雄激素聯(lián)合5型磷酸二酯酶抑制劑治療大鼠糖尿病性勃起功能障礙的研究

夏磊磊,王先進(jìn),許天源,秦 亮,張 祥,朱照偉,張小華,鐘 山,張敏光,沈周俊

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院泌尿外科，上海 200025)

·基礎(chǔ)研究·

雄激素聯(lián)合5型磷酸二酯酶抑制劑治療大鼠糖尿病性勃起功能障礙的研究

夏磊磊,王先進(jìn),許天源,秦 亮,張 祥,朱照偉,張小華,鐘 山,張敏光,沈周俊

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院泌尿外科，上海 200025)

目的 建立糖尿病性勃起功能障礙(DMED)大鼠模型，評(píng)價(jià)雄激素聯(lián)合5型磷酸二酯酶抑制劑對(duì)DMED的治療作用。 方法 通過鏈脲佐菌素(STZ)腹腔注射的方法建立DMED大鼠模型，造模成功4周后隨機(jī)分為4組：DM組、DM補(bǔ)充睪酮組、DM補(bǔ)充西地那非組、DM補(bǔ)充睪酮聯(lián)合西地那非組，正常大鼠作為對(duì)照組。給藥6周后通過電刺激海綿體神經(jīng)誘發(fā)勃起的方法測(cè)定各組大鼠的勃起功能，ELISA法測(cè)定各組大鼠的血清睪酮水平，HE染色和masson染色評(píng)價(jià)各組陰莖海綿體形態(tài)學(xué)改變，Western blot和免疫組織化學(xué)檢測(cè)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的表達(dá)。 結(jié)果 DM大鼠較正常大鼠勃起功能顯著下降，睪酮水平明顯降低，eNOS表達(dá)降低，陰莖海綿體間質(zhì)纖維化程度增加而平滑肌成分減少。睪酮補(bǔ)充治療和長(zhǎng)期西地那非治療均可改善DMED大鼠的勃起功能和改善DMED大鼠陰莖的纖維化程度，睪酮和長(zhǎng)期西地那非聯(lián)合治療改善效果最明顯。 結(jié)論 DM大鼠的勃起功能明顯降低，DMED發(fā)生的部分原因可能與雄激素水平降低有關(guān)，雄激素聯(lián)合長(zhǎng)期5型磷酸二酯酶抑制劑可明顯改善DMED大鼠的勃起功能和陰莖纖維化程度。

糖尿病；勃起功能障礙；雄激素；磷酸二酯酶抑制劑

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是世界范圍內(nèi)的常見病，國(guó)內(nèi)流行病學(xué)調(diào)查預(yù)計(jì)中國(guó)成人(大于18歲)DM患病率為11.6%，DM前期所占比例為50.1%[1]。DM是引起勃起功能障礙(erectile dysfunction, ED)的最重要器質(zhì)性疾病，有報(bào)道表明DM患者ED的發(fā)生率為非DM患者的3倍(分別為49.3%和 15.6%)[2]。糖尿病性勃起功能障礙(diabetes mellitus erectile dysfunction，DMED)發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其中主要涉及因素包括內(nèi)皮細(xì)胞損傷、神經(jīng)病變、大血管病變、小血管病變以及雄激素水平的降低等[3]。

ED的一線治療藥物為5型磷酸二酯酶(phosphodiesterase 5, PDE5)抑制劑，如西地那非、他達(dá)拉非等。與非DM性ED相比，DMED對(duì)PDE5抑制劑敏感性相對(duì)較差，部分原因可能與DM導(dǎo)致雄激素水平降低有關(guān)[4]。此外，臨床試驗(yàn)及相關(guān)研究對(duì)于雄激素治療DMED的報(bào)道結(jié)果不一致[5-6]。雖然也有一些動(dòng)物研究表明長(zhǎng)期小劑量PDE5抑制劑可改善DMED，但聯(lián)合雄激素和長(zhǎng)期PDE5抑制劑治療的研究仍然較少[7-8]。本研究首先建立DMED大鼠模型，并在此模型基礎(chǔ)上探討雄激素聯(lián)合長(zhǎng)期PDE5抑制劑對(duì)DMED大鼠勃起功能的治療作用，進(jìn)而為臨床用藥提供一定指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及試劑 SPF級(jí)8周齡雄性SD大鼠100只，購(gòu)于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司，飼養(yǎng)于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)研究中心清潔級(jí)動(dòng)物房獨(dú)立通氣籠盒系統(tǒng)，室溫20 ℃～25 ℃，相對(duì)濕度40%～60%，光照和黑暗每12 h改變1次，標(biāo)準(zhǔn)飼料，自由飲水、攝食，常規(guī)飼養(yǎng)觀察1周無異常后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)入研究前由交配實(shí)驗(yàn)證實(shí)均有正常性功能。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過動(dòng)物保護(hù)和使用委員會(huì)批準(zhǔn)。

