基本的および翻訳泌尿器科

ヒト海綿体平滑筋弛緩の実験モデル

Rommel P.RegadasI;Maria E.A.MoraesII;Francisco J.C.MesquitaI;Joao B.G.CerqueiraI;Lucio F.Gonzaga-SilvaI

Idepartment of Surgery,School of Medicine,Federal University of Ceara

IDepartment of Surgery,School of Medicine,

: 移植臓器ドナーからの海綿体，海綿動脈および尿道のブロック採取および海綿体平滑筋を用いた収縮緩和実験のための技術について述べた。
材料と方法：海綿体を陰茎包皮との付着点まで解剖した。 3cmセグメント（海綿体および尿道）を単離し、氷冷滅菌輸送緩衝液に入れた。 拡大下，海綿動脈を切開した。 したがって、海綿動脈および海綿体の2cm断片が得られた。 次いで、3x3x8mm3を測定するストリップを、単離された器官浴装置に垂直に取り付けた。 収縮を、Ｎａｒｃｏ−Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒｃｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ（ｍｏｄｅｌ Ｆ−６ ０，Ｎａｒｃｏ−Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔ Ｘ，ＵＳＡ）を用いて等測定的に測定し、４チャネルＮａｒｃｏ−Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ｄｅｓｋ ｍｏｄｅｌ ｐｏｌｙｇｒａｐｈに記録した。
結果：フェニレフリン（1μ m）は、高原に達するまで海綿体（3-5gの張力）および海綿動脈（0.5-1gの張力）に強直収縮を誘導するために使用された。 前収縮後、平滑筋弛緩剤は、緩和応答曲線（10-12Mから10-4M）を生成するために使用されました。 緩和制御としてニトロプルシドナトリウムを用いた。
結論：本研究で記載されている収穫技術と平滑筋収縮緩和モデルは、ヒト勃起不全の治療のための新薬の探索に有用な手段であることが示された。キーワード：陰茎;海綿動脈;陰茎勃起;実験的;勃起不全

はじめに

勃起不全（ED）は、世界中で約150万人に影響を与えます。 ブラジルでのEDの有病率は高いです: 40と70歳の間のブラジルの男性の40％以上がEDに苦しんでおり、100万人以上の新しい症例が毎年登録されています1,2.

ホスホジエステラーゼ5型（PDE-5）阻害剤は勃起不全の治療に革命をもたらしましたが、多くの患者、主に内皮機能不全（症例の56％）を有する患者は、この

現在、この患者集団4,5を治療するための異なる作用機序を有する新薬を処方するために、一酸化窒素（NO）ドナー、グアニルリルシクラーゼ活性化剤（可溶性細胞内および膜結合アイソフォームの両方）、イオンチャネルアゴニストおよびRhoAキナーゼ阻害剤を用いて多くの研究が行われている。

これらの研究の大部分は、ヒト組織5-7のサンプルを得ることが困難であるため、ラットおよびウサギ海綿体を採用している。 しかし、私たちの泌尿器科では、2004年から臓器ドナーからのヒト海綿体組織を用いたEDに関する実験的研究が進行しています。

本研究の目的は、移植臓器ドナーの海綿体、海綿動脈および尿道のenブロック収穫のために使用される技術と海綿体平滑筋を用いた収縮緩和実験

材料と方法

すべての研究プロトコルは、以前にセアラ連邦大学の人間被験者研究倫理委員会とブラジル保健省の国家研究倫理委員会によ

家族からの承認に続いて、人間の海綿体は、臓器移植のための手術中に死体ドナー（<40年）から得られました。

心臓、肝臓および腎臓を除去し、同じ切開（恥骨弓状）を介した後、海綿体はデジタル皮下アプローチによって恥骨結合の上に位置していた。 海綿体は、坐骨恥骨枝（crus陰茎）との付着点まで解剖された（図-1）。

海綿体と尿道を含む3cmのセグメントがブロックで分離されました（図-2）。 処置の終了時に追加の外部切開は行われなかった。 続いて、組織を、氷冷滅菌輸送緩衝液（Ｃｏｌｌｉｎｓ溶液）に入れ、回収後１時間以内に処理した。

サンプルは立体倍率で処理しました。 海綿体の中心にある海綿動脈全体を解剖し、周囲の海綿組織から分離した（図-3）。 海綿体組織を結合組織および白膜から分離した。 したがって、各海綿動脈および海綿体の2cm断片が得られた。

