模拟高原缺氧对雄性大鼠性功能影响的实验研究

研究背景: 生殖健康是指人们能够进行负责、满意和安全的性生活,具有生育能力和决定是否进行生育的自由(1994年WHO)。既往多注重女性的生殖健康,对男性不够重视。但男性的生殖健康关系到子孙后代的幸福与人类的生存和文明,理应受到重视。而目前我国的男性生殖健康状况令人担忧,这主要体现在男性勃起功能障碍(erectile dysfunction ED)、不育患者呈逐年增长的趋势,据调查ED患者在20～40年龄组占 20-25%。科学上所说的高原一般是指海拔3000m以上、产生明显生物反应(机体反应)的地区。在海平地区,正常氧分压为21.15kPa,而在高原地区,大气压会随海拔的增高而降低,氧分压也随着降低。海拔每升高100m,大气压就下降0.67kPa,氧分压亦随之下降0.14 kPa。我国幅员辽阔,海拔3000m以上的高原、高山地区约占全国总面积的六分之一,这些地区主要居住人群为世居的少数民族和广大部队官兵,这部分人群因高原缺氧导致的各种疾病也越来越受到重视。近年来,发现在男科门诊就诊ED的患者中,有一部分为高原驻地官兵、援藏干部患者。我们推测高原缺氧环境可能会导致男性性功能下降。 雄激素在维持男性及雄性动物的阴茎勃起及性欲方面起着关键作用,且主要通过中枢和外周两个层面,多种机制控制着阴茎勃起的启动、维持和终结。目前研究表明,睾酮是生物活性最强的雄性激素,在促进性器官发育和维持性功能方面起主要作用,而体内睾酮水平的下降是男性性功能下降的主要原因之一。缺氧环境是否导致机体的内分泌紊乱,血清睾酮的变化,引起性功能障碍? 一氧化氮(nitric oxide NO)是一种非肾上腺非胆碱能的神经递质,在引起阴茎平滑肌松弛和海绵体充盈勃起起着关键作用,在机体内必须通过一氧化氮合酶(nitric oxide synthase NOS)作用生成,NO-cGMP通路被公认为在阴茎的勃起中起着决定性的作用。故我们推想高原缺氧可能导致雄性大鼠血清睾酮的降低,降低大鼠阴茎海绵体组织NOS的活性,引起阴茎组织结构的变化,引起大鼠的性功能降低,并出现ED。 目的:本研究采用低压舱模拟高原缺氧环境,研究缺氧对大鼠性功能的影响,并初步探讨其机制,为临床治疗与预防高原缺氧引起的性功能障碍提供理论依据。 方法: 本课题以成年雄性SD大鼠为研究对象,建立模拟高原缺氧的动物模型,按缺氧时间长短进行分组。 1.通过观察各组大鼠的性行为的改变,阿朴吗啡(apomorphine APO)诱导的阴茎勃起次数的改变,评价缺氧环境对雄性大鼠性功能的影响; 2.用ACCESS全自动免疫分析系统测定大鼠血清睾酮的浓度; 3.用化学比色法测定阴茎海绵体组织NOS的活性; 4.阴茎组织Masson染色,观察缺氧对大鼠阴茎海绵体组织的结构变化。 结果: 1.将大鼠置于模拟海拔4500m的低压舱中,氧分压为14.85 kPa,可成功模拟高原缺氧环境,制作高原缺氧动物模型。 2.15分钟的性行为观察实验中,所有雄鼠的射精次数均为1次;与正常对照组比较,缺氧2、4、6周后的雄鼠的乘骑、插入次数减少(P<0.05);乘骑、插入、射精潜伏期延长(P<0.05),且随着缺氧时间的延长,大鼠的性行为逐渐受到抑制。 3.与正常对照组大鼠相比,缺氧组大鼠勃起次数明显减少(P<0.05),但组间比较无显著差异。 4.与正常对照组比较,缺氧组雄性大鼠的血清睾酮浓度降低(P<0.05),且各组间均有差别(P<0.05),随着缺氧时间的延长,雄性大鼠的血清睾酮的浓度逐渐降低。 5.与正常对照组比较,缺氧组大鼠阴茎海绵体组织NOS活性降低(P<0.05),各组间有显著差别(P<0.05),随着缺氧时间的延长,雄性大鼠的阴茎海绵体组织NOS活性逐渐降低。 6.阴茎组织冰冻切片Masson染色显示:大鼠阴茎海绵体平滑肌纤维减少,胶原纤维增多,窦状隙变小、变窄。 结论: 1.通过本实验研究,证实了模拟高原缺氧环境可以导致雄性大鼠的性功能的减退,导致雄鼠的阴茎勃起次数的减少。 2.模拟高原缺氧环境可导致雄性大鼠血清睾酮水平的降低,且随着缺氧时间的延长,血清睾酮浓度进一步降低,大鼠出现性功能障碍。 3.缺氧能导致雄性大鼠阴茎海绵体组织NOS活性的降低,减少NO的生产,影响大鼠的阴茎勃起功能。 4.缺氧环境能导致雄性大鼠的阴茎组织结构的变化,随着缺氧时间的延长,阴茎海绵体组织中平滑肌纤维减少,胶原纤维增多,窦间隙变窄,降低大鼠的性功能。