鏈脲佐菌素(streptozotocin, STZ)購(gòu)自于美國(guó)Sigma公司，溶液配制方法為1 g STZ在冰浴中溶解于100 mL的檸檬酸鈉-檸檬酸緩沖液(0.1 mol/L, pH 4.5)中，配成10 mg/mL終濃度，避光保存，即配即用。血糖儀及試紙購(gòu)自羅氏公司。雄激素選用十一酸睪酮(testosterone undecanoate, T)注射液：250 mg/2 mL，購(gòu)于浙江仙琚制藥股份有限公司(批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H10900063)。PDE5抑制劑西地那非(sildenafil, S)，購(gòu)于美國(guó)輝瑞公司。大鼠睪酮ELISA試劑盒購(gòu)于西塘生物科技公司。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)抗體購(gòu)于美國(guó)Santa Cruz生物科技有限公司(批號(hào)：sc-654)。

1.2 方法

1.2.1 DM大鼠模型的建立及判斷 100只SD雄性大鼠隨機(jī)分為正常組(n=20)和造模組(n=80)。造模組禁食8～12 h后，腹腔一次性注射STZ(50 mg/kg)誘導(dǎo)DM模型，正常組注射相同劑量的檸檬酸鈉緩沖液。在STZ注射后4 d用便攜式血糖儀檢測(cè)血糖，任意時(shí)間血糖>16.67 mmol/L為DM成模標(biāo)準(zhǔn)，剔除未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的大鼠(n=6)。

1.2.2 分組及給藥 造模4周后，將DM大鼠重新隨機(jī)分組。最終74只DM成模大鼠和20只正常大鼠分為5組，分別為正常組N(n=20)、DM組(n=19)、DM+T給藥組(n=18)、DM+S給藥組(n=18)、DM+T+S給藥組(n=19)。分組完成后DM+T、DM+S、DM+T+S組給藥治療：其中S為灌胃給藥，每天1次，給藥量為5 mg/(kg·d)，持續(xù)6周；T為肌肉注射給藥，2周1次，給藥量為100 mg/(kg·次)，持續(xù)6周；所有未灌胃大鼠每天灌胃與S等量生理鹽水，所有未肌肉注射大鼠2周肌肉注射與T等量生理鹽水。

1.2.3 大鼠勃起功能的測(cè)定 參考本課題組既往的研究方法[9-10]。電刺激法測(cè)定勃起功能的主要過程為：①平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure, MAP)測(cè)定：戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔注射麻醉，頸部正中切口，暴露并切開左側(cè)頸總動(dòng)脈置入PE10管，直接法持續(xù)監(jiān)測(cè)大鼠MAP；②陰莖海綿體內(nèi)壓(intracavernous pressure, ICP)測(cè)定：陰莖包皮縱行切口，左右兩側(cè)陰莖海綿體均置入22號(hào)針頭，分別用于測(cè)定ICP和藥物注射。上述PE10管和22號(hào)針頭均通過PE50管與壓力換能器相連，管內(nèi)充滿肝素鈉注射液(250 U/mL)，與壓力換能器相連的MPA2000多通道生物信號(hào)分析系統(tǒng)用于記錄MAP和ICP；③海綿體神經(jīng)(cavernous nerve, CN)電刺激：下腹部正中切口，于前列腺右側(cè)葉前外側(cè)表面暴露右側(cè)CN，鉑金雙極電極鉤起右側(cè)CN，連接于電刺激器，對(duì)CN進(jìn)行電刺激。電刺激參數(shù)電壓、波寬、頻率分別設(shè)置為：5 V、2 ms、25 Hz，每次刺激持續(xù)時(shí)間30～60 s；④結(jié)果記錄：電刺激CN前的ICP記錄為“基礎(chǔ)ICP”(bICP)，相應(yīng)的MAP記錄為“基礎(chǔ)MAP”(bMAP)，計(jì)算(bICP /bMAP)×100%代表陰莖海綿體靜息狀態(tài)。電刺激CN誘發(fā)的ICP最大值記錄為“最大ICP”(mICP)，相應(yīng)的MAP記錄為“最大MAP”(mMAP)，計(jì)算(mICP /mMAP)×100%代表大鼠的勃起功能。本研究中每間隔5 min電刺激1次，共3次，結(jié)果取3次平均值作為每組大鼠的勃起功能值。

