。

3

勃起功能评价及生化指标检测

评估药物对勃起功能的影响及相关生化指标的变化

干预后,通过APO诱导观察勃起次数;采集血液检测血糖、胰岛素、胰高血糖素、eNOS、FSH和睾酮水平;取阴茎组织进行后续检测。

4

阴茎组织病理与超微结构观察

观察药物对阴茎海绵体组织结构和超微结构的修复作用

对阴茎组织进行HE染色和透射电镜观察,评估血窦分布、内皮细胞、平滑肌细胞、胶原纤维及超微结构。

5

cGMP水平检测

检测阴茎组织中cGMP的水平变化

使用ELISA试剂盒检测阴茎组织中的cGMP含量。

6

PDE5通路相关蛋白和mRNA表达检测

验证水蛭-蜈蚣对PDE5信号通路中关键分子的表达影响

通过Western blot检测阴茎海绵体中NOS和PDE5蛋白表达,通过RT-qPCR检测其mRNA表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
水蛭-蜈蚣颗粒北京康仁堂药业有限公司--
他达拉非LillyH20170285
链脲佐菌素SigmaS0130
抗NOS抗体Biossbs-20609R
抗PDE5抗体Biossbs-1142R
甲醇国药集团化学试剂有限公司10014118
蛋白酶抑制剂Roche11697498001
Trizol试剂Invitrogen15596-026
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒ThermoK1622
山羊抗兔IgG (H+L)-HRPBiossbs-0295G
β-肌动蛋白抗体ImmunowayYM3028
ELISA试剂盒北京吉普生物技术有限公司--
ELISA试剂盒(cGMP)北京华英生物技术研究所--
血糖仪和试纸Roche--
全自动生化分析仪----
MultiSkan3酶标仪Thermo--
化学发光成像系统Tanon--
透射电子显微镜(H-7500)--H-7500
STAT FAX 2100酶标仪Awareness Technology Inc.--
BCA蛋白检测试剂盒Solarbio--
Odyssey双色红外激光成像系统----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
糖尿病模型建立
STZ注射剂量为55 mg/kg,腹腔注射;血糖标准>16.7 mmol/L;模型建立后饲养8周。
阅读提示:Materials and methods: Modelling of diabetic erectile dysfunction rats
勃起功能障碍筛选
APO剂量100 μg/kg,皮下注射,观察30分钟;无勃起的大鼠作为DIED模型。
阅读提示:Materials and methods: Screening diabetic erectile function model
药物干预
给药剂量:低剂量0.15 g/kg,高剂量0.6 g/kg,他达拉非0.5 mg/kg;给药方式:灌胃;持续时间8周。
阅读提示:Materials and methods: Grouping and administration
勃起功能评价
APO剂量100 μg/kg,皮下注射,观察30分钟内勃起次数。
阅读提示:Materials and methods: Evaluation of erectile function
生化指标检测
ELISA检测血清胰岛素、胰高血糖素、eNOS、FSH、睾酮;血糖用自动生化分析仪检测。
阅读提示:Materials and methods: Measurement of body weight, blood glucose...
组织学分析
阴茎组织固定、切片、HE染色;电镜观察超微结构。
阅读提示:Materials and methods: Histological analysis
cGMP检测
ELISA检测阴茎组织cGMP水平,波长570 nm。
阅读提示:Materials and methods: Detection of cGMP in penile tissue
蛋白表达检测
Western blot检测NOS和PDE5蛋白表达,内参β-actin。
阅读提示:Materials and methods: Western blot...
mRNA表达检测
RT-qPCR检测NOS和PDE5 mRNA表达,2-ΔΔCt法分析。
阅读提示:Materials and methods: Detection of NOS and PDE5 mRNA expression