人参皂苷Rb1通过减轻氧化应激和调节PI3K/AKT/eNOS通路缓解糖尿病大鼠勃起功能障碍

Ginsenoside Rb1 mitigates diabetes-induced erectile dysfunction in rats by reducing oxidative stress and modulating the PI3K/AKT/eNOS pathway.

作者信息Zong-Hai Liu, Wei-Bo Chen, Jian-Zheng Li, Xue-Sheng Wang, Lei Liu, Han-Wen Liu, Gong-Zhen Chen, Chao Pan, Ming-Zhen Yuan
PMID40762464
发布时间2026-01-01
DOI10.4103/aja202528

实验完整度

包含动物模型(STZ诱导DMED大鼠)及多层级验证,如蛋白表达(Western blot)、氧化应激(ELISA)、炎症(RT-qPCR)、凋亡(TUNEL)和纤维化(Masson、IF)。

主要模型

STZ诱导的糖尿病大鼠模型(Sprague-Dawley大鼠)

重点核对

使用链脲佐菌素(STZ,60 mg/kg)腹腔注射诱导糖尿病模型 大鼠经口服灌胃给予Rb1,剂量为30 mg/kg,每天一次,持续8周 勃起功能评估:电刺激海绵体神经(5 V,25 Hz,脉宽5 ms)并测量ICP/MAP比值 氧化应激指标:SOD、CAT、MDA和NO的水平通过ELISA检测 蛋白表达:Western blot检测p-PI3K、p-AKT、p-eNOS、Bax、Bcl-2、c-caspase 3

摘要

勃起功能障碍是糖尿病复杂且常见的并发症,目前缺乏有效的治疗方法。氧化应激、纤维化和凋亡与糖尿病相关勃起功能障碍(DMED)的发生发展密切相关。值得注意的是,人参皂苷Rb1(Rb1)具有抗氧化作用,并在DMED的治疗中显示出前景。本研究在啮齿动物链脲佐菌素诱导的DMED模型中评估了Rb1的治疗效果。32只大鼠随机分为三组:对照组、DMED组和DMED+Rb1组。通过腹腔注射链脲佐菌素诱导雄性大鼠DMED。经Rb1灌胃8周后,通过电刺激海绵体神经评估勃起功能。此外,采用Western blot、实时荧光定量聚合酶链反应、酶联免疫吸附测定、免疫荧光、末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)dUTP缺口末端标记(TUNEL)染色和Masson三色染色验证相关因子和蛋白表达。Rb1有效改善了糖尿病大鼠阴茎海绵体的勃起功能,降低了胶原含量,增加了平滑肌含量。Rb1降低了促炎因子(白细胞介素[IL]-6、肿瘤坏死因子α[TNF-α]和IL-1β)的水平,并增加了抗炎因子(IL-10和IL-4)的水平。此外,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性以及一氧化氮(NO)的水平升高,而丙二醛的活性降低。另外,Rb1激活了磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/内皮型一氧化氮合酶(eNOS)信号通路,并抑制了细胞凋亡。Rb1可通过提高PI3K/AKT/eNOS通路活性、减轻氧化应激、抑制炎症和凋亡以及缓解阴茎海绵体纤维化来改善DMED大鼠的勃起功能。

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
Rb1能否有效治疗糖尿病大鼠的勃起功能障碍,其潜在机制是什么?
核心机制
Rb1通过激活PI3K/AKT/eNOS信号通路,增强eNOS磷酸化,促进NO产生,同时减轻氧化应激、炎症和细胞凋亡,从而改善勃起功能。
主要证据
在STZ诱导的DMED大鼠模型中,Rb1治疗(30 mg/kg/天,口服8周)显著提高最大ICP/MAP比值,增加SOD、CAT活性及NO水平,降低MDA活性,上调p-PI3K、p-AKT、p-eNOS蛋白表达,降低促炎因子,增加抗炎因子,抑制凋亡及纤维化。
研究意义
该研究为Rb1作为治疗DMED的潜在药物提供了临床前依据,并为未来药物干预提供了机制见解。

