Intracavernosal druk opname erectiele functie bij knaagdieren moet worden geëvalueerd

Samenvatting

Intracavernosal druk opname (ICP) is een belangrijke methode om te evalueren van de erectiele functie van proefdieren. Hier, een gedetailleerd protocol blijkt procedure voor de opname van ICP door catheterizing de crura penis en dan elektrisch stimuleren de cavernous zenuwen bij ratten.

Samenvatting

Erectiele dysfunctie (ED) is gedefinieerd als de onmogelijkheid te bereiken of behouden van een erectie van de penis, en dit is uitgegroeid tot een overwegend mannelijke seksuele stoornis. Knaagdieren worden gebruikt door vele studies de Fysiologie/pathologie van erectiele functie onderzoek. Erectiele functie bij knaagdieren kan worden geëvalueerd door het meten van de druk van de intracavernosal (ICP). In de praktijk, kan ICP worden gecontroleerd na elektrische stimulatie van de cavernous zenuwen (CNs). De arteriële druk van de halsslagader (de gemiddelde arteriële druk) wordt gebruikt als referentie voor ICP. ICP opname protocollen gebruikt, kunnen veel sleutelparameters van erectiele functie wordt gemeten vanaf de ijkkromme ICP. De ICP-meting vindt u meer informatie dan de apomorphine-geïnduceerde penile erectie-test, en is goedkoper dan telemetrische monitoring van de corpus spongiosum penis, waardoor deze methode de populairste een erectiele functie moet worden geëvalueerd. Vergeleken met de erectiele APO-geïnduceerde gemakkelijk uitgevoerd functietest, moeten succesvolle ICP opnamen echter aandacht voor detail, praktijk, en aanhankelijkheid aan de operatie methode. Hierbij vindt u een inleiding tot de ICP opname bij ratten efficiënt als aanvulling op de procedure.

Inleiding

ED is gedefinieerd als de onmogelijkheid te bereiken of te houden een penile erectie, en een gemeenschappelijk mannelijke seksuele stoornis¹is geworden. Proefdieren worden gebruikt en reproduceerbare modellen om te onderzoeken erectiele functie²voorzien. Voor een lange tijd, hebben verschillende grotere dierlijke modellen gewerkt voor het onderzoeken van erectiele functie^3,4,5. Hoewel knaagdieren relatief klein in vergelijking met andere dieren zijn, worden ze ook gebruikt voor de studie van mannelijke erectiestoornissen te wijten aan verscheidene voordelen⁶tentoonstellen. Ten eerste, de morfologische en functionele geslachtskenmerken van de mens zijn gerecapituleerd in knaagdieren. Ten tweede, in vergelijking met grotere dieren gebruikt in ED studies, knaagdieren zijn zuiniger om te kopen, huis, en te handhaven. Derde, genetisch gemodificeerde knaagdier modellen bieden voordelen in reproduceerbaar en latere gedrags evenals neurofysiologische studies. Knaagdieren hebben daarom snel uitgegroeid tot de primaire dieren die worden gebruikt in de studie van mannelijke erectiestoornissen.

Profiteren van een zuivere genetische achtergrond en consistente kweekomstandigheden, hebben knaagdier modellen verstrekt consequent reproduceerbare gegevens^5,,^6,,^7,8. Onder de talrijke beschikbare studies met betrekking tot de vele aspecten van erectiele functies, de apomorphine (APO)-geïnduceerde Erectiele reactie en de elektrische stimulatie-geïnduceerde ICP reactie test zijn de meest gebruikte methoden die erectiele een getrouw beeld geven functie^9,10,11,12. De APO-geïnduceerde erectiele functietest, ontwikkeld door Heaton et al. ¹³, is een biotoetsen dat gebruik maakt van het fenomeen dat toediening van apomorphine aan ratten erecties en gegaap lokt. Als een eenvoudig, noninvasive en stabiele biotoetsen erectiele functie moet worden geëvalueerd, wordt de APO-geïnduceerde erectiele functietest veel gebruikt in tal van studies. Echter overeen deze test niet voldoende met de kwaliteit van erecties of de dynamische veranderingen in de bloedstroom een erectiele reactie¹⁴is gekoppeld. ICP-metingen werden aanvankelijk ontwikkeld door Quinlan et al. ¹⁵. bij deze methode wordt een katheter wordt geplaatst in de halsslagader aan de systemische bloeddruk meten en een andere katheter de crus corpus cavernosum om vast te leggen van het ICP wordt ingevoegd. Vóór of tijdens de opname, een vasoactieve agent en/of elektrische veld stimulatie van het grote bekken ganglion (MPG) ICP of CN werden vaak gegeven aan de ratten¹⁴. Deze test is een betrouwbaar hulpmiddel voor de evaluatie van de therapieën en geneesmiddelen voor ED, en zal waarschijnlijk worden gebruikt als een vitale evaluatiemethode in de toekomstige⁶.