海綿体の断片は、約3x3x8mm3のストリップに切断され、1gの安静時張力の下で垂直に取り付けられた。 海綿動脈は5mmのリングに切断され、0.2gの安静時張力の下で水平に取り付けられた。 組織は、114.6mM NaCl、4.96mM KCl、1.3mM Mgso4、2.0mM Cacl2、1.23mM Nah2Po4、25mM Nahco3および3.6mMグルコース、10μ Mグアネチジンおよび10μ Mインドメタシン（pH7.4、37º C、5％CO2およ組織を90分間平衡化させ、15分間隔で洗浄した。

組織を90分間平衡化させた。

組織を90分間平衡化させた。 張力は等尺性変換器（F-60Narco-Biosystemsを4チャネル机モデルポリグラフに接続）によって測定した（図-4）。

一つのマイクロモールフェニレフリンを浴に添加し、60-70％の最大下平滑筋収縮を得た。 続いて、平滑筋弛緩剤またはニトロプルシドナトリウム（SNP）、一酸化窒素ドナーへの濃度応答曲線（10-8Mから10-2M）は、内皮機能の完全性をチェックするた

結果

フェニレフリン（1μ m）は、高原に達するまで海綿体（3-5g張力）と海綿動脈（0.5-1g張力）に強直収縮を誘導するために使用された。 前収縮後、平滑筋弛緩剤は、緩和応答曲線（10-12Mから10-4M）を生成するために使用されました。 ＳＮＰを緩和対照として用いた。

私たちの研究室では、一酸化窒素ドナーであるRuc13を含む平滑筋弛緩を誘導するために多くの化学物質が使用されています。 それは完全に100%のEmaxおよび6.4±0.14のEC50を達成する人間の体の海綿体および海綿動脈を緩めます（図-5）。

勃起不全または心血管危険因子（例えば、糖尿病、高血圧および脂質異常症）の病歴のない40歳未満のヒトドナーからの無傷の内皮を有する海綿体の調製物を使用して、このphysio-pharmacologicalモデルは、ヒト勃起不全の治療のための新薬の探索において魅力的な手段であることが判明した。PDE-5阻害剤は、勃起不全の治療に革命をもたらしました。

PDE-5阻害剤は、勃起不全の治療に革命をもたらしました。 しかしながら、ED患者の多くは内皮機能不全(56%)にも罹患しており、従ってこのクラスの薬物に反応しない3。

動脈性高血圧症および糖尿病などの併存疾患を有する患者では、内皮機能不全がしばしば観察される。 これは、NO8の内因性産生の欠乏を特徴とする。真のEDでは、糖尿病、高血圧、および脂質異常症（メタボリックシンドロームの構成要素）は内皮機能不全と関連する傾向があります。

EDはまた心血管の幹線病気のためのマーカーであるために報告されました9。

内因性NOの利用可能性を高めることができる新薬の探索は、かなりの挑戦となっています。 いくつかの実験モデルは、ラット、ウサギおよびヒト海綿体6,7,10,11に基づいて、過去数十年にわたって使用されてきた。

in vivoでの海綿体およびラット、ウサギおよびヒトなどの種からの他の組織（例えば血小板）を使用して、Peng Wang et al. 同様の速度論および酵素的特徴にもかかわらず、異なるＰｄｅは阻害剤に対して異なる感受性を有すると結論づけた。 このタイプの実験モデルを使用する場合は、これを考慮する必要があります。

私たちの実験モデルは、悪い状態のサンプル組織によって引き起こされる結果の歪みについての懸念を最小限に抑えるために、外傷や脳卒中対照的に、同様のヒト海綿体モデルを用いて、シルデナフィルが酵素PDE阻害およびそれに伴う平滑筋弛緩に及ぼす影響を評価する研究では、陰茎プロテーゼ移植手術中のED患者からサンプルが得られたため、この場合、被験者のほとんどがある程度の内皮損傷を示した可能性が高いと思われる6。

この研究分野におけるもう一つの懸念は、実験を行うための組織の利用可能性である。 セアラでは、毎月八つの臓器移植が行われ、大きな中断なしに研究を完了することが可能になります。