1.2.4 大鼠血清睪酮水平的測(cè)定 各組大鼠勃起功能測(cè)定結(jié)束后，心臟采血6～10 mL，3 000 r/min離心10 min取血清，按大鼠睪酮ELISA試劑盒說明書檢測(cè)各組大鼠的血清睪酮濃度。

1.2.5 大鼠陰莖海綿體形態(tài)學(xué)檢測(cè) 各組大鼠取部分陰莖組織，冷生理鹽水洗凈，10% Bouin氏液溶液固定24 h，脫水，石蠟包埋，切片厚4～5 μm，行HE染色和masson染色。HE染色和masson染色后光鏡下觀察，masson染色中，膠原纖維、黏液、軟骨呈綠色，肌纖維、纖維素和紅細(xì)胞染紅色，細(xì)胞核染藍(lán)黑色。

1.2.6 大鼠陰莖海綿體eNOS表達(dá)水平檢測(cè) 各組大鼠取部分陰莖海綿體組織，冷生理鹽水洗凈，液氮凍存。使用Western blot技術(shù)檢測(cè)eNOS蛋白的表達(dá)，eNOS抗體的濃度為1∶200，以GAPDH作為內(nèi)參。取前述切片行免疫組織化學(xué)檢測(cè)eNOS表達(dá)，eNOS抗體的濃度為1∶50。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠體重、陰莖重量、血糖及睪酮水平的比較 見表1。N組最終體重較初始體重增加，DM、DM+T、DM+S、DM+T+S組最終體重均較初始體重降低；DM、DM+T、DM+S、DM+T+S組最終體重與N組相比均有明顯差異(P均<0.01)。DM、DM+S組陰莖重量均較N組明顯降低(P均<0.01)；DM+T、DM+T+S組陰莖重量與N組無明顯差異(P分別為0.404、0.278)。DM、DM+T、DM+S、DM+T+S組血糖均較N組血糖明顯升高(P均<0.01)，DM、DM+T、DM+S、DM+T+S組間血糖無明顯差異(P=0.772)。DM、DM+S組睪酮水平均較N組明顯降低(P均<0.01)；補(bǔ)充T顯著升高血清睪酮水平，DM+T、DM+T+S組睪酮水平均較N組有一定升高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P分別為0.290、0.389)；DM+T、DM+T+S組睪酮水平均較DM組有升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)；DM+T、DM+T+S組睪酮水平均較DM+S組有升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。

表1 各組大鼠體重、血糖、陰莖重量及睪酮水平測(cè)定結(jié)果 ±s)

N：正常組；DM：糖尿病組；T：十一酸睪酮；S：西地那非。與正常組比較，*P<0.01；與DM組比較，△P<0.01；與DM+S組比較，#P<0.01。

2.2 各組大鼠勃起功能的比較 見圖1。實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)時(shí)，DM大鼠勃起功能較正常對(duì)照大鼠顯著下降(P<0.01)；DM+T、DM+S和DM+T+S組大鼠勃起功能較DM組大鼠均明顯提高(P均<0.01)；DM+T和DM+S組大鼠勃起功能均低于正常組大鼠(P均<0.01)，DM+T+S組大鼠勃起功能與正常大鼠相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.594)；5組間整體方差分析結(jié)果表明組間勃起功能差異顯著(P<0.01)。