Vergeleken met de erectiele APO-geïnduceerde gemakkelijk uitgevoerd functietest, vereist succesvolle ICP opnames aandacht voor detail, praktijk, en aanhankelijkheid aan de operatie methode. Daarom hier, bieden wij een gedetailleerde beschrijving van het uitvoeren van ICP opname.

Protocol

Drie-maand-oude en 18-maand-oude Sprague-Dawley ratten werden gebruikt in de huidige studie. Alle dieren waren behandeld volgens de NIH-richtsnoeren voor de zorg en het gebruik van proefdieren. Procedures met betrekking tot dierlijke onderwerpen werden goedgekeurd door de lokale institutionele Animal Care en ethisch comité, met een poging om te minimaliseren van dierenleed. De protocollen werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) aan de Universiteit van de Tech Nanking (Nanjing, China).

De ratten werden verdeeld over twee groepen volgens hun leeftijd en voorafgaande prestaties in de APO-geïnduceerde erectiele functietest vóór ICP opname: de jonge normale groep (YN) en leeftijd erectiestoornissen groep (AE groep)¹⁰.

1. voorbereiding voor de ingreep

1. Handmatig maken een paar bipolaire elektroden voor de ICP-opname (Figuur 1). Iets buigen de uiteinden van elektroden, en pas de afstand tussen twee elektroden tot 1-2 mm breed, zoals weergegeven in figuur 1A.
2. De elektroden aansluit op de stimulator met behulp van twee krokodil klemmen (figuur 1AB).
3. Monteren van het systeem van de katheter: Eerst een hypodermic 23G naald verbinden met een 3-weg-afsluiter met tubing, waarna de afsluiter verbinden met de drukopnemer. Vervolgens een 10 mL spuit te hechten aan het derde einde van afsluiter te verstrekken heparine zoutoplossing.
4. Controleer zorgvuldig voor lekkage na het vullen van het hele systeem met heparine saline (200 U/mL). Sla de afsluiter van de 3-weg om te sluiten van de spuit-kanaal of de druk transducer kanaal (Figuur 1 c).
5. De naald 20 cm verheffen op het niveau van de houten pad. Dan kalibreren het druk opname-systeem naar 20 cm H₂O. Verplaats daarna de hoogte van de naald de juistheid van het registratiesysteem. Herhaal de kalibratie totdat de nauwkeurigheid werd bevestigd.
6. De ratten van het dier faciliteit overboeken naar de operatie kamer, en laten wennen aan de operatie kamer voor minstens 30 min.
7. De gesteriliseerde met autoclaaf instrumenten zijn gespoten met 70% ethanol net voor de ingreep