Seidler et al. 4は、性転換および性同一性障害の治療として、性転換手術を受けている患者から寄付された海綿体を用いた同様のモデルに取り組んだ。 組織の良好な状態にもかかわらず、このタイプの手順に提出する少数の男性は、実験作業のために十分な組織を収集する可能性を制限する。

本論文では、ヒト海綿体組織を採取し、in vivoで平滑筋弛緩実験を行うための包括的なモデルを提示します。 健康な人間の海綿体は死体の提供者から取除かれ、隔離された浴室の実験に服従します。 この技術は、海綿体、海綿動脈および尿道を切開して分離することを可能にする。

この技術の重要性は、平滑筋海綿体、陰茎動脈および尿道7,12-15において、安定したNOドナー、グアニルリルシクラーゼ活性化剤およびRhoAキナーゼ阻害剤を含む

結論

この実験モデルは、付属の生理学的薬理学的研究と一緒に理想的な条件下で、ヒト海綿体、海綿動脈および尿道の解剖、収穫、単離および保 このモデルの実現可能性と再現性は、ヒト勃起不全の治療のための新薬の探索において魅力的な手段となっている。

利益相反

宣言されていません。

1. Moreira ED Jr,Bestane WJ,Bartolo EB,Fittipaldi JA:有病率とサントス、ブラジル南東部の勃起不全の決定要因。 Sao Paulo Med J.2002;120:49-54.

2. Moreira ED Jr,Lisboa Lúbo CF,Villa M,Nicolosi A,Glasser DB:ブラジル北東部サルバドールにおける勃起不全の有病率と相関:人口ベースの研究. 2002;14(Suppl2):S3-9.

3. Feldman HA、Goldstein I、Hatzichristou DG、Krane RJ、McKinlay JB:無力および医学および心理社会的な相関関係:マサチューセッツの男性の老化の調査の結果。 J-ウロール 1994; 151: 54-61.

4. Seidler M,Šert S,Waldkirch E,Stief CG,Oelke M,Tsikas D,et al.：単離されたヒト勃起組織に対する新規クラスの一酸化窒素（NO）供与化合物のin vitro効果。 ユール-ウロール 2002; 42: 523-8.

5. Lopes LFG,Wieraszko AY,El-Sherif,Clarke MJ: Ｃ結合イミダゾールによるＲｕ-Ｉ Ｉ錯体中の一酸化窒素のｄ-ｔｒａｎｓ-ｌａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ。 Inorg-Chim Acta2001;312:15-22.

6. バラードSA、Gingell CJ、唐K、ターナー LA、価格私、Naylor AM:生体外の人間の体のcavernosumのティッシュの弛緩と循環ヌクレオチドホスホジエステラーゼのアイソザイムの活動に対するsildenafilの効果。 J-ウロール 1998; 159: 2164-71.

7. Prieto D、Rivera L、Recio P、Rubio JL、Hernández M、García-Sacristán A：陰茎抵抗動脈におけるシルデナフィルによって誘発される弛緩における一酸化窒素の役割。 J-ウロール 2006; 175: 1164-70.

8. Rendell MS、Rajfer J、柳細工PA、スミスMD:糖尿病を持つ人の勃起不全の処置のためのSildenafil:無作為化された比較試験。 シルデナフィル糖尿病研究グループ。 ジャマ 1999; 281: 421-6.

9. Palumbo PJ:糖尿病の人の新陳代謝の危険率、endothelial機能障害および勃起不全。 Am J Med Sci. 2007; 334: 466-80.

10. Thompson CS,Mumtaz FH,Khan MA,Wallis RM,Mikhailidis DP,Morgan RJ,et al.：シルデナフィルが海綿体平滑筋弛緩および糖尿病ウサギにおける環状GMP形成に及ぼす影響。 ユール-ジ-ファルコール 2001; 425: 57-64.

11. Angulo J,Cuevas P,Moncada I,Martín-Morales A,Allona A,Fernández A,et al.：ヒト陰茎平滑筋の弛緩を誘導するためのPGE（1）とS-ニトロソ-グルタチオンの組み合わせの理論的根拠。 JファーマコールExp Ther. 2000; 295: 586-93.

12. Wang P,Wu P,Myers JG,Stamford A,Egan RW,Billah MM:ヒト、イヌおよびウサギの海綿体の5型ホスホジエステラーゼの特性評価。 ライフサイエンス 2001; 68: 1977-87.

13. Martinez AC、García-Sacristán A、Rivera L、Benedito S：ウサギ陰茎背動脈におけるヒスタミンに対する二相性応答。 J-Cardiovasc Pharmacol. 2000; 36: 737-43.

