sCD40L對高脂血癥大鼠勃起功能的影響①

董龍信，陳大印，劉 瑩，宋明欣，郭玉剛

(佳木斯大學附屬第一醫院泌尿外科,黑龍江 佳木斯 154003)

我們在ED的理解中,許多病理生理學的進展是通過使用動物模型而取得的。動物模型的研究可能助于闡明這些變化產生不同的陰莖血流動力學的基本機制。本研究采用高脂血癥相關ED大鼠模型,探討高脂血癥內sCD40L及NOS變化對ED的影響。

高脂血癥(hyperlipidemia,HLP)是一種代謝紊亂，其在心血管風險中起著重要作用。HLP被認為是引起ED重要的危險因素之一,HLP的嚴重程度與ED的患病率呈線性增加[1]。血液中脂質水平升高是對人體是有害的,因為脂質暴露在氧氣中會進行氧化過程,這是一種連鎖反應,有助于產生活性氧(ROS)。由于活性氧的產生而導致的氧化應激(OS)增加,似乎在高脂血癥相關性ED中起著重要作用[2]。sCD40L(可溶性CD40配體)作為一種跨膜蛋白,在結構上與TNF-α相關,并在多種細胞類型中表達,包括B細胞、上皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞(ECs)和血小板。CD40L和sCD40L的表現出促炎性和促凝作用,是炎癥反應中細胞信息通道的關鍵介質[3]。sCD40L通過其受體CD40連接到循環單核細胞,從而促進它們與血管內皮細胞的黏附。在一些內皮細胞障礙相關疾病中,sCD40L水平升高,激活CD40 / CD40L通路可不斷加劇炎癥反應。NOS存在于平滑肌和內皮細胞上,在陰莖動脈血管平滑肌和海綿體竇平滑肌的松弛過程中起重要作用。本研究著重于高脂血癥陰莖組織sCD40L含量的變化及其對內皮細胞的影響,然后探討了其影響NOS活性是否導致勃起功能障礙的機制之一,為勃起功能障礙的診斷和治療提供一個新的思路。

1 材料與方法

1.1 動物和實驗設計

所有實驗程序及過程遵守新冠肺炎防護政策,均遵循佳木斯大學動物管理條例,經黑龍江動物保護與利用委員會批準。雄性Wistar大鼠30只(8周齡,體重270～330g),置于標準溫度(23±1)℃、濕度(60±10)%和12h的光/暗周期下保持溫度。我們將大鼠隨機分為兩組：正常飲食組(A組)、高脂飲食組(B組)。

高脂飼料中膽固醇2%,豬油9%,蛋黃粉11%,膽酸鈉1%和77%基礎飼料混合配制而成,建立高脂血癥動物模型,連續8周。對照組大鼠同時接受基礎飼料喂養。

主要儀器設備：血清全自動生化檢測儀；水合氯醛；sCD40L試劑盒、陰莖海綿體測壓設備。大鼠sCD40L酶聯免疫吸附測定(ELISA)試劑盒;鹽酸阿撲嗎啡注射液;NOS試劑盒。

血液檢查：造模成功后分別于高脂飼料喂養的第2周及第4周末,采血測定TC、TG、LDL-C、HDL-C的含量,以檢測血脂水平。

病理檢查：在第2周和第4周結束時,動物被處死并解剖。取陰部動脈約1.5cm,進行病理檢查、HE染色、光鏡觀察。

1.2 指標檢測和方法

(1)阿撲嗎啡(APO)實驗：分別在第2周和第4周結束時,在A組和B組大鼠頸后皮下用80μg/kg劑量注射APO,觀察半小時,記錄大鼠勃起次數。(2)sCD40L含量及NOS活性濃度的測定：用免疫組織化學染色結果觀察sCD40L表達,用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測sCD40L含量及NOS活性。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 高脂血癥大鼠模型的建立

