Intracavernosal press opptak evaluere erektil funksjon i gnagere
Summary
Intracavernosal press opptak (ICP) er en viktig metode for å vurdere erektil funksjon forsøksdyr. Her er en detaljert protokoll demonstrert for opptak prosedyren av ICP ved catheterizing crura penis og deretter elektrisk stimulerende kavernøse nervene i rotter.
Abstract
Erektil dysfunksjon (ED) er definert som manglende evne til å oppnå eller beholde en ereksjon av penis, og dette har blitt en utbredt mannlige seksuelle lidelse. Gnagere er ansatt av mange studier forskning fysiologi/patologi erektil funksjon. Erektil funksjon i gnagere kan evalueres ved å måle intracavernosal trykket (ICP). I praksis kan ICP overvåkes etter elektrisk stimulering av kavernøse nerver (CNs). Arterial presset av arteria carotis (mener arteriell trykket) brukes som referanse til ICP. Bruker ICP opptak protokoller, kan mange viktige parametere av erektil funksjon måles fra ICP respons kurve. ICP målingen gir mer informasjon enn apomorphine-indusert penis ereksjon testen, og er billigere enn telemetrisk overvåking av corpus spongiosum penis, gjør denne metoden det mest populære man vurdere erektil funksjon. Men krever sammenlignet med enkelt utført APO-indusert erektil Funksjonstesten, vellykket ICP opptak oppmerksomhet til detaljer, praksis og overholdelse av metoden operasjon. I dette arbeidet tilbys en introduksjon til ICP opptak i rotter for å utfylle prosedyren effektivt.
Introduction
ED er definert som manglende evne til å oppnå eller beholde en penis ereksjon, og har blitt en vanlig mannlige seksuelle lidelse1. Forsøksdyr brukes og gi reproduserbar modeller for å undersøke erektil funksjon2. I lang tid, har dyr modeller vært ansatt for å undersøke erektil funksjon3,4,5. Selv om gnagere er relativt lite i forhold til andre dyr, er de også brukt for studier av mannlig erektil dysfunksjon på grunn av viser flere fordeler6. Først er morfologiske og funksjonelle seksuell karakteristikkene av mennesker recapitulated i gnagere. Andre er forhold til større dyr som brukes i ED studier, gnagere mer økonomisk å kjøpe, hus, og opprettholde. Tredje, genmodifiserte gnagere modeller gir fordeler i reproduserbare og etterfølgende opptreden samt nevrofysiologiske studier. Derfor har gnagere raskt blitt de primære dyr som brukes i studiet av mannlig erektil dysfunksjon.
Drar fordel av en ren genetisk bakgrunn og konsekvent oppdrettsforholdene, har gnager modeller gitt konsekvent reproduserbar data5,6,7,8. Blant de mange tilgjengelige studiene knyttet til mange aspekter av erektil funksjoner, apomorphine (APO)-indusert erectile svar test og elektrisk-stimulering-indusert ICP respons test er den mest brukte metodene som pålitelig reflektere erektil funksjonen9,10,11,12. APO-indusert erektil Funksjonstesten, utviklet av Heaton et al. 13, er en bio-analysen som benytter fenomenet at administrasjonen av apomorphine rotter utløser erections og gjesper. Som en enkel, noninvasive og stabil bio-analysen vurdere erektil funksjon, er APO-indusert erektil Funksjonstesten mye brukt i mange studier. Men denne analysen ikke gjenspeiler kvaliteten på ereksjon eller de dynamiske endringene i blodstrømmen tilknyttet en erectile svar14. ICP målinger ble opprinnelig utviklet av Quinlan et al. 15. i denne metoden, et kateter plasseres i arteria carotis måle systemisk blodtrykk, og en annen kateter settes inn i crus corpus cavernosum registrere ICP. Før eller under ICP opptak, en vasoactive agent og/eller elektriske feltet stimulering av den store bekken ganglion (MPG) eller CN fikk ofte rotter14. Denne analysen har vært et pålitelig verktøy for å vurdere behandling og medisiner for ED, og vil trolig bli brukt som en viktig vurdering i fremtidige6.
Sammenlignet med enkelt utført APO-indusert erektil Funksjonstesten, krever vellykket ICP opptak oppmerksomhet til detaljer, praksis og overholdelse av metoden operasjon. Derfor her gir vi en detaljert beskrivelse av hvordan du utfører ICP opptak.
Protocol
Representative Results
Discussion
Som et direkte mål på erektil funksjon er ICP en pålitelig metode14. Det gir oppkjøpet av data på basale ICP, topp ICP, platå ICP, tid til ereksjon og detumescence tid, varighet av svar, etc. Foruten disse direkte målte parametere, er det noen andre indeksparametere: (1) “T80”, tiden for å nå 80% av peak ICP; (2) “D20”, tiden for å redusere til 20% av peak ICP; (3) “ΔT80”, veksten i trykk (per sekund) på T80; og (4) “ΔD20”, frekvensen av reduksjon i trykk (per sekund) på D20…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av den grunnleggende forskningsmidler for sentral universiteter (020814380018, 020814380077), Kina stipend rådet (CSC, nr. 201606195024), Natural Science Foundation i Jiangsu provinsen (BK20160138) og Key prosjektet støttet av vitenskap og teknologi Development Foundation, Nanjing medisinske universitet (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).
