左旋肉毒堿對(duì)糖尿病兔勃起功能改善的研究

趙禹++++++李迎新++++++王明久等

[摘要] 目的 觀察左旋肉毒堿對(duì)糖尿病兔勃起功能障礙的改善作用。 方法 選取70只新西蘭大耳白兔，將其分為對(duì)照組（20只）和糖尿病兔組（50只）[注射鏈脲佐菌素（STZ，65 mg/kg）建立糖尿病模型]。建模成功后，再將糖尿病兔組隨機(jī)分為糖尿病兔A組（生理鹽水5 mL/d，連續(xù)灌胃4周）及糖尿病兔B組（左旋肉毒堿5 mL/d，連續(xù)灌胃4周），分別觀察各組血糖變化及勃起功能情況。 結(jié)果 糖尿病兔組在注射STZ后血糖明顯升高，糖尿病A組和B組分別為（21.2±1.2）mmol/L和（19.5±1.5）mmol/L（均>11.1 mmol/L）；糖化血紅蛋白值亦明顯升高，糖尿病A組和B組分別為（16.2±2.2）%和（14.3±2.0）%；實(shí)驗(yàn)前后血糖、糖化血紅蛋白比較差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。對(duì)照組實(shí)驗(yàn)前后血糖、糖化血紅蛋白比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。糖尿病兔A組兔陰莖勃起實(shí)驗(yàn)陽性構(gòu)成比為32%，糖尿病兔B組兔陰莖勃起實(shí)驗(yàn)陽性構(gòu)成比為53%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論 左旋肉毒堿在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)早期（6周）中能夠部分逆轉(zhuǎn)勃起功能障礙，為其進(jìn)一步應(yīng)用于臨床奠定了基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 左旋肉毒堿；糖尿病動(dòng)物模型；勃起功能障礙

[中圖分類號(hào)] R587.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2015）02（c）-0014-04

糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）目前已成為全球性的流行病。全世界已達(dá)3億患者。我國最新的流行病學(xué)資料顯示，糖尿病患病率高達(dá)11.6%[1]。糖尿病引起的勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）多見于病史較長的男性糖尿病患者，可對(duì)患者的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，占病史10年以上男性患者的50%左右。糖尿病性ED的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，以往的研究多集中在神經(jīng)病變和血管病變的影響，影響一氧化氮（NO）介導(dǎo)的海綿體血管壁平滑肌放松。其他因素，如陰莖血管或海綿體纖維化、海綿體神經(jīng)分布減少、性腺功能減退、龜頭炎、吸煙等亦可造成糖尿病ED。目前治療糖尿病ED的一般藥物如尿道內(nèi)栓劑、海綿體內(nèi)藥物注射等只能謹(jǐn)慎選擇應(yīng)用。磷酸二酯酶5型特異抑制劑等也存在著療效不肯定、價(jià)格昂貴及具有一定的副作用等缺點(diǎn)。

左旋肉毒堿（L-Carnitine，LC，又名左卡尼?。┮环N具有生物活性的天然化合物，常以鹽酸鹽形式存在，人體主要在肌肉、心肌、骨骼肌中含量較高。人體內(nèi)肉毒堿可以從食物中攝取，但主要在肝、腎、腦中由賴氨酸和蛋氨酸生化合成。有越來越多的證據(jù)表明，肉毒堿在糖類的代謝中也同樣重要。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，肉毒堿能調(diào)節(jié)乙酰CoA與CoA的比率，從而激活丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的活性，從這一角度看，肉毒堿是糖利用的一個(gè)調(diào)節(jié)因子。更重要的是，研究發(fā)現(xiàn)肥胖鼠其骨骼肌中自由肉毒堿的含量是下降的，而飲食補(bǔ)充左旋肉毒堿可部分恢復(fù)代謝靈活性。在這個(gè)試驗(yàn)中，左旋肉毒堿補(bǔ)充劑可降低血清瘦素水平及抑制因高脂飲食致肥胖鼠的腹部脂肪含量[2]。一項(xiàng)韓國糖尿病研究顯示，在韓國糖尿病患者中存在顯著的脂代謝及肉毒堿代謝異常。補(bǔ)充左旋肉毒堿及其他抗氧化物后可提高糖尿病患者血脂譜及肉毒堿代謝。因此，LC能有效地提高胰島素刺激的葡萄糖利用，并且能逆轉(zhuǎn)2型糖尿病相關(guān)的代謝異常[3]。

關(guān)于糖尿病動(dòng)物模型的建立，目前國內(nèi)主要利用實(shí)驗(yàn)性、自發(fā)性和轉(zhuǎn)基因糖尿病動(dòng)物方法制備的鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的Wistar大鼠、BB大鼠、中國地鼠、胰島素受體底物基因敲除大鼠等鼠模型常見，而糖尿病兔、豬、狗等也有構(gòu)建成功的報(bào)道。近期對(duì)獼猴、食蟹猴和樹鼩糖尿病模型亦有零星報(bào)道。為觀察勃起功能，鼠模型就不適合了。故本研究擬構(gòu)建糖尿病ED兔模型，嘗試應(yīng)用LC來改善糖尿病ED兔的勃起功能，為進(jìn)一步應(yīng)用于臨床奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用新西蘭大耳白兔70只，體重200～220 g，由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。給予高脂肪飲食。實(shí)驗(yàn)室工作人員每天更換籠中的墊料，并保持干燥清潔。環(huán)境溫度保持在20～24℃；采用人工光照：白天12 h。