2. operatie Procedure

1. Anesthetize van de rat met een intraperitoneale injectie van natrium pentobarbital bij een dosis van 45 mg/kg lichaamsgewicht, en wacht voor 5-10 min. knijpen de tenen te bevestigen van een juiste afstomping.
2. De vacht van de buik en de nek scheren met een scheerapparaat, en plaats de rat op zijn rug op een verwarming pad.
3. Veeg het operatie gebied met 10% Povidon-jodium oplossing gedrenkt katoen ballen gevolgd door 70% ethanol gedrenkt katoen ballen. Verder toepassen ophthalmic zalf om te voorkomen dat de ogen uitdrogen.
4. Catheterize de linker halsslagader.
   1. De huid van de nek te vatten met een tang en maak een horizontale snede in het midden van de nek. Incise van de spieren, zorgvuldig bloot de linker halsslagader en isoleren van een 5-mm-sectie van het schip.
   2. Zorgvuldig de halsslagader scheiden van de nervus vagus met pincet, tekenen een zijde hechtdraad onder de halsslagader, en zet een losse stropdas aan de caudal kant van het schip, dan maken een andere strakke knoop aan de craniale kant van het schip.
   3. Caudally klem het vaartuig met een bulldog klem boven de hechtdraad om te stoppen met de bloedstroom.
   4. Zorgvuldig een incisie over het schip met een microchirurgische schaar en invoegen van de arteriële katheter naar het hart met de hulp van de micro-ontrafeling haak en pincet.
   5. Zet de losse caudal ligatuur rond de katheter om het veilig vast. Verwijder de bulldog klem om te herstellen van de bloedstroom.
5. Isoleren van de GN en plaats van de elektrode
   1. Til de huid en de spieren van de buik met een paar pincet. Met het ontleden schaar, doorsnijden de onderbuik aan de penis te maken van een incisie middellijn.
   2. Duw voorzichtig de darm met doekje in het bovenste deel van de buikholte.
   3. Begrijpen van de blaas met een paar pincet en trek de blaas van de buikholte. Bloot de ventrale lobben van de prostaat, dat zich op het ventrale gedeelte van de urinebuis bevindt.
   4. Trek de ventrale lobben van de prostaat, zaadblaasje en zaadleiders de dorsale kwab van de prostaat bloot te stellen. Het punt van de hechting van de zaadleiders en prostaat vinden.
   5. De ruimte tussen de prostaat en de zaadleiders te scheiden. Zorgvuldig bloot de vezelige capsule, die zich op het koppelingspunt van de prostaat en de zaadleiders posterieure bevindt. Dan vinden de grote bekken ganglion (Figuur 2).
      Opmerking: De grote bekken ganglion en cavernous zenuwen kunnen worden gezien op het oppervlak van de prostaat.
   6. Zorgvuldig droog GN-gebied met een steriel doekje. Zorgvuldig isoleren en haak de rechts cavernous zenuw met de bipolaire elektroden.
6. Catheterize de linker Crura
   1. Snijd een kleine incisie in de huid van de penis met een ontleden schaar, en vervolgens zorgvuldig denude de huid van de penisschacht.
   2. Ontleden de gegroefde penile spierstelsel. Vind de bovenste tak van schaambeen bot.
   3. Bloot de bulbospongiosus spier, die betrekking heeft op de spongious-lamp.
   4. Verdeel de musculus bulbospongiosus uit de ischiocavernosus spier met behulp van gebogen pincet.
   5. De ischiocavernosus spier zorgvuldig te isoleren met een gebogen Tang, en knip de ischiocavernosus spier om de witte tunica albuginea van de crus corpus cavernosum bloot te stellen.
   6. Na de anatomische richting van de crus corpus cavernosum, zorgvuldig plaats de naald in de crus corpus cavernosum door de witte tunica albuginea.
      Opmerking: Dit is een cruciale stap voor succesvolle catheterisatie. Een kleine hoeveelheid EDTA zoutoplossing kan worden ingespoten, en een lichte penile tumescentie moet worden nageleefd, als de naald is correct ingevoegd.
   7. Zorgvuldig vrij van de naald en Vermijd eventuele glijden van de naald of verstoring van de aansluitende buis. Inspecteren op eventuele lekkage.

