硫化氫對老年大鼠陰莖海綿體平滑肌細胞內(nèi)一氧化氮合酶含量的影響

遲寶進 羅振國 秦文波 桂士良 李洪舉 郭玉剛 曹會峰 胡存利

(佳木斯大學附屬第一醫(yī)院泌尿外科，黑龍江 佳木斯 154002)

陰莖勃起宏觀上講是復雜的神經(jīng)血管過程，微觀研究發(fā)現(xiàn)有多種活性因子及信號分子在此過程中起調(diào)控作用〔1〕。隨著年齡的增長，陰莖勃起功能逐漸減弱，其具體機制未完全闡述清楚。硫化氫(H2S)是一種氣體信號分子，生理濃度的H2S對人體有著重要的保護作用〔2〕，研究〔3〕發(fā)現(xiàn)H2S可以松弛血管平滑肌，改善高血壓癥狀，促進腦損傷后腦組織的恢復，本實驗探究H2S對老年大鼠陰莖海綿本平滑肌細胞腦內(nèi)一氧化氮合酶(NOS)含量的影響及促發(fā)勃起功能改善的分子學機制。

1 材料及方法

1.1研究對象及分組 自佳木斯大學動物實驗中心購買雄性Wistar大鼠80只，飼養(yǎng)至24月齡(老年)后隨機分為正常對照組,測試前腹腔內(nèi)注射生理鹽水1 ml/kg，持續(xù)1 w；10、20、30 μmol/kg硫氫化鈉組測試前腹腔內(nèi)注射10、20、30 μmol/kg硫氫化鈉，持續(xù)1 w(硫氫化鈉既是H2S的供體，在體內(nèi)也是H2S存在的一種形式，在人體內(nèi)H2S與硫氫化鈉互相轉(zhuǎn)換，達到平衡狀態(tài)〔4〕)。

1.2儀器及試劑 血液H2S含量比色法定量檢測試劑盒(美國GM公司生產(chǎn))購自上海江萊生物公司； NOS和考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒購自南京建成生物工程公司；紫外分光光度計(上海光學儀器廠)；阿撲嗎啡、硫氫化鈉(美國Sigma公司)。

1.2勃起功能測定 于藥物注射前及注射后分別對大鼠進行阿撲嗎啡測試，評估勃起功能。實驗過程中環(huán)境保持安靜，分別將每只大鼠放在玻璃板上，在大鼠頸項皮下注射阿撲嗎啡100 μg/kg后持續(xù)觀察60 min，龜頭充血及陰莖體增長為陰莖勃起1次。記錄每只老年大鼠勃起的次數(shù)，計平均勃起次數(shù)。

1.3H2S測定 抽取1 ml血液，置于抗凝管里，放進4℃微型臺式離心機離心10 min，速度為700 r/min，移取上層黃色液體到新的1.5 ml離心管，移取500 μl上述制備的血漿到新的1.5 μl離心管，按血液H2S含量比色法定量檢測試劑盒說明依次加入穩(wěn)定液、標準液、干擾液、反應液及顯色液，移取1 mL上清液到比色皿，即刻放進分光光度儀設置波長670 nm進行檢測，獲得樣品讀數(shù)，計算樣品濃度。

1.4陰莖海綿體內(nèi)NOS含量的測定 H2S腹腔注射1個月后各組老年大鼠分別斷頸處死，解剖分離出陰莖組織，剪碎、勻漿，離心。取上清液利用NOS測定試劑盒行NOS活性測定。實驗步驟按試劑盒說明進行。

1.5統(tǒng)計學分析 用SPSS17.0軟件進行t檢驗和線性相關性分析。

2 結(jié) 果

2.1腹腔內(nèi)注射藥物前后各組勃起次數(shù)變化 實驗前各組勃起功能無明顯差異，各組腹部注射藥物療程結(jié)束后，10、20、30 μmol/kg硫氫化鈉組勃起功能較正常對照組明顯改善，單位時間內(nèi)勃起次數(shù)明顯增加(P<0.01)。見表1。

2.2各組陰莖海綿體內(nèi)NOS含量比較 10、20、30 μmol/kg硫氫化鈉組NOS含量明顯增加(P<0.01)；見表2。血液中H2S含量與陰莖海綿體內(nèi)NOS含量呈正相關(r=0. 957，P<0.01),H2S含量與陰莖勃起次數(shù)亦呈正相關(r=0.682，P<0.01)。

表1 腹腔內(nèi)藥物注射前后各組勃起次數(shù)變化次/60 min)

