方法論記事

齧歯動物で勃起機能評価 Intracavernosal 圧記録

DOI：

10.3791/56798

⸱

2018年6月6日

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology, School of Life Sciences, Jiangsu Engineering Research Center for microRNA Biology and Biotechnology, Nanjing University, 2Department of Andrology, The Affiliated Obstetrics and Gynecology Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Maternity and Child Health Care Hospital, 3School of Pharmaceutical Sciences, Nanjing Tech University, 4Department of Urology, Affiliated Drum Tower Hospital, School of Medicine, Nanjing University, 5Department of Ultrasound, Nanjing Qixia District Maternity and Child Health Care Hospital

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Intracavernosal 圧記録 (ICP) は、実験動物の勃起機能を評価する重要な方法です。ここでは、ICP の記録手順の crura ペニスを catheterizing とラットの海綿状の神経を電気刺激により詳細なプロトコルを示す.

要約

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勃起不全 (ED) は達成するか、陰茎の勃起を維持することができないこととして定義され、この流行している男性の性的障害となっています。齧歯動物は、勃起機能の生理学・病理学を研究する多くの研究により雇われています。齧歯動物で勃起機能は intracavernosal 圧力 (ICP) を測定することによって評価できます。実習では、次の (CNs) の海綿状の神経への電気刺激誘導を監視できます。(平均動脈圧) 頸動脈の動脈の圧は、誘導のための参照として使用されます。ICP プロトコルを記録を使用して、ICP 応答曲線から勃起機能の多くの重要なパラメーターを測定できます。ICP 測定アポモルヒネ誘発勃起テストより多くの情報を提供しています、このメソッドに勃起機能を評価する最も人気のある 1 つを作る、海綿体テレメトリ監視よりも安いです。巧妙な誘導録音 APO 誘発勃起機能を簡単に実行テストと比較して、しかし、詳細、実践、そして操作方法への付着に注意が必要です。この作品は、ラットにおける ICP 記録への入門は効率的に手順を補完するために提供しています。

概要

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ED は達成または陰茎の勃起を維持することができないこととして定義され、一般的な男性の性的障害1となっています。実験動物は使用され、勃起機能2を調査する再現性のあるモデルを提供します。長い間、勃起機能3,4,5を調査するためいくつかのより大きい動物モデルを採用されています。齧歯動物が他の動物と比較して比較的小さいが、彼らはまた、いくつかの利点6を展示のための男性の勃起不全の研究のため使用します。まず、人間の形態と機能の性的特徴は齧歯動物で締めくくっています。第二に、エドの研究で使用されるより大きい動物と比較して、齧歯動物は、家を購入し、維持するより経済的です。第三に、遺伝子組み換えの齧歯動物モデルは、再現性とその後の行動と神経生理学的研究にメリットをもたらします。したがって、齧歯動物すぐに男性の勃起不全の研究で使用される主な動物となっています。

純粋な遺伝的背景と一貫した培養条件の恩恵、齧歯動物モデルは、一貫して再現性のあるデータ5,6,7、8を提供しています。(APO) アポモルヒネ勃起機能の多くの面に関連する多くの利用可能な研究の間で-誘発勃起反応試験と電気刺激による ICP 応答試験は確実に勃起を反映する最も広く使用されるメソッド9,10、11,12を機能します。ヒートンらによって開発された、勃起機能の APO 誘発テスト13日は、アポモルヒネ ラットへの投与が勃起とあくびを引き出すという現象を利用したバイオアッセイです。容易、非侵襲的、および安定したバイオアッセイ勃起機能を評価するため、として APO 誘発勃起機能テストは広く多くの研究に使用されます。ただし、この試金は勃起または関連付けられて勃起反応14の血流の動的変化の質を十分に反映されません。ICP 測定、クインランらが開発された当初15します。 この方法ではカテーテルは全身の血圧を測定する頸動脈に置かれ、ICP を記録する cru 海綿体に別のカテーテルを挿入。前に、または記録、血管作動性エージェントおよび/または主要な骨盤神経節 (MPG) の電気刺激誘導中に CN もよくラット14に行われたか。この試金は、ED の治療と薬を評価するための信頼性の高いツールをされているし、将来6重要な評価方法として多分使用されます。

APO 誘発勃起機能を簡単に実行テストに比べると、巧妙な誘導録音詳細、実践、そして操作方法への付着に注意が必要。したがって、ここでは、ICP の記録を実行する方法の詳細な説明いたします。

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プロトコル

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1 歳 3 か月と 18 ヶ月歳 Sprague-dawley ラットは本研究で使用されました。すべての動物は、ケアと実験動物の使用のため NIH ガイドラインに従って処理されていました。動物を対象とする手順は、動物の苦痛を最小限に抑える努力をローカル機関動物のケアと倫理委員会によって承認されました。プロトコル承認機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) 南京工科大学 (中国南京市) で。

ラットは彼らの年齢および ICP 記録前に勃起機能の APO 誘発テストの性能によると 2 つのグループに分けられた: 若い正常群 (YN グループ) や高齢者の勃起不全グループ (AE グループ)10。