1.2藥物、試劑與儀器

LC購自長春富春制藥有限公司（批號(hào)：1359903），用無菌生理鹽水溶解；STZ由南京奧生化學(xué)技術(shù)有限公司提供，用檸檬酸緩沖液（0.01 mol/L，pH 4.0）溶解，均為每日新鮮配制。采用美國Bio-Rad DiaSTAT糖化血紅蛋白儀。其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組

將70只雄性白兔適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，將其分為3組，即對(duì)照組20只，糖尿病兔組50只，糖尿病組均采用高脂高糖飼料加小劑量STZ（60 mg/kg）聯(lián)合誘導(dǎo)的方法建立2型糖尿病動(dòng)物模型，2周后以空腹血糖（FBG）≥11.0 mmol/L作為造模成功的標(biāo)準(zhǔn)[4]，檢測儀器采用強(qiáng)生公司的SmartScanTM血糖儀及其配套的血糖試紙。將造模成功的糖尿病兔再隨機(jī)分成2組，分別為糖尿病兔A組，給予生理鹽水，每天5 mL，連續(xù)灌胃4周；糖尿病兔B組，給予LC（300 mg/kg）溶液，每天5 mL，連續(xù)灌胃4周。

1.4 陰莖勃起實(shí)驗(yàn)

灌胃4周后，給所有存活下來的兔進(jìn)行稱重，然后放在一個(gè)觀察箱中（透明的，尺寸為100 cm×80 cm×60 cm）中，適應(yīng)環(huán)境10 min，同時(shí)盡量保持室內(nèi)安靜，調(diào)低光線。將阿樸嗎啡溶解于生理鹽水中，調(diào)整體積為5 mL/kg。每只兔在頸項(xiàng)背部皮下注射阿樸嗎啡（濃度為100 μg/kg）。注射后觀察30 min，并予以記錄陰莖有無勃起。龜頭充血及陰莖體增長記錄為陰莖勃起1次。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用單因素方差分析進(jìn)行；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組兔血糖、體重和糖化血紅蛋白值比較

50只糖尿病兔注射STZ一次成功38只，成模率為76%（其中死亡3只），故糖尿病兔A組和B組各19只。對(duì)照組兔無死亡或患病情況。糖尿病兔組出現(xiàn)了糖尿病的一般常見癥狀，如多尿、多飲及白內(nèi)障。所有成模的白兔3周后空腹血糖仍大于11.1 mmol/L。表1為糖尿病兔組及對(duì)照組兔注射STZ前及注射后其血糖、糖化血紅蛋白和體重的變化。由表1可見，實(shí)驗(yàn)前兩組（糖尿病兔組和對(duì)照組）血糖濃度、糖化血紅蛋白值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。對(duì)于成模的糖尿病兔組，觀察到其在注射STZ后血糖明顯升高（均大于11.1 mmol/L），糖化血紅蛋白值也明顯升高，實(shí)驗(yàn)前后血糖、糖化血紅蛋白差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。對(duì)照組實(shí)驗(yàn)前后其血糖、糖化血紅蛋白比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。在體重變化方面，糖尿病兔組6個(gè)月后體重?zé)o明顯變化，而對(duì)照組經(jīng)6個(gè)月高脂飲食時(shí)飼養(yǎng)后體重增加明顯，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。

表1 注射鏈脲佐菌素前后三組兔血糖、體重和糖化血紅蛋白值（x±s）

注：與本組用藥前比較，※P < 0.01；與對(duì)照組比較，※※P < 0.05

2.2 三組兔勃起功能比較

應(yīng)用STZ 6周后，糖尿病兔組表現(xiàn)出顯著的勃起功能抑制，糖尿病兔A組兔陰莖勃起實(shí)驗(yàn)陽性6只，陽性構(gòu)成比占32%，糖尿病兔B組兔陰莖勃起實(shí)驗(yàn)陽性10只，陽性構(gòu)成比占53%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。對(duì)照組所有兔的陰莖勃起實(shí)驗(yàn)均為陽性。

3 討論

目前，雖然開發(fā)的糖尿病動(dòng)物模型很多，但與人類糖尿病仍有偏差，至今還沒有與人類糖尿病完全吻合的動(dòng)物模型，如運(yùn)用化學(xué)物質(zhì)特異破壞胰島細(xì)胞誘發(fā)動(dòng)物高血糖來造模，方法簡便，形成率高，是目前研究中最常用的動(dòng)物模型，但此方法所造的模型也只能稱為藥物性糖尿病模型，其并未真正模擬出臨床常見的1型、2型糖尿病[3]。本研究在前期工作基礎(chǔ)上構(gòu)建成功糖尿病兔ED模型，為觀察肉毒堿是否可以改善勃起功能提供了理想的動(dòng)物模型。

