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目的1.探讨雄激素对阴茎海绵体平滑肌细胞(corpus cavernosum smooth muscle cells,CCSMCs)自噬和凋亡的影响,重点研究其对自噬和凋亡桥梁分子BECN1:Bcl-2的调节作用。2.探讨雄激素浓度和雄激素受体(androgen receptor,AR)活性变化对血管活性肠多肽(vasoactive intestinal polypeptide,VIP)调控勃起作用的影响。3.探讨雄激素浓度变化对AR及共调节因子表达的影响,AR及共调节因子信号通路与VIP/c AMP/PKA信号通路的相互作用,进而明确低雄激素浓度时勃起功能维持的机制。方法1.雄性SD大鼠随机分为6组:正常对照组(A组)、手术去势组(B组)、去势后补充十一酸睾酮组(C组)、单独给予AR拮抗剂氟他胺组(D组)、去势后给予氟他胺组(E组)、去势后给予十一酸睾酮和氟他胺组(F组)。2.结合体内电刺激海绵体神经测定海绵体内压力和离体平滑肌条实验测定海绵体平滑肌的舒缩功能,来评估各组大鼠勃起功能情况。3.通过HE染色、Masson三染色、透射电镜观察各组大鼠阴茎结构的变化。4.采用ELISA方法测定各组大鼠血清睾酮浓度的变化。5.通过透射电镜观察CCSMCs自噬情况,TUNEL染色观察CCSMCs凋亡情况。6.通过免疫组化和Western Blot对勃起相关指标(e NOS、n NOS)、阴茎结构相关指标(α-SMA、TGF-β1)、自噬相关指标(LC3、BECN1)、凋亡相关指标(Bcl-2、Bax)、VIP信号通路关键分子(VPAC2、PDE3A、Gαs、Gαi)、AR及共调节因子(CBP、p300、SRC-1、NCo R1、NCo R2)等进行定位和定量分析。7.结合大鼠阴茎内注射VIP和离体平滑肌条实验探讨雄激素浓度和AR活性变化对VIP调控勃起作用的影响。8.组织块法进行大鼠CCSMCs原代培养,MTT法检测不同雄激素浓度对CCSMCs生长的影响;结合体内外研究雄激素浓度变化对AR及共调节因子表达的影响。结果1.与A组相比,B和E组大鼠阴茎和前列腺明显萎缩,阴茎海绵体平滑肌成分减少、纤维化程度增加,α-SMA表达减少、TGF-β1表达增加;血清睾酮浓度明显降低;电刺激ICP/MAP明显下降,离体平滑肌条舒缩功能均减弱,勃起相关指标e NOS和n NOS表达减少;除D组血清睾酮浓度增加外,其他指标及其他组的各个指标均介于A组和B组之间。2.与A组大鼠相比,B组大鼠CCSMCs的自噬体数量明显减少,自噬指标BECN1和LC3-II蛋白表达降低;凋亡指数较高,抗凋亡指标Bcl-2表达降低,促凋亡指标Bax表达增加。3.各组大鼠海绵体注射VIP后勃起功能均增高,且组间差异无统计学意义,但注射VIP后与注射前勃起功能的比值有差别,由高到低依次为:E组>B组>D组>C组>A组>去F组;各组大鼠海绵体平滑肌条VIP的最大舒张反应差异无统计学意义;去势大鼠海绵体VPAC2和Gαs表达增加,PDE3A和Gαi-2表达降低。4.睾酮对CCSMCs生长的影响与其剂量有关系,双氢睾酮10-5 mol/L时刺激CCSMCs生长最明显,浓度过低(<10-9 mol/L)或过高(>10-4 mol/L)时刺激细胞生长的作用都会减弱。5.体内研究:不同雄激素浓度的各组(A、B、C组)大鼠海绵体AR的表达差异无统计学意义;与正常大鼠相比,去势组大鼠AR共激活因子CBP、p300、SRC-1表达均增高。体外研究:相比生理剂量雄激素组,低剂量雄激素组CCSMCs内AR表达降低,高剂量雄激素组AR表达增高;低剂量雄激素组CCSMCs内AR共激活因子CBP、p300、SRC-1表达均增高。结论1.去势通过抑制CCSMCs自噬和促进凋亡而损害阴茎正常的勃起结构和功能,其中可能主要是通过自噬和凋亡关键分子—BECN1:Bcl-2的调控作用。2.VIP发挥作用可能并不依赖雄激素浓度或AR活性,属于雄激素非依赖性的勃起神经递质。VIP/AC/c AMP信号通路可能在正常雄激素浓度时起辅助作用、而在低雄激素浓度时起重要作用。3.雄激素对AR及其共调节因子有复杂的调控作用,AR及共调节因子信号通路与VIP/c AMP/PKA信号通路之间存在交叉激活机制。低雄激素时,CCSMCs内AR表达不变或降低,而AR共激活因子(CBP、p300、SRC-1)表达增高。在AR共激活因子的协同作用下,AR及共调节因子信号通路通过交叉激活而增强VIP/c AMP/PKA信号通路的作用,从而使得低雄激素浓度时勃起功能得以维持。