1. 手術前に、の準備

  1. 手動でバイポーラ電極誘導記録 (図 1) のペアを作る。若干、電極の両端を曲げるし、1-2 mm 幅、図 1 aに示すように 2 つの電極間の距離を調整します。
  2. (図 1 a, B) 2 つのワニのクランプを使用して刺激に電極を接続します。
  3. カテーテル システムの構築:まず、皮下 23 G 針をチューブと三方活栓に接続、活栓を圧トランスデューサーに接続します。次に、ヘパリン生理食塩水を提供するために必要な活栓の 3 番目の最後に 10 mL 注射器を接続します。
  4. ヘパリン生理食塩水 (200 U/mL) でシステム全体を充填後漏れを慎重に確認します。注射器チャネルまたは圧力トランスデューサー チャネル (図 1) を閉じるに三方活栓を入れます。
  5. 木製の台のレベルを 20 cm の針を持ち上げます。記録 20 cm H2o. システムの圧力を調整しその後、記録システムの精度を検証する針の高さを移動します。校正を繰り返して精度を確認しました。
  6. 動物実験施設から手術室にラットを転送し、少なくとも 30 分手術室に慣れることができます。
  7. オートクレーブの楽器が手術直前に 70% エタノールを散布します。

2. 手術の手順

  1. 45 mg/kg 体重の投与量でナトリウム ペントバルビ タールの腹腔内注入ラットを麻酔し、5 ~ 10 分ピンチ適切な anesthetization を確認するつま先を待ちます。
  2. 腹部と首の毛皮を電気シェーバーで剃る、加熱パッド、背中でラットを配置します。
  3. 70% エタノールに浸した綿球に続いて 10% ポビドン ヨード ソリューションに浸した綿球で外科領域を拭いてください。また、目の乾燥を防ぐために眼軟膏を適用します。
  4. 左頚動脈カテーテルを入れて下さい。
    1. 首の皮膚を鉗子でつかんで首の真ん中に横切開します。筋肉を切開、左頚動脈を公開、慎重に船の 5 mm のセクションを分離します。
    2. 慎重に鉗子を用いた迷走神経から頚動脈を分離、頚動脈の下で絹糸を描画し、船の尾の端に緩くネクタイを入れて、容器の頭蓋の端に別のタイトな結び目を作る。
    3. 尾の方の血流を停止する縫合上ブルドッグ クランプと船をクランプします。
    4. 慎重に顕微鏡ハサミで容器の切開をする、ミクロ解剖フックと鉗子の支援を受けて心臓に向かって動脈カテーテルを挿入します。
    5. それを確保するカテーテルの周り緩い尾字を固定します。血流を回復するブルドッグ クランプを削除します。
  5. CN を分離し、電極を配置
    1. 鉗子のペアで皮膚や腹部の筋肉を持ち上げます。解剖はさみ正中切開する陰茎に下腹部をカットします。
    2. 腹部キャビティの上部の部分に綿棒で腸をそっと押し込みます。
    3. 鉗子のペアで膀胱をつかみ、腹腔内から膀胱を引き出します。尿道の腹側の部分にある前立腺の腹側の葉を公開します。
    4. 前立腺、精嚢、精管、前立腺の背側葉を公開する・腹側葉を引き出します。精管や前立腺の接着のポイントを見つけます。
    5. 前立腺と輸精管間のスペースで区切ります。前立腺および輸精管の接合点の後方にあり、線維性の被膜を慎重に公開します。主な骨盤神経節 (図 2) を探します。
      注: 主要な骨盤神経節と海綿状神経を前立腺の表面で見ることができます。
    6. 滅菌綿棒で慎重に乾燥した CN 地域。慎重に分離し、バイポーラ電極を有する右海綿状の神経をフックします。
  6. 左の Crura カテーテルを入れて下さい
    1. 解剖はさみでペニスの皮膚に小切開をカットし、慎重に陰茎のシャフトの皮膚をはぎ取る。
    2. 横紋筋性の陰茎の筋肉を解剖します。恥骨の骨の上部の枝を見つけます。
    3. Spongious 電球を覆う球海綿体筋筋を公開します。
    4. カーブタイプ鉗子を使用して坐骨海綿体筋、球海綿体筋筋を分割します。
    5. 慎重にカーブタイプ鉗子で坐骨海綿体筋を分離し、cru 海綿体の白い逃げずに公開する坐骨海綿体筋を切り取ります。
    6. Cru 海綿体の解剖学的の方向に続いて慎重に白逃げずを通じて cru 海綿体に針を挿入します。
      注: これは成功したカテーテルの重要なステップです。少量のヘパリン生理食塩水を注入することができますと、針が正しく挿入されている場合、わずかな陰茎勃起を観察する必要があります。
    7. 慎重に針をリリース、針や接続チューブの混乱の任意のスライディングを避けるため。任意の漏れを確認します。

