组织培养山参对阴茎勃起的体外和体内评价

In vitro and in vivo evaluation of tissue-cultured mountain ginseng on penile erection.

作者信息Ho Sung Lee, Young Joo Lee, Yoon Hee Chung, Moo Yeol Lee, Sung Tae Kim, Sung Kwon Ko, Mariko Momoi, Yutaka Kondoh, Fumio Sasaki, Ji Hoon Jeong
PMID27746685
发布时间2016-10
DOI10.1016/j.jgr.2015.10.003

实验完整度

包含体外器官浴实验和体内大鼠模型,并进行功能验证(压力、生化指标)和组织学检测,但缺乏ED疾病模型。

主要模型

新西兰白兔海绵体肌条 Sprague-Dawley大鼠体内模型

重点核对

TCMG-100的剂量依赖性松弛作用(浓度10-50 mg/mL) 内皮去除和NO合酶抑制剂(NNA)或NO清除剂(pyrogallol)对松弛的抑制作用 大鼠口服TCMG-100 8周后的MIP/MAP比值 海绵体组织中cGMP和NO水平的变化 血清睾酮水平

摘要

背景:先进的组织培养技术使我们能够轻松获得超过100年历史的组织培养山参(TCMG-100)的大量产物。我们通过体外和体内研究探讨了TCMG-100提取物对勃起功能的影响。方法:在器官浴中评估TCMG-100对兔海绵体肌条的松弛作用和机制。为了研究TCMG-100的长期治疗效果,进行了8周的给药。给予TCMG-100后,检测了海绵体内压、环磷酸鸟苷和一氧化氮(NO)水平、血清睾酮水平、胶原纤维、内皮细胞、平滑肌细胞和转化生长因子-β1的组织学观察。结果:TCMG-100提取物对预收缩的兔阴茎海绵体平滑肌显示出剂量依赖性松弛作用。去除内皮,或使用NO合酶抑制剂或NO清除剂处理,可显著减弱TCMG-100诱导的松弛。在大鼠模型中,给予TCMG-100八周增加了海绵体内压。TCMG-100治疗还增加了海绵体组织中的环磷酸鸟苷和NO水平以及血清睾酮水平。此外,对胶原、平滑肌和内皮的组学评估显示,内皮和平滑肌增加,而转化生长因子-β1表达减少。结论:TCMG-100对海绵体平滑肌的松弛作用和增强的勃起功能表明,它可能作为一种改善勃起功能的替代草药。

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
TCMG-100提取物是否能通过影响海绵体平滑肌和勃起相关参数来改善勃起功能?
核心机制
TCMG-100通过增加一氧化氮合成,进而提高环磷酸鸟苷水平,介导海绵体平滑肌松弛;同时增加内皮和平滑肌细胞比例,减少TGF-β1表达,可能通过防止纤维化改善勃起功能。
主要证据
体外实验中,TCMG-100剂量依赖性松弛兔海绵体肌条,内皮去除或NO合酶抑制剂/NO清除剂减弱此作用;体内实验中,8周TCMG-100给药增加大鼠MIP/MAP比值、cGMP和NO水平、血清睾酮水平,以及组织学上内皮和平滑肌比例的增加和TGF-β1表达的降低。
研究意义
TCMG-100具有经济优势,可连续生产,有望作为改善阴茎勃起功能的替代药物,但需要进一步的ED动物模型研究来阐明其确切机制。

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

TCMG-100提取物成分分析

检测TCMG-100中人参皂苷的组成和含量,以表征其活性成分。

采用高效液相色谱法对TCMG-100中的11种人参皂苷进行定性和定量分析。

2

体外器官浴实验评估TCMG-100对海绵体平滑肌的松弛作用

评估TCMG-100对去甲肾上腺素预收缩的兔海绵体肌条的松弛效应。

在器官浴中,用PHE预收缩兔海绵体肌条,然后累积加入TCMG-100,记录松弛曲线。

3

TCMG-100预处理对PHE诱导收缩的影响

检测TCMG-100预处理是否抑制PHE引起的海绵体平滑肌收缩。

在加入PHE前,用不同浓度的TCMG-100预处理肌条,观察对PHE诱导收缩的抑制程度。

4

TCMG-100诱导松弛的机制研究

探索TCMG-100诱导的松弛是否依赖内皮和NO通路,并评估其他信号通路是否参与。

通过对肌条去除内皮,或使用NNA(NO合酶抑制剂)、pyrogallol(NO清除剂)、methylene blue(鸟苷酸环化酶抑制剂)、glibenclamide(KATP通道抑制剂)或indomethacin(环氧合酶抑制剂)预处理,观察对TCMG-100松弛作用的影响。

5

体内长期给药评估TCMG-100对勃起功能的影响

在正常大鼠模型中,评估8周口服TCMG-100后勃起功能及相关生化指标的变化。

给予大鼠TCMG-100(250或500 mg/kg)或溶剂对照,8周后用电刺激海绵体神经测量MIP/MAP,并收集海绵体组织和血清进行生化分析。

6

检测海绵体组织中cGMP和NO水平

量化TCMG-100长期给药后海绵体组织中cGMP和NO的浓度,以验证信号通路。

使用ELISA法检测海绵体组织匀浆中的cGMP和NO水平。

7

检测血清睾酮水平

评估TCMG-100长期给药对血清睾酮水平的影响。

从下腔静脉采血,离心分离血清,用ELISA试剂盒检测睾酮浓度。

8

组织学分析海绵体胶原、平滑肌和内皮

观察TCMG-100长期给药后,海绵体组织结构的变化,反映组织重塑。

通过Masson's trichrome染色胶原纤维,免疫组化检测平滑肌(α-actin)和内皮(factor VIII),并用图像分析定量。

9

检测海绵体组织TGF-β1表达

评估TCMG-100长期给药对海绵体组织中TGF-β1蛋白表达的影响。

使用Western blotting检测海绵体组织匀浆中TGF-β1(44 kDa和13 kDa)的表达水平。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
Eurospher C18 5 μm 200 × 3 分析色谱柱Altmann Analytik--
Krebs缓冲液----
N-硝基-L-精氨酸----
亚甲蓝----
焦性没食子酸----
格列本脲----
吲哚美辛----
酶联免疫吸附测定试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd--
cGMP ELISA试剂盒Abcam--
NO比色试剂盒Abcam--
抗因子VIII抗体Abcam--
抗平滑肌α-肌动蛋白抗体Abcam--
Masson三色染色剂----
奥林巴斯显微镜BX-50Olympus Optical Co., Ltd--
Paint.NETdotPDN LLC--
抗TGF-β1抗体Abcam--
抗β-肌动蛋白抗体Abcam--
ECL检测试剂盒Abcam--

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
体外松弛实验
TCMG-100浓度范围、PHE浓度、内皮完整性、预处理抑制剂类型
阅读提示:Methods 2.4节,Figure 1 legend,Figure 3 legend
体内实验
大鼠品系、年龄、性别、给药剂量和持续时间、各组样本量、麻醉和手术细节、电刺激参数
阅读提示:Methods 2.1和2.5节,Figure 4 legend
生化检测
cGMP和NO检测试剂盒、组织匀浆方法、血清睾酮检测试剂盒
阅读提示:Methods 2.5节,Results 3.6和3.7节
组织学分析
固定和切片方法、染色方法、图像分析软件和定量方法
阅读提示:Methods 2.5节,Figures 5-7 legends
Western blot
抗体来源、裂解缓冲液、电泳和转膜条件、内参选择
阅读提示:Methods 2.6节,Figure 8 legend