大鼠糖尿病性阴茎勃起功能障碍模型的建立
【摘要】 目的 探讨链霉佐菌素（STZ）腹腔注射法建立糖尿病（DM）阴茎勃起功能障碍（ED）动物模型的可行性，以便找到一种发病机制与临床接近的疾病模型。方法 模型组雄性大鼠，腹腔注射STZ；正常对照组大鼠，腹腔注射枸椽酸钠液。4d后，快速法测定血糖；10周后，分别测定2组大鼠阴茎海绵体内压（ICP）。 结果 动物模型血糖浓度：实验组 (335.8±62.8) mg/dl 显著高于对照组 (99.4±24.4)mg/dl(p<0.01)。DM大鼠基础ICP 和刺激勃起神经ICP均明显低于正常大鼠(p<0.01)。 结论 腹腔注射STZ诱导糖尿病大鼠出现典型的糖尿病临床症状，血糖明显增高，ICP下降，勃起功能明显受损。
【关键词】 糖尿病 阴茎 勃起功能障碍 大鼠
【Abstract】 Objective To explore the feasibility of establishing the diabetic animal model for the study of erectile dysfunction. Methods 120 male SD rats were divided into two groups: experimental group (n=108): treated with a single intraperitoneal injection 3 ml of STZ ; control group (n=12): treated with a single intraperitoneal injection 3 ml of sodium citrate buffer；Blood glucose was tested 4 days after the experimental daily; basal and neurostimulation-induced ICP responses were recorded after 10 weeks. Results Blood glucose level of experimental rats was much higher than that of control animal, P<0.01. The value for the mean basal ICP was (8.4±3.5) cmH2O for the diabetic rats, （45.0±21.0） cmH2O for the normal rats, p<0.01；the value for the mean neurostimulation-induced ICP was （49.0±9.0） cmH2O for the diabetic rats, （123.0±32）cmH2O for the normal rats, p<0.01. Conclusions STZ-induced diabetic rats have typical symptoms of diabetes mellitus, blood glucose increases significantly, The basal and neurostimulation-induced ICP of diabetic rats are decreased due to advanced glycation end products.
【Key Words】 Diabetes mellitus Penis Erectile dysfunction Rat
随着脑力劳动比例增加、饮食结构改变、环境污染加剧， DM患病率显著增高，高达人群的13.9%～34%。DM病人并发ED显著高于普通人群，达到63.6%，而且出现ED的年龄也明显早于普通人群，其中年龄从21～80岁，发病率从33.3%增加到73.8%［1，2］。作者建立糖尿病动物模型用于阐明糖尿病性ED发病机制。
1 材料与方法
1.1 材料
2004年11月至2005年1月取体重为(280±23)g10周龄(spragble-pawley)SD雄性大鼠120只(大鼠购自浙江省医学院实验动物中心) ；STZ（购自德国Sigma公司)；全部大鼠在清洁性 (2级) 条件下饲养，6只一笼，室内温度为15～25℃，12h光亮，12h黑暗，能自由得到食物与饮水。
1.2 糖尿病模型建立