表2 各組陰莖海綿體內(nèi)NOS、H2S含量

3 討 論

勃起功能的減退與年齡的增長息息相關，增齡引發(fā)勃起功能減退的機制眾多〔5〕，包括隨著年齡增加心血管神經(jīng)功能的減退，糖尿病腦卒中等疾病的誘發(fā)加重，分子學機制包括信號傳導通路中信號傳導分子的減少，相關關鍵酶含量的減低，NOS已被公認為陰莖勃起的關鍵酶〔6〕，其合成一氧化氮(NO)，通過NO活化鳥苷酸環(huán)化酶，促使細胞內(nèi)環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)濃度的增加，使細胞內(nèi)鈣離子減少，陰莖海綿體內(nèi)平滑肌松弛，陰莖勃起〔7〕。萬艾可(偉哥)就是在此機制基礎上研制成功的。H2S是繼NO及一氧化碳后被人類發(fā)現(xiàn)的第3個氣體信號分子，發(fā)揮著重要的生理作用，研究證實其可以松弛血管平滑肌，緩解高血壓癥狀，促進神經(jīng)傳導，加速腦卒中后神經(jīng)功能的恢復，研究〔8〕證實H2S可以促進陰莖勃起，但其具體機制尚不清楚。

本文說明H2S具有促進陰莖勃起，改善陰莖勃起功能的作用。H2S在體內(nèi)由半胱氨酸合成，其合成關鍵酶是胱硫醚β合酶(CBS)或(和) 胱硫醚γ裂解酶(CSE)，研究〔9〕發(fā)現(xiàn)陰莖海綿體內(nèi)關鍵酶是CSE。Wang等〔10〕發(fā)現(xiàn)H2S可以舒張血管平滑肌，緩解高血壓癥狀，恢復血管彈性，此作用可被KATP通道阻滯劑拮抗，說明H2S可以改變影響ATP敏感的鉀通道(KATP)活性,使細胞膜超極化，血管平滑肌松弛〔11〕。在神經(jīng)系統(tǒng)，生理濃度H2S可以通過加強大腦海馬區(qū)神經(jīng)傳導活動，增強介質(zhì)傳導強度，改善腦功能，但是高濃度的H2S有相反作用〔12〕。陰莖勃起就是一個神經(jīng)血管反應，H2S在神經(jīng)血管中的有益作用必然預示著其在陰莖勃起過程中也將發(fā)揮有益作用。Srilatha等〔13〕證實H2S可以在離體條件下促使海綿體內(nèi)壓增加，陰莖勃起，但尚無活體動物實驗，本研究首次在活體動物中證實H2S可以促進陰莖勃起。其可能機制有：①H2S參與了陰莖平滑肌細胞的增殖及凋亡〔14〕，研究表明H2S抑制了增殖細胞核抗原(PCNA)和人尾加壓素(u-Ⅱ)的表達〔15〕，抑制平滑肌細胞的分裂增殖〔16〕。②H2S由S-腺苷甲硫氨酸(SAM)合成,而睪酮可促進SAM的合成，最終導致細胞及組織內(nèi)H2S含量升高〔17〕，提示睪酮可能通過H2S途徑促進性欲提高，促進勃起〔18〕。

本研究說明H2S可以促使NOS含量增加，借此增加陰莖海綿體內(nèi)NOS含量，促使陰莖勃起功能改善。馬雪興等〔19〕研究證實在心血管方面，H2S能通過增強血管平滑肌細胞NOS活性，增加NO對血管平滑肌細胞的舒張作用，緩解高血壓癥狀。NO也可以通過提高CSE的活性加強H2S的舒張血管平滑肌作用，但一些研究〔20〕也發(fā)現(xiàn)NO對H2S起抑制作用,NO在肺動脈高壓大鼠血管平滑肌中對H2S/CSE體系呈現(xiàn)為抑制作用，推測NO與 H2S兩氣體信號分子雖作用相同，但在某些組織中可能需要相互協(xié)調(diào)，相互制約，NO既可以加強CSE的表達,增大鳥苷酸環(huán)化酶依賴的蛋白激酶的活性,增加H2S的生成，NO也可能直接作用于CSE蛋白中亞硝基中的自由巰基,從而抑制CSE活性。

綜上，H2S可以促使陰莖勃起功能改善，其增加陰莖海綿體內(nèi)NOS含量可能是原因之一。硫氫化鈉獲取方便，易于生產(chǎn)，生理濃度H2S對人體無害，為陰莖勃起功能的治療提供了新的思路，且偉哥對部分勃起功能障礙患者療效欠佳，說明除了NO通路，還有其他通路參與陰莖勃起，H2S是否能填補此空白，有待研究。

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