低アンドロゲン状態はラット海綿体においてeNOSのアンカップリングを誘導することで勃起機能を阻害する

Low androgen status inhibits erectile function by inducing eNOS uncoupling in rat corpus cavernosum.

• Wenju Xiong
• Xiangjun Kong
• Jun Jiang
• Zhihui Yang
• Rui Jiang

抄録

背景:

勃起不全（ED）の患者数は年々増加しています。ED治療の効果をいかに向上させるかは、泌尿器科領域の重要な課題である。

BACKGROUND: The number of erectile dysfunction (ED) patients is increasing annually. How to improve the effectiveness of ED treatment is an important issue for the field of andrology.

目的:

低アンドロゲン状態が調節された内皮一酸化窒素合成酵素（eNOS）のアンカップリングによってラットの勃起機能を損なうかどうかを調べる。

OBJECTIVES: To investigate whether low androgen status impairs the erectile function of rats by regulated endothelial nitric oxide synthase (eNOS) uncoupling.

材料と方法:

8週齢の雄のSprague Dawley（SD）ラット36匹を以下の6群に無作為に分けた。4週間シャム手術群（4w-sham）、4週間去勢群（4w-cast）、4週間去勢＋テストステロン（T）群（4w-cast＋T）、8週間シャム手術群（8w-sham）、8週間去勢群（8w-cast）、8週間去勢＋T群（8w-cast＋T）の6群に無作為に分けた。去勢＋Ｔ群では３ｍｇ／ｋｇのＴを１日おきに皮下注射した。最大胸腔内圧／平均動脈圧（ＩＣＰｍａｘ／ＭＡＰ）の比、血清Ｔ、ジヒドロビオプテリン（ＢＨ）、テトラヒドロビオプテリン（ＢＨ）、硝酸酸素（ＮＯ）、３-ニトロチロシン（３ＮＴ）のレベルを測定した。ジヒドロ葉酸還元酵素（DHFR）、グアノシン三リン酸シクロヒドロラーゼ1（GTPCH1）、ニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオチド・リン酸オキシダーゼ2（NOX2）、eNOSモノマー/ダイマーを海綿体中から検出した。

MATERIALS AND METHODS: Thirty-six 8-week-old male Sprague Dawley (SD) rats were randomly divided into six groups as follows: 4-week sham-operated group (4w-sham), 4-week castration group (4w-cast), 4-week castration + testosterone (T) group (4w-cast + T), 8-week sham-operated group (8w-sham), 8-week castration group (8w-cast), and 8-week castration + T group (8w-cast + T). Three mg/kg of T was subcutaneously injected every other day in castration + T groups. The ratio of the maximum intracavernous pressure/the mean arterial pressure (ICPmax/MAP), the level of serum T, dihydrobiopterin(BH ), tetrahydrobiopterin (BH ), nitric oxygen(NO), 3-nitrotyrosine(3NT), dihydrofolate reductase (DHFR), guanosine triphosphate cyclohydrolase 1 (GTPCH1), nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 2 (NOX2), and eNOS monomers/dimers in the corpus cavernosum were detected.

結果:

ICPmax/MAP、BH/BH、血清T、NO、GTPCH1の発現量は、去勢群では偽手術群、去勢＋T群と比較して有意に減少し（P<.05）、8wキャスト群では4wキャスト群と比較して有意に減少した（P<.05）。3NTとNOX2の発現とeNOSモノマー/ダイマーの比率は、去勢群では偽手術群と去勢+T群に比べて有意に増加し(P<.01)、8w-cast群では4w-cast群に比べて有意に増加した(P<.01)。DHFRの発現は、4w-cast群では4w-sham群および4w-cast+T群に比べて有意に高く(P<.01)、8w-cast群では8w-sham群および8w-cast+T群に比べて有意に低く(P<.01)なっていた。

RESULTS: The ratio of ICPmax/MAP and BH /BH , the level of serum T, NO, and GTPCH1 decreased significantly in castration groups compared with sham-operated groups and castration + T groups (P < .05) and decreased significantly in 8w-cast group compared with 4w-cast group (P < .05). The expression of 3NT and NOX2 and the ratio of eNOS monomers/dimers increased significantly in castration groups compared with sham-operated groups and castration + T groups (P < .01) and increased significantly in 8w-cast group compared with 4w-cast group (P < .01). The expression of DHFR in 4w-cast group was significantly higher than that in 4w-sham group and 4w-cast + T group (P < .01) and in 8w-cast group was significantly lower than that in 8w-sham group and 8w-cast + T group (P < .01).

議論と結論:

低アンドロゲン状態はBH/BHを減少させ、3NTを増加させることでeNOSのアンカップリングを誘導する。NO産生の減少により、ラットの勃起機能が損なわれた。

DISCUSSION AND CONCLUSION: Low androgen status induces eNOS uncoupling by reducing BH /BH and increasing 3NT. Due to the decreased NO production, the erectile function of the rats was impaired.

© 2020 American Society of Andrology and European Academy of Andrology.