2.3 各組大鼠陰莖海綿體形態(tài)學(xué)檢測(cè)結(jié)果 見圖2。HE染色和masson染色結(jié)果顯示：正常組大鼠海綿體血竇分布規(guī)則、均勻，海綿體平滑肌(masson染色為紅色)豐富、排列規(guī)則；DM組大鼠陰莖較小，血竇數(shù)量減少、體積變小，間質(zhì)成分(masson染色為綠色)增多；DM+T+S組大鼠接近正常；DM+T組和DM+S組大鼠情況介于正常組和DM組之間。

圖1 各組勃起功能的比較

N：正常組；DM：糖尿??；T：十一酸睪酮；S：西地那非；**P<0.01。

圖2 各組陰莖海綿體HE染色和masson染色結(jié)果

注：A1～E1：HE染色；A2～E2：masson染色；A1、A2：正常組；B1、B2：糖尿病組；C1、C2：糖尿病+睪酮組；D1、D2：糖尿病+西地那非組；E1、E2：糖尿病+睪酮+西地那非組；標(biāo)尺=500 μm(×40)。

2.4 各組大鼠陰莖海綿體eNOS表達(dá)水平結(jié)果 結(jié)果見圖3、圖4。Western blot和免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示：與正常大鼠相比，DM和DM+S組大鼠陰莖海綿體eNOS表達(dá)量明顯降低，DM+T組出現(xiàn)一定程度的改善，聯(lián)合使用睪酮和西地那非組改善最明顯，接近正常大鼠。

圖3 各組eNOS表達(dá)免疫組織化學(xué)結(jié)果圖

A：正常組；B：糖尿病組；C：糖尿病+睪酮組；D：糖尿病+西地那非組；E：糖尿病+睪酮+西地那非組。**P<0.01。

圖4 各組Western blot結(jié)果

3 討 論

本研究通過建立大鼠DM模型驗(yàn)證了DM大鼠的勃起功能顯著下降，DM大鼠的陰莖纖維化程度增加，并發(fā)現(xiàn)雄激素和長(zhǎng)期PDE5抑制劑治療均可以不同程度地改善DMED大鼠的勃起功能和陰莖纖維化程度，而雄激素聯(lián)合PDE5抑制劑改善效果更明顯。DM造模采用STZ腹腔注射方法，STZ誘導(dǎo)的1型DM模型廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究，腹腔注射數(shù)天后血糖即出現(xiàn)明顯升高然后保持相對(duì)穩(wěn)定。本研究模型采取50 mg/kg的STZ濃度，效果較好，未出現(xiàn)大鼠死亡的情況，其中有6只未成模剔除研究，總體成模率較高。我們的結(jié)果表明STZ誘導(dǎo)的DM大鼠勃起功能較正常大鼠顯著降低， STZ誘導(dǎo)的DM模型本身即可以認(rèn)為是一種DMED模型[7]。正因如此，我們采取在實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)直接使用標(biāo)準(zhǔn)的電刺激法測(cè)定各組大鼠的勃起功能，電刺激法測(cè)定動(dòng)物的勃起功能在國(guó)外應(yīng)用較多，但在國(guó)內(nèi)采用相對(duì)較少，這可能是由于該方法存在一定的技術(shù)難點(diǎn)，尤其是在分離海綿體神經(jīng)和確立電刺激參數(shù)方面較難掌握。我們并沒有采用阿撲嗎啡實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大鼠勃起功能的測(cè)定或篩選，因?yàn)榘鋯岱葘?shí)驗(yàn)具有一定的主觀性，易受環(huán)境因素的影響。