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

建立糖尿病大鼠模型

诱导糖尿病以建立DMED动物模型

雄性SD大鼠腹腔注射STZ(60 mg/kg),对照组注射枸橼酸磷酸盐缓冲液,通过血糖检测和勃起功能测试验证模型。

2

Rb1灌胃治疗

评估Rb1对DMED的治疗效果

DMED大鼠每天口服Rb1(30 mg/kg),对照组和模型组给予等体积无菌水,持续8周,监测体重和血糖。

3

勃起功能检测

评价Rb1对勃起功能的影响

电刺激海绵体神经,记录ICP和MAP,计算最大ICP/MAP比值。

4

组织学分析

评估海绵体纤维化程度

通过Masson三色染色和α-SMA免疫荧光染色,观察胶原纤维与平滑肌比例及α-SMA表达。

5

炎症因子检测

评估Rb1对炎症反应的影响

RT-qPCR检测海绵体组织中IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-4、IL-10的mRNA表达,使用β-actin作为内参。

6

氧化应激指标检测

评估Rb1对氧化应激水平的影响

ELISA检测海绵体组织中SOD、CAT活性,MDA水平及NO含量。

7

凋亡检测

评估Rb1对细胞凋亡的影响

Western blot检测Bax、Bcl-2、c-caspase 3蛋白表达,并使用TUNEL染色观察凋亡细胞。

8

PI3K/AKT/eNOS通路蛋白检测

验证Rb1是否调节PI3K/AKT/eNOS信号通路

Western blot检测p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-eNOS、eNOS蛋白表达,并计算磷酸化比例。

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
链脲佐菌素Sigma-Aldrich--
人参皂苷Rb1Chengdu Aijicui Biotechnology Co., Ltd.--
过氧化氢酶ELISA试剂盒ElabscienceE-BC-K031-M
丙二醛ELISA试剂盒ElabscienceE-BC-K025-M
超氧化物歧化酶ELISA试剂盒ElabscienceE-BC-K020-M
一氧化氮检测试剂盒ElabscienceE-BC-K035-M
Masson三色染色试剂盒Nanjing Institute of Biological EngineeringD0261-3
TUNEL试剂盒ElabscienceE-CK-A322
抗α-SMA抗体Cell Signaling Technology19245
Alexa Fluor 594标记二抗Invitrogen--
RIPA裂解液NCM BiotechWB3100
蛋白酶和磷酸酶抑制剂BeyotimeP1045
抗eNOS抗体Abcamab300071
抗磷酸化eNOS抗体Affinity BiosciencesAF3247
抗AKT抗体Proteintech10176-2-AP
抗磷酸化AKT抗体Proteintech66444-1-Ig
抗PI3K抗体Proteintech20584-1-AP
抗磷酸化PI3K抗体Affinity BiosciencesAF0016
抗Bax抗体Proteintech50599-2-Ig
抗Bcl-2抗体Proteintech26593-1-AP
抗caspase 3抗体Proteintech19677-1-AP
抗β-actin抗体AbclonalAC038
二抗ProteintechSA00001-2
RNA Simple总RNA提取试剂盒Tiangen Biotech--
逆转录试剂盒Yeasen--
SYBR Green预混液Yeasen--
QuantStudio 5系统Thermo Fisher Scientific--
BL-420V压力传感器系统ADInstruments--
荧光显微镜Olympus Corporation--

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
动物模型
大鼠品系:Sprague-Dawley,雄性,8周龄,SPF级;STZ剂量:60 mg/kg,腹腔注射;模型成功标准:血糖≥16.7 mmol/L连续3天
阅读提示:Methods - DMED model
给药方案
Rb1剂量:30 mg/kg,每日一次,口服灌胃;溶剂:10% DMSO;给药周期:8周
阅读提示:Methods - DMED model
勃起功能评估
麻醉:5%戊巴比妥钠(35 mg/kg);刺激参数:5 V,25 Hz,脉宽5 ms,60秒;测量MAP和ICP,记录最大ICP/MAP
阅读提示:Methods - Measurement of erectile function
氧化应激检测
检测SOD、CAT、MDA、NO的ELISA试剂盒品牌和货号;严格按照说明书操作
阅读提示:Methods - Measurement of OS
组织学染色
组织固定:4%多聚甲醛;切片厚度:5 μm;Masson三色染色试剂盒品牌货号(D0261-3);免疫荧光一抗浓度(α-SMA 1:1000)
阅读提示:Methods - Masson's trichrome staining, Immunofluorescence staining