正常飲食組(A組)動脈內膜內皮連完整,結構層次清晰,血管管腔無狹窄,無粥樣斑塊形成。見圖1；高脂血癥組(B組)動脈內皮完整性受損,結構層次欠清晰,管腔狹窄,內膜下形成斑塊,斑塊內有膽固醇晶體及炎性細胞浸潤，見圖2。

圖1 A組陰部動脈壁組織結構(×100) 圖2 B組陰部動脈壁組織結構(×100)

2.2 兩組血脂情況

見表1。

表1 A組和B組的血脂情況

2.3 阿撲嗎啡實驗結果

見表2。

表2 A組和B組大鼠陰莖勃起次數、勃起率情況

2.4 大鼠陰莖組織內sCD40L的檢測

sCD40L陽性染色呈藍色顆粒狀,主要位于血管內皮細胞,如圖3～5。圖像分析結果:與A組相比,B組海綿體細胞含量明顯增加。

圖3 A組染色(×400) 圖4 B組2周染色(×400) 圖5 B組4周染色(×400)

2.5 正常飲食組和高脂血癥組大鼠陰莖組織中sCD40L含量、NOS活性濃度

見表3。

表3 兩組sCD40L、NOS活性濃度

2.6 大鼠陰莖組織中sCD40L含量與NOS活性濃度的相關性分析

NOS活性濃度r值 -0.832(P<0.05)。通過分析數據得知大鼠海綿體sCD40L含量與NOS活性呈負相關。

3 討論

HLP是一種常見的疾病,隨著社會的不斷進步,該類患者逐步呈現年輕化趨勢,臨床中可以發現在一些患者中可發生ED。ED是指在性交過程中持續性的、無法達到和維持足以使人滿意的性行為的勃起,并伴有相應的生活及心理障礙。隨著年齡的增長,ED變得更加常見,有研究表明至少有1200萬年齡在40～79歲的美國人患有ED。其發生原因有很多,如神經源性、血管疾病、糖尿病、血管疾病、藥物濫用以及睪酮缺乏有關[4],但高脂飲食的HLP是一種慢性疾病,可降低血流灌注壓,改變動脈血流動力學,被認為是最重要的危險因素之一,該類疾病引起ED的原因主要是由于后期其導致脂質沉積,纖維組織增生,動脈內膜蛻變和鈣化,動脈壁增厚變硬,導致陰莖海綿體供養動脈管腔不斷狹窄,血流減少。

CD40作為受體并沒有內在的信號轉導能力。這是通過招募腫瘤壞死因子受體相關因子而發生的,值得注意的是, CD40L也以可溶性形式出現 sCD40L,從其膜結合的對應物中分離出來。在被激活的血小板和T細胞分泌后,可溶性分子保留了結合和激活上述受體的能力。在一些研究中, sCD40L是心血管事件的一個強有力的預測因子,sCD40L是一種血小板衍生配體,在粥樣硬化發病機制和血栓形成并發癥中發揮重要作用,驅動其他細胞因子、趨化因子、黏附分子、細胞外基質降解酶和細胞生存介質的表達,是炎癥反應中細胞信息通道的關鍵介質[5]。sCD40L水平已被提出作為動脈粥樣硬化血栓形成的生物標志物。與內皮細胞表面CD40結合,促進內皮細胞分泌ROS,使內皮細胞功能障礙。

陰莖勃起活動的關鍵過程是海綿體平滑肌松弛。這使得流向海綿體的血流增多,海綿體充滿壓迫了靜脈,靜脈流出減少。NO是參與陰莖勃起的主要神經遞質[6]。

本實驗研究發現HLP導致sCD40L增加,進而引起陰莖海綿體NOS活性及勃起率明顯降低,血脂越高,NOS的下降越明顯,勃起次數減少,炎癥反應加劇,內皮細胞不斷分泌活性氧,活性氧含量不斷增加,一氧化氮產生減少,內皮細胞損傷,導師ED。這表明HLP在ED的發病機理中起著重要的作用,目前對sCD40L的研究領域有限,我們后續需進一步研究sCD40L表達調控的機制、是否受其他因素調控。