DM導(dǎo)致ED的機(jī)制復(fù)雜，其中研究的主要焦點(diǎn)為神經(jīng)性因素和血管性因素，DM導(dǎo)致雄激素水平的降低也可能是發(fā)病原因之一[4, 11]。本研究結(jié)果表明STZ誘導(dǎo)的DM大鼠相對(duì)正常大鼠血清睪酮濃度明顯下降，但是睪酮下降的原因可能并不單純與血糖升高有關(guān)。STZ毒性較大，有研究表明STZ可能對(duì)睪丸Sertoli細(xì)胞具有直接損害作用，但是短期內(nèi)對(duì)產(chǎn)生雄激素的Leydig細(xì)胞可能并無作用[12]。還有研究表明在胰島素依賴性DM中，雄激素的缺乏可能與缺少胰島素對(duì)Leydig細(xì)胞的直接刺激有關(guān)，同時(shí)胰島素缺乏導(dǎo)致卵泡刺激素(follicle stimulating hormone, FSH)和黃體生成素(luteinizing hormone, LH)的降低進(jìn)而影響到下游性腺內(nèi)分泌功能[13-14]。盡管雄激素降低原因還有待進(jìn)一步闡明，但明確的是雄激素在維持陰莖海綿體勃起功能時(shí)具有重要作用，其中主要的作用靶點(diǎn)包括信號(hào)遞質(zhì)一氧化氮(nitric oxide, NO)、關(guān)鍵酶eNOS及PDE5[15]。我們的結(jié)果也間接表明了eNOS的表達(dá)可能受雄激素調(diào)控。此外，雄激素在維持陰莖海綿體結(jié)構(gòu)方面具有重要作用，雄激素水平的降低可導(dǎo)致海綿體平滑肌細(xì)胞凋亡增加、細(xì)胞外基質(zhì)和成纖維細(xì)胞的聚集[16]。本研究發(fā)現(xiàn)DM大鼠的血清睪酮濃度明顯降低，而相應(yīng)DM大鼠的陰莖海綿體平滑肌成分減少，纖維組織增多，纖維化程度增高；補(bǔ)充雄激素后(DM+T和DM+T+S組)大鼠陰莖的纖維化程度降低。臨床上，雄激素補(bǔ)充治療也在一定情況下應(yīng)用于ED，尤其是伴有性腺功能低下的患者[17]。HACKETT等[6]報(bào)道的最大樣本的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)表明，2型DM患者使用雄激素治療30周后，治療組相對(duì)安慰劑組勃起功能評(píng)分更高。但是最新的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)認(rèn)為使用雄激素治療2型DM患者并不能改善勃起功能[5]。兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)對(duì)于雄激素治療DMED結(jié)果不同，可能的原因是2型DM本身伴發(fā)的疾病很多，如肥胖、高血壓、高脂血癥甚至精神心理疾病如抑郁等，這些因素均會(huì)對(duì)勃起功能產(chǎn)生一定影響，進(jìn)而影響試驗(yàn)結(jié)果[5-6]。我們的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DM大鼠補(bǔ)充雄激素后勃起功能明顯改善，但仍不能達(dá)到正常大鼠的水平。此外，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雄激素補(bǔ)充治療本身對(duì)血糖無明顯影響?？赡茉蛟谟赟TZ誘導(dǎo)DM的機(jī)理在于破壞胰島細(xì)胞導(dǎo)致胰島素絕對(duì)缺乏，而睪酮并不能恢復(fù)胰島素水平或修復(fù)胰島細(xì)胞。這與有關(guān)臨床試驗(yàn)報(bào)道睪酮補(bǔ)充可改善2型DM的血糖有一定差異，2型DM的主要問題在于胰島素抵抗[6, 18-19]。

PDE5抑制劑被認(rèn)為是藥物治療ED的首選，也廣泛應(yīng)用于DMED的治療。但是臨床試驗(yàn)表明DMED對(duì)PDE5抑制劑的反應(yīng)性相對(duì)非DM引起的ED較差[20]。我們的研究結(jié)果也證實(shí)這一點(diǎn)，單純使用PDE5抑制劑組與聯(lián)合使用PDE5抑制劑和雄激素組相比，勃起功能改善的程度較低。PDE5抑制劑最主要的使用方式為按需使用，但是越來越多的臨床研究表明長(zhǎng)期小劑量PDE5抑制劑對(duì)于ED的治療效果好，尤其適合難治性ED，包括DMED、嚴(yán)重血管性ED、根治性前列腺切除后ED等[21-26]。臨床研究表明雄激素補(bǔ)充治療可在一定程度恢復(fù)DM患者對(duì)PDE5抑制劑的敏感性[27]。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，雄激素和長(zhǎng)期PDE5抑制劑均可以不同程度地改善DMED，而雄激素聯(lián)合PDE5抑制劑改善效果最明顯，可見雄激素和PDE5抑制劑有一定的協(xié)同作用?？赡艿脑蛟谟谛奂に氐慕档蜁?huì)導(dǎo)致勃起的關(guān)鍵酶eNOS和PDE5表達(dá)水平降低，補(bǔ)充雄激素一方面可直接改善勃起功能，另一方面增加PDE5的表達(dá)進(jìn)而提高PDE5抑制劑的敏感性[28]。此外，雄激素具有的抗凋亡、抗炎、抗氧化應(yīng)激效應(yīng)和改善血管功能可能也起一定作用[29-31]。