3. stimuleren van de GN

1. Open het softwareprogramma voor druk signaal opname en druk signaal opnemen.
2. Instellen van de parameters van de stimulatie: 15 Hertz, pulsbreedte van 5 milliseconden, 5 volt, en een 60 s duur. Stimuleren van CN met een frequentie van 15 Hz met een pulsbreedte van 5 ms.
   Opmerking: Een scherpe stijging van het ICP kan worden waargenomen tijdens het toepassen van de elektrische stimulatie.
3. Een interval van 30 minuten rust tussen stimulaties toestaan. Het maximum van opeenvolgende stimulatie in elk dier is drie keer.

4. Beëindig de Procedure

1. Na de opname wordt euthanasie te beheren door het injecteren van een overdosis van pentobarbital natrium bij een dosis van 150 mg/kg lichaamsgewicht. Bevestig de dood van ratten door het controleren van de arteriële druk. Verwijder van de ratten, en reinig de operatie-instrumenten.

5. de gegevensanalyse

1. Opslaan en exporteren van de gegevens van de software. De reactie wordt gewoonlijk uitgedrukt als de verhouding van het ICP aan de systemische gemiddelde arteriële druk (kaart). De verhouding van de piek ICP/kaart werd berekend de erectiele functie moet worden geëvalueerd.
2. Gegevens uit ten minste vijf ratten te bundelen en te analyseren met statistische software. Verschillen zijn statistisch significant geacht wanneer p < 0,05, met behulp van de Student t-test.

Resultaten

Talrijke studies hebben aangetoond dat erectiele dysfunctie in leeftijd mannetjes is steeds een veelvoorkomend probleem. Medische behandeling is echter beperkt in het beheer van veroudering-gerelateerde ED¹⁶. In knaagdier modellen van veroudering-gerelateerde ED, worden veel therapieën getest op de erectiele functie van leeftijd ratten. Zoals we hierboven hebben geïntroduceerde, kan detest opname ICP worden gebruikt om te onderscheiden van de dieren ED van de total...

Discussie

Als een directe maat voor erectiele functie is ICP een betrouwbare methode¹⁴. Het maakt het mogelijk voor de overname van gegevens over basale ICP, piek ICP, plateau ICP, tijd tot erectie en detumescence tijd, duur van respons, enz. Naast deze gemeten parameters direct, zijn er sommige andere index-parameters: (1) "T80", de tijd tot 80% van de piek ICP; (2) "D20", de tijd te dalen tot 20% van de piek ICP; (3) "ΔT80", het tempo van de toename van de druk (per seconde) in T80; en (4) "ΔD20"...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Dier
Ratten			Strain: Sprague-Dawley Leeftijd: 2-3 maand
Ratten			Strain: Sprague-Dawley Leeftijd: 15-18 maand
Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Reagentia
Saline	Sigma-Aldrich, S7653		Los 8,5 gram natriumchloride op in gedistilleerd water
Pentobarbital natriumoplossing	Sigma-Aldrich, P3761		Los 1 gram op in 100 ml saline
Povidon-jodium	BTP Pharmaceutical Co. Limited		10% (V/V)
Ethanol	China National Pharmaceutical Group Corporation (SINOPHARM)		70% (V/V)
Heparine	Sigma-Aldrich, H3149		Los 20000U heparine op in 100 ml saline
Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Materialen
Hypodermische naald	Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.	23G
Spuit	Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd	10 ml
Drieweg stopcock	Chengdu Instrument factory	TSK 01
Elektrode	Chengdu Instrument factory	JST-1
Katheterbuis	Chengdu Instrument factory	PE-10, PE-50
Operatie schaar	Shanghai operation equipment factory	J22010, J22020
Oogoperatieschaar	Shanghai operation equipment factory	Y00010, Y00020
Oogoperatietang	Shanghai operation equipment factory	JD1010, JD1020
MicroScissors	World Precision Instruments	WAA260
Zijde draad	Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd.	5-0
Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Apparatuur
Stimulator	Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H)		15 Hz, 5 ms puls, 5 V, 60 s duur en 5 minuten interval
Multikanaals signaalverzamelverwerkingssysteem	Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H)		Bloeddrukmodel
Druktransducer	Beijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Company Limited (model YP100)		40KPa