Intracavernosal Druck Aufnahme, erektile Funktion bei Nagetieren zu bewerten
Summary
Intracavernosal ist Druck (ICP) eine wichtige Methode, die erektile Funktion von Versuchstieren zu bewerten. Hier wird ein detailliertes Protokoll für den Aufnahmevorgang ICP durch Katheterisierung des Schenkel Penis und dann elektrisch stimuliert die kavernösen Nerven bei Ratten gezeigt.
Abstract
Erektiler Dysfunktion (ED) ist definiert als die Unfähigkeit, zu erreichen oder halten einer Erektion des Penis, und dies ist eine überwiegend männliche sexuelle Störung geworden. Nagetiere sind viele Studien beschäftigt, die Physiologie/Pathologie der erektilen Funktion zu erforschen. Erektilen Funktion bei Nagern kann durch Messung des Intracavernosal Drucks (ICP) ausgewertet werden. In der Praxis kann ICP nach elektrische Stimulation der höhlenartigen Nerven (ZNS) überwacht werden. Der arterielle Druck der Halsschlagader (der mittlere arterielle Druck) dient als Referenz für ICP. ICP Aufnahme Protokolle verwenden, können viele wichtige Parameter der erektilen Funktion aus der ICP-Response-Kurve gemessen werden. Die ICP-Messung bietet mehr Informationen als der Apomorphin-induzierten Erektion des Penis-Test und ist billiger als die telemetrische Überwachung des Corpus cavernosum Penis, so dass diese Methode die beliebteste erektile Funktion auswerten. Jedoch erfordern im Vergleich zu den leicht durchgeführt APO-induzierte erektile Funktionstest, erfolgreiche ICP Aufnahmen Aufmerksamkeit zum Detail, Praxis und Einhaltung der Operationsmethode. In dieser Arbeit erfolgt eine Einführung in die ICP-Aufnahme bei Ratten das Verfahren effizient ergänzen.
Introduction
ED ist definiert als die Unfähigkeit, zu erreichen oder halten einer Erektion des Penis und eine gemeinsame männliche sexuelle Störung1geworden. Versuchstiere dienen und liefern reproduzierbare Modelle um erektile Funktion2zu untersuchen. Für eine lange Zeit sind mehrere größere Tiermodellen eingesetzt worden, für die Untersuchung von erektilen Funktion3,4,5. Obwohl Nagetiere im Vergleich zu anderen Tieren relativ klein sind, dienen sie auch für die Untersuchung der männlichen erektilen Dysfunktion aufgrund mehrere Vorteile6ausstellen. Erstens sind die morphologischen und funktionellen Geschlechtsmerkmale des Menschen bei Nagetieren zusammengefaßt. Zweitens sind im Vergleich zu größeren Tieren in ED Studien verwendet, Nagetiere günstiger zu kaufen, Haus, und zu pflegen. Drittens: gentechnisch veränderte Nager-Modelle bieten Vorteile in reproduzierbar und spätere Verhaltensstörungen sowie Neurophysiologische Studien. Nagetiere sind daher schnell die primäre Versuchstiere in der Studie von erektiler Dysfunktion geworden.
Profitiert von einer rein genetischen Hintergrund und konsequente Kulturbedingungen und haben Nager-Modelle konstant reproduzierbare Daten5,6,7,8bereitgestellt. Unter den zahlreichen verfügbaren Studien in Bezug auf viele Aspekte der erektilen Funktionen, Apomorphin (APO)-induzierte erektile Reaktion Test und der Elektro-Stimulation-induzierten ICP-Response-Test sind die am häufigsten verwendeten Methoden, die zuverlässig erektile reflektieren Funktion9,10,11,12. Die APO-induzierte erektile Funktionstest, entwickelt von Heaton Et al. 13, ist ein Bio-Assay, der nutzt das Phänomen, dass die Verabreichung von Apomorphin Ratten Erektionen und Gähnen entlockt. Als eine einfache, nicht-invasive und stabile Bio-Assay, erektile Funktion zu bewerten ist die APO-induzierte erektile Funktionstest in vielen Studien verbreitet. Dieser Assay spiegelt jedoch nicht ausreichend die Qualität der Erektionen oder die dynamischen Veränderungen des Blutflusses eine erektile Reaktion14zugeordnet. ICP-Messungen wurden zunächst von Quinlan Et Al. entwickelt. 15. bei diesem Verfahren wird ein Katheter gelegt, in der Arteria carotis, systemischen Blutdruck zu messen, und einem anderen Katheter wird in die Schwellkörper Crus aufnehmen der ICP eingefügt. Vor oder während der ICP Aufnahme, eine vasoaktive Agent und/oder des elektrischen Feldes Stimulation der großen Becken Ganglion (MPG) oder CN waren häufig gegeben, um die Ratten-14. Dieser Test wurde ein zuverlässiges Tool zur Bewertung der Therapien und Medikamente für ED und wird wahrscheinlich als eine wichtige Bewertungsmethode in den zukünftigen6verwendet werden.
Im Vergleich zu den leicht durchgeführt APO-induzierte erektile Funktionstest, erfordern erfolgreiche ICP Aufnahmen Aufmerksamkeit zum Detail, Praxis und Einhaltung der Operationsmethode. Deshalb bieten wir hier eine detaillierte Beschreibung wie ICP Aufnahme durchzuführen.
Protocol
Representative Results
Discussion
ICP ist ein direktes Maß der erektilen Funktion eine zuverlässige Methode14. Es ermöglicht die Erfassung von Daten auf basale ICP, ICP, Spitze plateau, ICP, Erektion und Abschwellung gelegentlich, Dauer der Reaktion, etc.. Neben diesen gemessenen Parameter direkten, gibt es einige andere Indexparameter: (1) “T80”, die Zeit zu 80 % des Peak ICP; (2) “D20”, die Zeit auf 20 % des Peak ICP zu verringern; (3) “ΔT80”, die Rate der Zunahme des Drucks (pro Sekunde) bei T80; und (4) “ΔD20”, d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch die grundlegenden Forschungsmittel für die zentralen Universitäten (020814380018, 020814380077), der China Scholarship Council (CSC, Nr. 201606195024), Natural Science Foundation der Provinz Jiangsu (BK20160138) und Key-Projekt unterstützt. von Wissenschaft und Technologie Development Foundation, Nanjing Medical University (2014NJMUZD053) unterstützt.
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).