14. 松本A、森田T、近藤S：犬におけるΑ-アドレナリン受容体媒介陰茎勃起：in vivoおよびin vitro観察。 J Smooth Muscle Res.2000;36:169-79.

15. Andersson KE,Gratzke C:下部尿路および中枢神経系におけるalpha1-アドレナリン受容体拮抗薬の薬理学. ナット-クリン-プラクト-ウロール 2007; 4: 368-78. /p>

Dr.Rommel Prata Regadasへの対応
Dr.Ratisbona,208,Fatima
Fortaleza,Ceará,60411-220,Brazil
Fax:+55 85 3366-8064
E-mail:[email protected]…..br

改訂後に受け入れられました:January20,2010

編集コメント

陰茎勃起は、海綿状内皮ライニングの性的刺激に対する副交感神経の活性化によっ

この性的刺激は、海綿体への血流をもたらし、その結果として生じる陰茎の剛性は、静脈閉塞機構によって維持される。

これは、洗練された血行力学的システムに同意する海綿体の特定のマイクロアーキテクチャによって可能になります。

そうでなければ、白癬菌は勃起機能において重要な役割を果たす。

伸縮性がある繊維で豊富でそれはtrans albugineal流出する静脈を圧縮する海綿内圧力の上げられたレベルで体のoverstretchingに抵抗、また細動脈と海綿内神経にinextensible保護

この機能は、弾性繊維橋2,3によってリンクされたコラーゲン繊維で作られたその構造のために可能である

したがって、勃起機構における基本的な役割を維持するためにその完全性を維持することは非常に重要である。

過剰なコラーゲン沈着のような構造障害の存在は、ペイロニー病に見られるように、最初に線維化し、石灰化したプラークの形成を引き起こす。

さらに、硬結陰茎形成術4の影響を受けたこれらの患者においても弾性繊維濃度の有意な減少がある。

根治的前立腺切除術を受けた患者でも同様の変化が見られ、小柱弾性線維および平滑筋線維が減少し、コラーゲン含量が有意に増加した5。

年齢が進むにつれて、性腺ステロイドホルモン、特にテストステロン産生が減少6、神経伝導が遅くなり、陰茎の血管微小循環の効率が低下する。

アンドロゲンは、勃起組織の発達、成長および成熟に不可欠であり、海綿体のhemostatisに作用し、平滑筋の成長および結合組織のタンパク質合成を調節す

したがって、それらの産生の減少は、海綿体線維症7,8の基礎である弾性繊維からコラーゲン繊維へのスイッチを引き起こす可能性がある。

最近の研究では、テストステロンはまた、ホスホジエステラーゼ5型（PDE5）9の発現を調節することが示されている。勃起不全（ED）は世界中で1億5000万人に影響を与えることが知られています。

数年前まで、EDの90％が精神病病因を持っていたと考えられていました。

さらに、さらなる神経生理学的、血液力学的および薬理学的研究は、EDの50％が有機病因を有することを示し、勃起機能の複雑な生化学的および微細解剖学的機構をよりよく理解するのに役立っている10。一方、精神遺伝的EDでさえ、アドレナリン作動性刺激の増加の結果であり、それ自体が有機的起源を有する可能性がある11。

過去20年間、EDの治療に顕著な変化が見られました。

勃起不全のための有効な療法としてPDE5抑制剤の出現そして成功は元の混合物の開発の後ろの意思を考慮すると驚くべきです:最初にantianginalの代理店

さらに、シルデナフィルは、前立腺切除患者における海綿体の線維症の進行を予防することが示されている。 その有効性は、線維芽細胞に対して発揮される抗増殖効果に起因すると思われる12。

PDE-5阻害剤は、勃起不全の治療に革命をもたらし、世界中の百万人の生活を変えたことが知られています。

しかしながら、内皮機能不全（56％）の影響を受け、その後、このクラスの薬物に反応しないED患者の割合が依然として高い13。

すでに広範囲に研究されていますが、EDに関してはドナーは引き続き重要なトピックではありません。

PDE-5阻害剤に対する非応答者であるこれらの患者を治療するための新薬を見つけようとするために、新しいNOドナーまたは新しいグアニリルシクラーゼ活性化剤を見つけるために多くの研究が行われている14。

