川芎嗪舒张阴茎海绵体平滑肌的机制研究及对阴茎勃起效应的影响

摘要

阴茎勃起功能障碍(ErectileDysfunction，ED)是中老年男性的常见疾病，随着人们生活水平的提高和老龄人口的增加，受ED困扰的患者愈来愈多，这促使人们对ED的病理生理机制研究和寻找有效的治疗药物产生了浓厚的兴趣。现已研究表明阴茎海绵体平滑肌不能充分舒张是ED的直接原因，任何能促使阴茎海绵体平滑肌舒张的药物都可诱发勃起而有望治疗ED。在我国，中医中药治疗ED积累了丰富的经验，大量的中医临床实践表明，一些补肾壮阳的方剂对ED患者有很好的疗效，但由于对其有效成分及药理作用研究甚少，难以说明其作用的物质基础及作用机制，从而限制了其在临床推广使用。 从多味中药提取物或其单体如黄芪、当归、丹参、川芎嗪(Chuanxiongzine，Ligustrazine)、蛇葡萄素等对离体兔阴茎海绵体平滑肌条舒张效应的筛选实验中发现：川芎嗪单体有明显的舒张肾上腺素能诱发的阴茎海绵体平滑肌收缩作用，而且其舒张效应强于其它几种中药。 川芎嗪本是广泛用于治疗缺血性疾病的一种老药，文献报告其可通过多种机制而舒张血管平滑肌。我们研究证实川芎嗪还可舒张阴茎海绵体平滑肌，作用强度和机制尚不甚明了。在此我们为阐明川芎嗪对离体兔阴茎海绵体平滑肌条的舒张效应及其作用机制，设计实验如下：首先研究川芎嗪对离体兔阴茎海绵体平滑肌条的舒张效应；再探讨其药理作用机制。采用离体兔阴茎海绵体平滑肌条张力记录法，用Powerlab生理记录仪分别测定不同浓度(10-8～10-4mol·L-1)的川芎嗪对去氧肾上腺素(Phenylephrine，PE)引起的肌条收缩的舒张效应，记录其浓度—效应曲线，采用Logestic回归分析方法计算其半数有效浓度EC50。分别用一氧化氮合酶抑制剂(L-NAME)、可溶性鸟苷酸环化酶抑制剂(ODQ)和机械法去内皮预处理，再加入累积浓度(10-8～10-4mol·L-1)的川芎嗪，观察各种试剂对川芎嗪舒张阴茎海绵体平滑肌效应的影响。采用放射免疫法测定川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌条中环磷酸鸟苷(cGMP)和环磷酸腺苷(cAMP)含量的变化，以证实川芎嗪舒张阴茎海绵体平滑肌是否与NO-cGMP通路有关。结果表明川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌具有浓度依赖性地舒张作用，EC50为1.58×10-4mol·L-1，ODQ可部分抑制川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌的舒张效应(P＜0.05)，而L-NAME预处理和去除内皮对川芎嗪舒张阴茎海绵体平滑肌的效应没有影响(P＞0.05)。川芎嗪处理组阴茎海绵体平滑肌条中的cGMP和cAMP含量分别是对照组的1.5和2.3倍，差异有显著性(P＜0.05)。为进一步探讨川芎嗪的药理作用机制，我们分别采用钙显像和膜片钳技术研究川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌细胞钙电流的影响。应用Ca2+荧光染色剂Fluo-3/AM负载兔阴茎海绵体平滑肌细胞，通过共聚焦激光扫描显微镜分析川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌细胞内Ca2+([Ca2+]i)的影响。结果表明川芎嗪能显著抑制高钾和肾上腺素类激动剂引起的阴茎海绵体平滑肌细胞[Ca2+]i升高，而且能使高钾去极化导致的细胞外Ca2内流明显减少。通过两步酶解消化法急性分离兔阴茎海绵体平滑肌细胞，用全细胞膜片钳技术记录川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌细胞L型钙通道电流(L-ICa)的影响。结果表明不同浓度(10-6～3×10-4mol·L-1)川芎嗪浓度依赖性抑制L-ICa，EC50=11.24±3.76umol·L-1，n=0.68±0.05。10-4mol·L-1川芎嗪使L-ICa的I-V曲线上移，在各测试电压下，L-ICa均呈不同程度的减少，但曲线形态基本不变，证实川芎嗪对L型电压依赖性钙通道的“拮抗”作用。我们通过体外实验研究证实川芎嗪可舒张阴茎海绵体平滑肌，并呈剂量依赖性，其机制可能与增加阴茎海绵体平滑肌细胞cNMP浓度和/或非竞争性拮抗钙通道抑制细胞外Ca2+内流有关。 为研究川芎嗪是否可增强阴茎勃起效应，我们还进行了体内实验，观察阴茎海绵体内注射(ICI)不同剂量川芎嗪对阴茎海绵体压力(ICP)的影响。分别记录阴茎海绵体内注射0.5～5mg/kg川芎嗪引起的ICP变化，结果显示ICP分别增加(△ICP)到6.5～25.8mmHg，最大△ICP达25.8±5.9mmHg，阴茎膨胀持续时间(DT)为8.5～22.9min。结果表明川芎嗪呈剂量依赖性地增强兔阴茎勃起效应，并且对血压心率没有显著影响，这可为临床应用川芎嗪治疗ED提供理论依据。

目录

前言

第一部分体外实验研究川芎嗪舒张阴茎海绵体平滑肌的作用及其机制

实验1川芎嗪对离体兔阴茎海绵体平滑肌条的舒张效应及其机制的初步研究

引言

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

实验2川芎嗪对兔阴茎海绵体平滑肌条收缩的影响

引言

1实验材料和标本制作以及统计学方法

2方法和结果

3讨论

参考文献

实验3兔阴茎海绵体平滑肌细胞的急性分离及鉴定

引言

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

实验4川芎嗪对阴茎海绵体平滑肌细胞钙电流的影响

引言

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

第二部分体内实验研究川芎嗪对阴茎勃起的效应

实验5阴茎海绵体内注射川芎嗪对阴茎勃起效应的影响

引言

1材料和方法

2结果

3讨论

参考文献

全文结论

综述一阴茎勃起功能障碍基础研究新动向

综述二钙通道阻滞剂舒张阴茎海绵体平滑肌的研究进展

综述三川芎嗪的化学和药理作用

附录1主要仪器和试剂

附录2中英文缩略词表

附录3在校期间发表的学术论文和参编专著

致谢