值得指出，本研究屬于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，臨床應(yīng)用的可能性仍然需要仔細(xì)斟酌。第一，臨床上對(duì)于DMED的治療首先需要控制好血糖，在血糖控制良好的基礎(chǔ)上若DMED改善不明顯，才考慮下一步的藥物治療。第二，本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑?型DM模型，而臨床上主要為2型DM，2型DM伴發(fā)疾病很多，如肥胖、高脂血癥、高血壓等，上述伴發(fā)疾病本身就可以導(dǎo)致ED的發(fā)生，因此對(duì)于其他因素的干預(yù)也很重要。第三，雄激素在ED中的應(yīng)用本身爭(zhēng)議就較大，尤其是老年患者使用雄激素可能副作用也較大，激素水平在補(bǔ)充治療前是重要的參考因素[15]。

總之，本研究發(fā)現(xiàn)DM大鼠的勃起功能明顯降低、血清睪酮水平降低、陰莖纖維化程度增高。雄激素和長(zhǎng)期PDE5抑制劑治療均可改善DMED大鼠的勃起功能，而聯(lián)合治療效果更優(yōu)，可為臨床用藥提供一定參考。但是臨床治療一定是以個(gè)體化治療為準(zhǔn)，我們只能推測(cè)對(duì)于伴性腺功能低下且對(duì)按需PDE5抑制劑不敏感的難治性DMED，雄激素補(bǔ)充和長(zhǎng)期小劑量PDE5抑制劑可作為試驗(yàn)性治療并觀察具體療效。

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(編輯 王 瑋)

Androgen combined with phosphodiesterase type 5 inhibitor for the treatment of erectile dysfunction in diabetic rats

XIA Lei-lei, WANG Xian-jin, XU Tian-yuan, QIN Liang, ZHANG Xiang, ZHU Zhao-wei, ZHANG Xiao-hua, ZHONG Shan, ZHANG Min-guang, SHEN Zhou-jun

(Department of Urology, Ruijin Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200025, China)

Objective To establish the rat model of diabetes mellitus erectile dysfunction (DMED) and evaluate the therapeutic effect of androgen combined with phosphodiesterase type 5 (PDE5) inhibitor. Methods DMED models were established by peritoneal injection of streptozotocin (STZ). Four weeks later the DMED rats were randomly divided into 4 groups: DM group, testosterone group, sildenafil group, and testosterone plus sildenafil group. Healthy rats served as controls. Six weeks after the initiation of treatments, the erectile function of each group was evaluated using electrostimulation of the cavernous nerve. The serum testosterone levels were determined with enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The morphological changes of corpus cavernosum of penis were evaluated with hematoxylin-eosin staining and masson staining. The endothelial nitric oxide synthase (eNOS) level were determined with Western blot and immunohistochemistry. Results Compared with healthy rats, the erectile function, testosterone level and eNOS level of diabetic rats were significantly decreased. The smooth muscle cells of diabetic rats’ corpus cavernosum were reduced while extracellular matrix fibrosis was increased. Testosterone replacement and chronic sildenafil treatment could ameliorate erectile function and extracellular matrix fibrosis, and combined treatment with testosterone and sildenafil had the most significant effect. Conclusions The erectile function of DM rats is significantly impaired. The pathogenesis of DMED may be partly attributed to the low androgen level. Combined treatment of testosterone and sildenafil can significantly improve erectile function and extracellular matrix fibrosis of DMED rats.

diabetes mellitus; erectile dysfunction; androgen; phosphodiesterase inhibitor

2014-10-08

2015-01-25

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No. 81270695，81472379)

沈周俊，教授，主任醫(yī)師，博士研究生導(dǎo)師．E-mail：shenzj6@sina.com

夏磊磊(1990-)，男(漢族)，碩士在讀. 研究方向：泌尿外科，男科．E-mail：xll7188@126.com

R698.1

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2015.05.015