3. CN を刺激します。

  1. 圧力信号記録用ソフトウェア プログラムを開き、圧力信号の記録を開始します。
  2. 刺激のパラメーターを設定: 15 ヘルツ、5 ミリ秒、5 v のパルス幅と 60 s 期間。5 ms のパルス幅の 15 Hz の周波数で CN を刺激します。
    注: ICP の急激な上昇は、電気刺激を適用しながら観察できます。
  3. 刺激間隔残り 30 分を許可します。それぞれの動物の連続刺激の最大は 3 回です。

4. 最後の手順

  1. 録音後、150 mg/kg 体重の投与量でペントバルビ タール ナトリウムの過剰摂取を注入することにより安楽死を管理します。ラットの死を確認するには、自分の血圧をチェックします。ラットを削除し、手術道具の清掃します。

5. データの解析

  1. 保存し、ソフトウェアからデータをエクスポートします。応答は、一般的全身平均動脈圧 (地図) と ICP の比率として表されます。ピーク ICP/マップの比は、勃起機能評価を算出しました。
  2. 少なくとも 5 つのラットからのデータをプールし、統計ソフトウェアで分析します。とき、違いは統計的に有意なあるp < 0.05、スチューデントの t 検定を使用します。

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結果

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数多くの研究は、高齢者でその勃起不全を示している男性共通の問題となっています。しかし、医療は加 ED16の管理に制限されます。加 ED の齧歯動物モデルは、多くの治療法は高齢ラットの勃起機能にテストされます。我々 が上記で紹介した、ICP 録音テスト勃起機能の潜在的な治療や薬の効果を定量化する貴重なもである実験動物の総人口から ED の動物を区別するために使用可能性があります。

図 3 aに示すように、ED グループ (高齢者編ラット、AE、18 ヶ月歳) の典型的な ICP 応答曲線だったコントロール グループのカーブ (若い正常ラット、YN、3 ヶ月前) よりはるかに低かった。通常、最高の ICP は統計分析のために選ばれました。5 ラットからプールされたデータ, ICP/マップ比では AE グループ ICP/マップの比率を算出した後も減少大...

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ディスカッション

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ICP は、勃起機能の直接測定、信頼性の高い方法14。ICP、勃起と detumescence 時、応答等の期間のピーク ICP、基底 icp データの取得が高原をことができます。他のいくつかのインデックス パラメーターがあります測定パラメーターを直接これらのほか: ICP; ピーク時の 80% に達するとは (1)「T80」、時間(2)「D20」、時間ピーク ICP; の 20% に減少するには(3) の「ΔT80」、の T80; (毎秒) 圧増加率(4)"ΔD20"、減少率 D20 で (秒単位) の圧力で。これらのパラメーターは、病の影響を反映することができます、薬14,17の有効性の検討の各段階と ICP 応答の品質の定量化のため可能です。この ICP 記録方式は ED 動物モデルで広くされます。このプロトコルでは、若者や高齢者の ED ラットにおける ICP 応答を比較しました。海綿静脈洞部カテーテル経由で薬の投与が必要な場合は...

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開示事項

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著者がある何も開示するには

謝辞

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この作品は、中央大学 (020814380018、020814380077)、中国奨学金議会 (CSC、号 201606195024)、江蘇省の自然科学財団 (BK20160138)、およびキー プロジェクトの基礎的研究資金によって支えられました。科学と技術開発財団、南京医科大学 (2014NJMUZD053) によってサポートされています。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Animal
ラット株:Sprague-Dawley 年齢:2-3ヶ月
ラット株:Sprague-Dawley 年齢:15-18ヶ月
名前会社カタログ番号<>strong>コメント
Reagents
生理食塩水Sigma-Aldrich、S7653水に 8.5 グラムの塩化ナトリウムを溶解
ペントバルビタールナトリウム溶液Sigma-Aldrich、P3761グラムを 100 ml 生理食塩水
に溶解 ポビドンヨードBTP Pharmaceutical Co. Limited10% (V/V)
エタノール中国国立製薬グループコーポレーション(SINOPHARM)70%(V / V)
ヘパリンシグマ-アルドリッチ、H3149、20000Uヘパリンを100ml生理食塩水
に溶解します名前会社カタログ番号strongstrong>コメント
材料
皮下注射針Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd. 23G
シリンジ山東Weigaoグループメディカルポリマー株式会社10 ml
三方活栓成都楽器工場TSK01
電極成都楽器工場JST-1
カテーテルチューブ成都楽器工場PE-10、PE-50
手術はさみ上海操作機器工場J22010、J22020
科手術ハサミ上海手術機器工場Y00010、Y00020
鉗子上海手術機器工場JD1010、JD1020
マイクロシザーズワールド精密機器WAA260
シルク縫合東偉高グループメディカルポリマー株式会社 5-0
名前会社カタログ番号コメント
Equipment
StimulatorNanjing medease science and technology co. ltd(モデル4C501H)15 Hz、5 msパルス、5 V、60 s持続時間、5分間隔
マルチチャンネル信号収集処理システム南京メディーズ科学技術有限公司(モデル4C501H)血圧モデル
圧力トランスデューサ北京新杭興Yeテクノロジートレーディングカンパニーリミテッド(モデルYP100)40KPa
蒸留 1 は眼眼山

参考文献

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