实验组 (n=108)：腹腔注射STZ 60mg/kg的0.1mmol/L pH 4.5枸椽酸钠液3ml；对照组 (n=12)：腹腔注射0.1 mmol/L pH 4.5枸椽酸钠液3ml；处理4d后，于尾静脉采血，一滴血以快速法血糖测定仪 (美国Roche公司) 测定血糖；模型建立后4d起，为防止糖尿病大鼠出现高血糖性酮症酸中毒，高渗性昏迷、死亡，每天测尿糖。若尿糖 + ～ ++，不予处理，尿糖 +++ ～ ++++，则皮下注射精蛋白锌胰岛素1～4U/d；
1.3 ICP的测定
全部SD大鼠在清洁性 (2级) 条件下饲养10周后，随机选取21只糖尿病大鼠和10只正常大鼠，分别戊巴比妥钠 (35mg/kg) 腹腔注射麻醉后，仰卧位，取正中切口，剪去腹部毛发，碘伏常规消毒，暴露膀胱和前列腺，分离下腹下神经丛即盆神经丛、盆神经和海绵体神经（位于前列腺后外侧），电刺激仪通过保护电极刺激海绵体神经。刺激参数包括频率19.Hz、强度20V、波宽0.2ms和持续时间1min。碘伏常规消毒，切开阴茎皮肤，暴露大鼠右侧阴茎海绵体，取一静脉留置针，内充满250 U/ml肝素，刺入大鼠阴茎右侧海绵体并7-0丝线固定，另一端连接于一硬性塑料导管，接张力换能器 (YH-4型，北京)，采用Medlab生物信号采集系统处理软件，由机处理其压力信号，其压力单位取cmH2O。分别测定基础和刺激勃起神经时的ICP。
1.4 统计学处理
血糖浓度及ICP数据用平均值(x±s)表示，采用t检验，进行两样本均数比较。
2 结果
注射STZ后第2天起，13只大鼠出现STZ抵抗，其余实验大鼠均出现多尿、多饮，因难于控制的高血糖，10周内3只大鼠死亡；动物模型血糖浓度：实验组 (335.8±62.8) mg/dl 显著高于对照组 (99.4±24.4)mg/dl，p<0.01。正常大鼠基础ICP （25.0±11.0） cmH2O高于DM大鼠基础ICP（8.4±3.5） cmH2O，p<0.01；正常大鼠刺激勃起神经ICP（123.0±32） cm H2O高于DM大鼠刺激勃起神经ICP（49.0±9.0）cmH2O，p<0.01；结果见表1。表1 正常和DM大鼠基础ICP和刺激勃起神经时ICP（略）
3 讨论
糖尿病动物模型是研究DM病理、病理生理、并发症及的重要材料，糖尿病动物模型的成功，能为临床上研究人类DM及其并发症 ED的防治提供有效信息。目前，国内外研究糖尿病及并发症的动物模型主要为大鼠。SD大鼠具有抗感染能力强，易繁殖，易饲养等优点，STZ 50～70mg/kg 腹腔注射后获得糖尿病模型的成功率很高，国内外许多以STZ 诱导的DM大鼠作为研究对象，效果良好。
STZ诱导SD大鼠，可能出现对STZ抵抗的大鼠，如一些研究报道STZ 腹腔注射后少部分大鼠并不出现糖尿病症状，但具体机制尚不清楚。本研究也发现13只大鼠对STZ抵抗，尿糖阴性，也无糖尿病症状。其余的STZ诱导的SD大鼠，尿糖呈强阳性，血糖浓度显著升高，多尿、多饮、多食及消瘦症状明显。这些说明本研究制作的DM大鼠模型较满意。
因为STZ诱导的DM大鼠糖尿病症状明显，若不及时皮下注射少量胰岛素，使血糖升得太高，就可能使DM大鼠酮症酸中毒、脱水、昏迷、死亡。虽然一些报道未阐明是否注射胰岛素制剂，但大部分报道说明每天注射长效胰岛素1～4U，使DM大鼠的血糖控制在300～400mg/dl，尿糖保持++～+++，这对DM大鼠模型建立非常必要。本研究也采用皮下注射适量(1～4U/d) 长效胰岛素，尿糖浓度控制在++～+++，结果发现大鼠糖尿病症状仍明显，血糖也仍明显升高，但死亡仅3只。
正常的阴茎勃起过程依赖于勃起器官的解剖结构完整，并由副交感神经和交感神经纤维介导，依赖于各种神经递质、神经调控物质和局部 (内皮) 合成的血管活性物质对海绵体平滑肌张力的调控相对平衡［3］。DM引发血管和神经病变，是与ED关系最为密切的疾病之一。DM患者ED患病率为23％～75％，多在50％左右［4］。DM与ED有关的因素包括神经性、血管性、勃起组织病变性及内分泌性等因素［5］。其中DM的外周神经病变对ED的发生起较大作用，但更多的研究认为，DM的血管病变起更大作用［6～8］。
本研究通过对DM大鼠ICP的测定，发现基础ICP和刺激阴茎勃起神经ICP均明显下降，DM大鼠阴茎勃起功能明显受损，为进一步研究DM性ED提供良好的材料。
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