左旋肉毒堿是一種內(nèi)生的代謝物質(zhì)及外源性營養(yǎng)物，它在脂代謝中發(fā)揮重要作用。關(guān)于左旋肉毒堿對(duì)2型糖尿病代謝效應(yīng)的最新系統(tǒng)回顧及Meta分析由Vidal-Casariego等[5]完成，他們在Pubmed、TripDatabase和Cochrane圖書館中共查到大型隨機(jī)對(duì)照臨床實(shí)驗(yàn)4個(gè)（納入患者284例）?？诜笮舛緣A可降低空腹血糖14.3 mg/dL（95%CI：-23.2～-5.4；P = 0.002），總膽固醇7.8 mg/dL（95%CI：-15.5～-0.1；P = 0.09），低密度脂蛋白8.8 mg/dL（95%CI：-12.2～-8.5；P < 0.0001），脂蛋白B 1007.6 mg/dL（95%CI：-13.6～-1.6；P = 0.013）和脂蛋白A 16.0 mg/dL（95%CI：-10.5～-1.5；P = 0.523），而對(duì)三酰甘油、脂蛋白A或糖化血紅蛋白的影響不明顯。因此，目前已明確，對(duì)于2型糖尿病患者，給予左旋肉堿可以提高血糖控制水平及改善血脂譜。

而對(duì)于左旋肉毒堿是否可以改善糖尿病患者目前研究的不多。本研究證實(shí)了一些文獻(xiàn)上的報(bào)道[6-8]，即STZ誘導(dǎo)的糖尿病鼠或兔其勃起功能亦受損害。不僅如此，本研究也提示了，左卡尼汀在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)早期（6周）中能夠部分逆轉(zhuǎn)ED。原因如下：

Parving[9]證實(shí)STZ致糖尿病兔其自主神經(jīng)功能存在障礙，神經(jīng)傳導(dǎo)速率降低，并且其性激素（睪酮、黃體生成素、卵泡刺激素、催乳素）較對(duì)照組明顯下降。因此認(rèn)為STZ誘導(dǎo)的糖尿病動(dòng)物其ED與性激素水平下降有關(guān)。在人類1型糖尿病患者亦發(fā)現(xiàn)ED與低雄激素水平相關(guān)[10]。肉毒堿具有小量雄激素替代作用，故筆者推測LC可用于改善糖尿病的ED。

糖尿病ED患者，尤其是2型糖尿病多存在著肥胖、高血脂、高血壓等代謝綜合征。血脂紊亂-即脂肪的慢性炎癥也是導(dǎo)致糖尿病發(fā)生發(fā)展的重要原因[11-12]。而LC能夠使?；o酶A進(jìn)出線粒體，增加?；鸵阴；M群流出線粒體，從而減少了脂肪酸的β氧化中間產(chǎn)物的堆積[13-14]。故左旋肉毒堿是機(jī)體脂肪酸代謝中具有重要作用的物質(zhì)。從這一點(diǎn)考慮，其用于糖尿病ED也是有根據(jù)的。

在糖尿病患者及STZ誘導(dǎo)的糖尿病動(dòng)物模型觀察到的ED，神經(jīng)傳導(dǎo)缺陷是一個(gè)重要的原因[15]。Cameron等[16]研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)內(nèi)膜的血流下降可能在STZ誘導(dǎo)的糖尿病動(dòng)物神經(jīng)傳導(dǎo)速度下降方面起了關(guān)鍵作用。而且在STZ誘導(dǎo)的大鼠其他血管組織其血流速度也下降。經(jīng)STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠，ED可經(jīng)胰島素治療而短期（6個(gè)月內(nèi)）逆轉(zhuǎn)。陰莖海綿體內(nèi)的一氧化氮合成酶NO是正常的，但其對(duì)硝基-L-精氨酸甲酯的反應(yīng)是下降的。LC具有抗氧化作用，同時(shí)在許多細(xì)胞中的抗凋亡作用已經(jīng)被觀察到。Kanter等[17]研究亦發(fā)現(xiàn)LC可增加糖尿病鼠的胰島素敏感性，降低由放射損傷引發(fā)的睪丸生精細(xì)胞的凋亡。康寧等[18]應(yīng)用LC（300 mg/kg）灌胃糖尿病大鼠6周，發(fā)現(xiàn)LC可使糖尿病大鼠生精細(xì)胞凋亡減少、附睪精子數(shù)量增加、精子活動(dòng)率提高，故左卡尼汀能夠部分逆轉(zhuǎn)ED。

本課題創(chuàng)新性地將左旋肉毒堿應(yīng)用于2型糖尿病兔勃起功能改善的研究中，通過觀察客觀指標(biāo)證明其在糖尿病勃起功能方面存在確切的治療價(jià)值，為今后下一步臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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（收稿日期：2014-09-22 本文編輯：張瑜杰）