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目的早泄是男性最常见的射精功能障碍,严重影响男性健康及家庭幸福。关于早泄的确切病因目前还尚不明确,5-羟色胺(5-HT)和多巴胺(DA)已被证明在早泄的发病中有着非常重要的作用。最新研究表明5-HT除了与功能不同的受体结合调控射精外还能与组蛋白H3共价结合形成组蛋白5-HT化修饰以调控基因表达。然而,5-HT化在调节射精中的作用仍然未知。此外,另有研究发现多巴胺D4受体(DRD4)在射精过程中可能其负相关作用;随着选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)在临床中的成功应用,使我们认识到5-HT系统和DA系统之间可能存在联系。那么5-HT化修饰与DRD4之间是否存在联系也是未知的。因此,本研究拟通过动物模型探究5-HT化修饰与DRD4是否存在调控关系及调控机制,以进一步阐明5-HT系统和DA系统在射精调控中的直接联系。方法基于射精连续统一体理论,按照10%分类原则,依据我们性行为学观察实验中测得的雄性大鼠射精次数(EF)的平均值,将雄鼠分为三种不同的射精行为组,其中“射精过快”组雄鼠模拟人类原发性早泄。观察实验结束后,取各组大鼠脑组织分别冻存于-80℃用于后续实验。利用Western Blot、免疫组织化学技术检测三组大鼠中枢脑组织中DRD4的表达是否存在差异,并分析其差异表达与5-HT以及射精行为是否存在相关性。提取射精正常大鼠脑组织蛋白与带炔基的5-HT(5-PT)混合促进蛋白发生单胺基修饰,随后加入链霉亲和素磁珠,通过免疫沉淀富集发生单胺基修饰的蛋白,再通过Western blot分析沉淀中是否存在H3、H4、H2A和H2B,分析大鼠脑组织中是否存在组蛋白5-HT化修饰。选取射精过快组大鼠,随机分为两组,分别采用达泊西汀和生理盐水灌胃处理,随后行交配实验并记录相关性行为参数。交配结束后取大鼠脑组织,利用Western Blot、免疫组织化学技术检测两组大鼠中枢脑组织中DRD4和5-HT化修饰(H3K4me3Q5ser)的表达是否存在差异,并分析其差异表达与5-HT以及射精行为是否存在相关性。初步探索组蛋白5-HT化介导DRD4上调在射精调控中的重要作用。通过Ch IP-PCR、pull-down和质谱分析等实验探索组蛋白5-HT化介导DRD4上调的分子机制。最后体内实验通过鞘内注射sh DRD4以敲低大鼠大脑中DRD4表达,验证DRD4在射精调控中的关键作用。结果1、“原发性早泄”大鼠模型的建立:经过6周的交配实验,按照10%的分类原则,实验结束后我们获得11只“射精过快”雄鼠,13只“射精正常”雄鼠和10只“射精延迟”雄鼠。雄鼠的平均射精次数,“射精过快”组为3.94±0.33;“射精正常”组为2.13±0.17;“射精延迟”组为0.43±0.27。三组雄鼠的射精、骑跨、插入潜伏期和插入、骑跨次数均呈明显的递增,差异均具有统计学意义。而插入比例和射精后间隔期在三组雄鼠之间虽然存在差异,但差异不具有统计学意义。另外,为了满足整个课题研究的需要,我们后续又进行2批雄鼠的筛选。2、通过免疫印迹分析,我们发现“射精过快”、“射精正常”和“射精延迟”三组大鼠脑组织中DRD4及5-HT的表达存在显著差异,且DRD4的表达与5-HT浓度和EL之间呈显著正相关,与射精频率(EF)之间呈显著负相关。“射精过快”组大鼠在经历达泊西汀治疗后,DRD4的表达显著增加。与DRD4的表达一致,5-HT化水平(H3K4me3Q5ser)也显著增加,并且两者都与射精行为的变化显著相关。Ch IP-PCR分析显示,达泊西汀急性治疗后,H3K4me3Q5ser可直接与DRD4启动子结合。在大鼠皮层神经元细胞中,我们检测5-HT是否对DRD4和H3K4me3Q5ser的表达存在影响,发现5-HT可以显著促进DRD4和H3K4me3Q5ser的表达。然后,我们用生物素标记的大鼠DRD4 pull-down后进行质谱分析。根据质谱分析的结果,我们重点关注了得分最高的转录因子MZF1,并通过western blot分析验证了MZF1的存在。免疫共沉淀和蛋白质印迹分析显示H3K4me3Q5ser与MZF1存在直接相互作用。为了进一步探讨MZF1对DRD4表达的影响,使用sh MZF1敲降大鼠皮层神经元细胞中的MZF1,对这些用达泊西汀或5-HT处理的细胞进行蛋白质印迹和QRT-PCR分析发现用sh MZF1处理可显著降低MZF1的水平;相反,5-HT和达泊西汀可以显著提高MZF1的水平。此外,正如我们所预期的,达泊西汀或5-HT显著促进DRD4的表达,而当我们使用sh MZF1敲降神经元细胞中MZF1的表达时,DRD4的表达与对照组相比显著降低。值得注意的是,用达泊西汀和sh MZF1或5-HT和sh MZF1联合治疗后,DRD4的表达水平急剧下降。这些结果表明转录因子MZF1在转录水平上调节DRD4的表达。此外,使用sh DRD4敲低大鼠中枢的DRD4后,交配试验表明:与对照组相比,DRD4敲低组中不仅射精的频率显著降低,射精、骑跨和插入潜伏期也均延迟。结论我们的研究表明,达泊西汀可以通过上调5-HT促进组蛋白H3的5-HT化修饰,提高H3K4me3Q5ser的表达水平,进而促进DRD4转录复合物(H3K4me3Q5ser-MZF1-DRD4)的形成,从而促进DRD4的表达,发挥延缓射精的作用,这些发现不仅揭示了5-HT化修饰在射精调控中对DRD4的直接作用也为阐明5-HT系统和DA系统在射精调控中的直接联系提供了有力的证据。