本研究では、ヒト海綿体組織を採取し、in vivoで平滑筋弛緩実験を行うためのモデルを示しています。

外傷や脳卒中によって殺された若い死体ドナーから採取された健康な海綿体は、良好な状態で組織を提供します。

文献では、ヒト組織のサンプルを得ることが困難であるため、同様のアプローチは見出されていない。

この技術では、それがPen Wangらによって行われているように、ラット、またはウサギのような動物からin vivoで海綿体を使用して、in vivoではなく、ヒト平滑筋組織上のNOドナー、グアニリルシクラーゼ活性化剤およびRohA-キナーゼ阻害剤のような新薬を試験することが可能である。 15.

最後に、この収穫技術と平滑筋収縮緩和モデルは、EDを治療するための新しい薬を見つけるのに役立つ非常に有用な手段である可能性があります。

1. Andersson KE、Wagner G：陰茎勃起の生理学。 １ ９ ９ ５；７ ５：１ ９ １−２ ３ ６。

2. Iacono F、Barra S、de Rosa G、Boscaino A、Lotti T:無力によって影響される患者のtunicaのalbugineaの微細構造の無秩序。 ユール-ウロール 1994; 26: 233-9.

3. Iacono F,Barra S,Lotti T:海綿体のalbuginea中の弾性繊維濃度と夜間の腫瘍モニタリング。 Int J Impot Res.1995;7:63-70。

4. イアコノF、バラS、デローザG、ボスカイノA、ロットT: 勃起機能不全の有無にかかわらず、ペイロニー病の影響を受けた患者における白斑の微細構造障害。 J-ウロール 1993; 150: 1806-9.

5. Iacono F,Giannella R,Somma P,Manno G,Fusco F,Mirone V:根治的前立腺切除後の海綿体組織における組織学的変化。 J-ウロール 2005; 173: 1673-6.

6. Traish A、Kim N:陰茎の建設における男性ホルモンの生理学的な役割:体の海綿体の構造および機能の規則。 JセックスMed. 2005; 2: 759-70.

7. Traish AM、Guayの:男性ホルモンは人間のpenile建設のために重大であるか。 臨床的および前臨床的証拠を調べる。 JセックスMed. 2006;3:382-404;ディスカッション404-7.

8. Park K、Seo JJ、Kang HK、Ryu SB、Kim HJ、Jeong GW：陰茎勃起の脳中心を評価するための血液酸素化レベル依存性（BOLD）機能MRIの新しい可能性。 Int J Impot Res.2001;13:73-81.

9. Morelli A,Filippi S,Mancina R,Luconi M,Vignozzi L,Marini M,et al.：アンドロゲンは、海綿体におけるホスホジエステラーゼ5型の発現および機能活性を調節する。 内分泌学。 2004; 145: 2253-63. で正誤表：内分泌学。 2004; 145: 3152.

10. カイザー FE：高齢の男性の勃起不全。 メド-クリン-ノース-アム… 1999; 83: 1267-78.

11. Iacono F、Barra S、Lotti T：二重超音波検査による心因性インポテンスにおける陰茎深部動脈の評価。 J-ウロール 1993; 149: 1262-4.

12. Iacono F、Prezioso D、Somma P、Chierchia S、Galasso R、Micheli P：シルデナフィルによる前立腺切除後の海綿体線維症の病理組織学的に証明された予防。 尿路感染症（尿路感染症） 2008; 80: 249-52.

13. Feldman HA、Goldstein I、Hatzichristou DG、Krane RJ、McKinlay JB：インポテンスとその医学的および心理社会的相関: マサチューセッツ州の男性の老化の調査の結果。 J-ウロール 1994; 151: 54-61.

14. Seidler M,Šert S,Waldkirch E,Stief CG,Oelke M,Tsikas D,et al.：単離されたヒト勃起組織に対する新規クラスの一酸化窒素（NO）供与化合物のin vitro効果。 ユール-ウロール 2002; 42: 523-8.

15. Wang P,Wu P,Myers JG,Stamford A,Egan RW,Billah MM:ヒト、イヌおよびウサギの海綿体の5型ホスホジエステラーゼの特性評価。 ライフサイエンス 2001; 68: 1977-87.