Intracavernosal druk opname erectiele functie bij knaagdieren moet worden geëvalueerd
Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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 functie3,4,5. 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 gegevens5,,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 functie9,10,11,12. 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
Representative Results
Discussion
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) “ΔD2…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gesteund door de fundamentele middelen voor onderzoek voor de centrale universiteiten (020814380018, 020814380077), de China Scholarship Raad (CSC, nr. 201606195024), Natural Science Foundation van de oostelijke provincie Jiangsu (BK20160138) en Key Project ondersteund door wetenschap en technologie Development Foundation, Nanjing Medizinische Universität (2014NJMUZD053).
Materials
| Animal | |||
| Rats | Strain: Sprague-Dawley Age: 2-3 month |
||
| Rats | Strain: Sprague-Dawley Age: 15-18 month |
||
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Reagents | formula | ||
| Saline | Sigma-Aldrich, S7653 | dissolve 8.5 gram sodium chloride in distilled water | |
| Pentobarbital sodium solution | Sigma-Aldrich, P3761 | dissolve 1 gram in 100 ml saline | |
| Povidone-iodine | BTP Pharmaceutical Co. Limited | 10% (V/V) | |
| Ethanol | China National Pharmaceutical Group Corporation (SINOPHARM) | 70% (V/V) | |
| Heparin | Sigma-Aldrich, H3149 | dissolve 20000U heparin in 100 ml saline | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Materials | |||
| Hypodermic needle | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd. | 23G | |
| Syringe | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd | 10 ml | |
| Three-way stopcock | Chengdu Instrument factory | TSK 01 | |
| Electrode | Chengdu Instrument factory | JST-1 | |
| Catheter tube | Chengdu Instrument factory | PE-10, PE-50 | |
| Operating scissors | Shanghai operation equipment factory | J22010, J22020 | |
| Ophthalmic operating scissors | Shanghai operation equipment factory | Y00010, Y00020 | |
| Ophthalmic forceps | Shanghai operation equipment factory | JD1010, JD1020 | |
| MicroScissors | World Precision Instruments | WAA260 | |
| silk suture | Shandong Weigao Group Medical Polymer Co., Ltd. | 5-0 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Stimulator | Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H) | 15 Hz, 5 ms pulse, 5 V, 60 s duration and 5 minutes interval | |
| Multichannel signal collection processing system | Nanjing medease science and technology co. ltd (model 4C501H) | Blood pressure model | |
| Pressure transducer | Beijing Xin Hang Xing Ye Technology Trading Company Limited (model YP100) | 40KPa | |
References
- . NIH Consensus Conference. Impotence. NIH Consensus Development Panel on Impotence. JAMA. 270 (1), 83-90 (1993).
- Chung, E., De Young, L., Brock, G. B. Investigative models in erectile dysfunction: a state-of-the-art review of current animal models. J Sex Med. 8 (12), 3291-3305 (2011).
- Lue, T. F., Takamura, T., Schmidt, R. A. Hemodynamics of erection in the monkey. J Urol. 130 (6), 1237-1241 (1983).
- Carati, C. J., Creed, K. E., Keogh, E. J. Autonomic control of penile erection in the dog. J Physiol. 384, 525-538 (1987).
- Steers, W. D., Mallory, B., de Groat, W. C. Electrophysiological study of neural activity in penile nerve of the rat. Am J Physiol. 254 (6 Pt 2), R989-R1000 (1988).
- Kapoor, M. S., Khan, S. A., Gupta, S. K. Animal models of erectile dysfunction. J Pharmacol Toxicol Methods. 76, 43-54 (2015).
- Burnett, A. L., Lowenstein, C. J., Bredt, D. S. Nitric oxide: A physiologic mediator of penile erection. Science. 257 (5068), 401-403 (1992).
- Oh, T. Y., Kang, K. K., Ahn, B. O. Erectogenic effect of the selective phosphodiesterase type 5 inhibitor, DA-8159. Arch Pharm Res. 23 (5), 471-476 (2000).
- Ouyang, B., Sun, X., Han, D. Human urine-derived stem cells alone or genetically-modified with FGF2 Improve type 2 diabetic erectile dysfunction in a rat model. PLoS One. 9 (3), e92825 (2014).
- Pan, F., Xu, J., Zhang, Q. Identification and characterization of the MicroRNA profile in aging rats with erectile dysfunction. J Sex Med. 11 (7), 1646-1656 (2014).
- Cho, M. C., Park, K., Kim, S. W. Restoration of erectile function by suppression of corporal apoptosis, fibrosis and corporal veno-occlusive dysfunction with rho-kinase inhibitors in a rat model of cavernous nerve injury. J Urol. 193 (5), 1716-1723 (2015).
- Hannan, J. L., Matsui, H., Sopko, N. A. Caspase-3 dependent nitrergic neuronal apoptosis following cavernous nerve injury is mediated via RhoA and ROCK activation in major pelvic ganglion. Sci Rep. 6, 29416 (2016).
- Heaton, J. P., Varrin, S. J., Morales, A. The characterization of a bio-assay of erectile function in a rat model. J Urol. 145 (5), 1099-1102 (1991).
- Mehta, N., Sikka, S., Rajasekaran, M. Rat as an animal model for male erectile function evaluation in sexual medicine research. J Sex Med. 5 (6), 1278-1283 (2008).
- Quinlan, D. M., Nelson, R. J., Partin, A. W. The rat as a model for the study of penile erection. J Urol. 141 (3), 656-661 (1989).
- Albersen, M., Orabi, H., Lue, T. F. Evaluation and treatment of erectile dysfunction in the aging male: A mini-review. Gerontology. 58 (1), 3-14 (2012).
- Hedlund, P., Matsumoto, K., Andersson, K. -. E. Animal Models of Erectile Dysfunction. Curr Prot Pharmacol. 29, 5.41.1-5.41.22 (2005).
- Giuliano, F., Bernabe, J., Rampin, O. Telemetric monitoring of intracavernous pressure in freely moving rats during copulation. J Urol. 152 (4), 1271-1274 (1994).
- Bernabe, J., Rampin, O., Giuliano, F. Intracavernous pressure changes during reflexive penile erections in the rat. Physiol Behav. 57 (5), 837-841 (1995).
- Bernabe, J., Rampin, O., Sachs, B. D. Intracavernous pressure during erection in rats: an integrative approach based on telemetric recording. Am J Physiol. 276 (2 Pt 2), R441-R449 (1999).
- Adachi, H., Kodama, K., Ishihara, H. Evaluation of erectile response by continuous measurement of penile diameter in rats. J Pharmacol Toxicol Methods. 41 (4), 147-152 (1999).
