本動物模式最⼤大的特點在於建⽴立了可同步紀錄平均動脈內壓、︑､海 綿體內壓與海綿體組織⼀一氧化氮含量的有效⽅方法。︒｡此⼀一模式在⽬目前的 學術研究上尚無⼈人發表過，可能是因為動物⼿手術之困難與研究⼯工具之
闕乏。︒｡本研究模式可⽤用於評估勃起機制裡⼀一氧化氮（NO）與內⽪皮⼀一 氧化氮合成酶（Endothelial Nitric Oxide Synthase, eNOS）在⾼高⾎血壓與
⾼高⾎血糖環境下的變化。︒｡並且其即時紀錄的特性尤其能真實反應激素、︑､
內⽪皮平滑肌與⾎血管動⼒力學在動物體內的真實情形。︒｡本研究所建⽴立之動
物模式在學術研究極具發展性與實⽤用性，可⽤用於研究⾼高⾎血糖與⾼高⾎血壓 所造成的勃起功能障礙的病理機制與及治療⽅方針，同時也提供了從事
研究藥物或⾷食品對勃起功能改善效果等相關研究者⼀一個深具價值的 研究⼯工具。︒｡
⾃自由基在體內除了會造成氧化傷害外，也同時在許多⽣生化代謝鏈 裡扮演著重要的訊息傳遞者(Finkel 2011)，只要氧化壓⼒力的天秤保持 正常就可以維持健康的平衡。︒｡然⽽而，由疾病所導致的⾃自由基不正常增
加會使氧化壓⼒力的天秤朝傷害的⼀一邊傾斜(Yeh, Chiang et al. 2011)。︒｡
我們發現在⾼高⾎血壓組與糖尿病組的⽼老⿏鼠⾎血液中 H2O2 與超氧陰離⼦子
O2-等⾃自由基皆有增加的趨勢，且雙重傷害組相較其他組別有顯著的
增加。︒｡⾃自由基是誘發計劃性細胞死亡的主要因⼦子(Yeh, Chiang et al.
2011)，⾼高⾎血壓與糖尿病造成的各種計劃性細胞死亡過程中，氧化壓
⼒力的不正常上升扮演了關鍵性的⾓角⾊色。︒｡在循環系統中，⾼高氧化壓⼒力的
⾎血液可能導致⾎血管的病變與及周邊組織的傷害。︒｡同時，⾃自由基也會氧 化勃起過程中重要的⾎血管舒張因⼦子⼀一氧化氮（Nitric Oxide, NO），使
其成為具有極強氧化⼒力的過氧化亞硝酸鹽（ONOO-,
Peroxynitrite
），於⼲干擾勃起機制的同時更造成陰莖組織的氧化傷害(Butler, Flitney et
al. 1995, Darley-Usmar and White 1997)。︒｡過去的研究中也發現降低陰 莖組織氧化壓⼒力可以改善內⽪皮⼀一氧化氮合成酶（eNOS）表現量(Toblli,
Cao et al. 2006) 與 陰 莖 海 綿 體 與 ⾎血 管 纖 維 化 情 形 (Baumhakel, Schlimmer et al. 2008)。︒｡在本研究中也發現個別傷害與雙重傷害組陰 莖海綿體組織皆有出現發炎性肥⼤大細胞（Mast Cell）與巨噬細胞
（Macrophage）且與控制組相⽐比有顯著差異，推測在陰莖海綿體組織 亦有明顯的氧化壓⼒力傷害。︒｡欲更進⼀一步的了解陰莖海綿體組織的氧化
壓⼒力傷害程度，可以透過海綿體組織離體⾃自由基測量來量化之，同時 這也是我們在下⼀一階段實驗會進⾏行的項⽬目之⼀一。︒｡
本研究中發現罹患⾼高⾎血壓與糖尿病的組別勃起時陰莖海綿體內
壓（ICP）相較於控制組有減少的趨勢但無顯著差異，可能是因為本
研究中所使⽤用之罹病四周的⽼老⿏鼠，屬於罹病早期階段，其勃起功能受 損的程度尚不及⾧長期罹病的⽼老⿏鼠嚴重。︒｡但是在⾼高⾎血壓與糖尿病雙重傷
害的組別中，勃起時陰莖海綿體內壓顯著的低於其他組別，顯⽰示⾼高⾎血 壓與糖尿病對陰莖勃起功能的傷害具有加成性，此乃本研究重要的研
究成果之⼀一。︒｡
在代謝症候群中，⾼高⾎血壓、︑､⾼高⾎血糖與⾼高⾎血脂為三個主要的症狀，
同時許多⽂文獻也指出它們皆有造成陰莖海綿體勃起功能失常的影響
(Bansal 1988, Sasaki, Yoshimura et al. 2003, Seftel, Sun et al. 2004)。︒｡本 研究旨在建⽴立研究多重傷害造成⼀一氧化氮-陰莖勃起傳遞鏈受損的研 究模式，並探討了⾼高⾎血壓與⾼高⾎血糖合併傷害的情形。︒｡在下⼀一階段的研 究中，我們將會對⾼高⾎血脂的合併傷害進⾏行進⼀一步的探討。︒｡希望能提供
代謝症候群與勃起功能障礙相關研究提供更多的研究資料與研究視
⾓角。︒｡
本研究中發現罹患⾼高⾎血壓會導致勃起時陰莖海綿體組織⼀一氧化氮 含量減少；免疫染⾊色的結果也顯⽰示陰莖海綿體組織與陰莖海綿體背側 動脈中eNOS的表現量相較於控制組明顯降低，此結果與前⼈人研究結
果⼀一致(Behr-Roussel, Bernabe et al. 2002)。︒｡同時，罹患第⼀一型糖尿病
也會導致勃起時陰莖海綿體組織⼀一氧化氮含量減少(Zhang, Li et al.
2013)；免疫染⾊色的結果也顯⽰示陰莖海綿體組織與陰莖海綿體背側動 脈中eNOS的表現量相較於控制組明顯降低，此結果與
Bivalacqua 於
2004 年發表在PNAS中利⽤用鏈佐黴素（Streptozotocin）誘發之第⼀一型
糖 尿 病 ⿏鼠 為 模 式 所 測 得 的 蛋 ⽩白 質 表 現 結 果 ⼀一 致 (Bivalacqua, Champion et al. 2004) 。︒｡然⽽而⽬目前仍無綜合探討⾼高⾎血壓與第⼀一型糖尿病
共存時的⼀一氧化氮與eNOS表現量的相關研究，因此本研究特別針對 此兩病症所可能產⽣生的雙重傷害做探討，研究結果顯⽰示在雙重傷害的 情況下勃起時陰莖海綿體組織⼀一氧化氮含量與及陰莖海綿體切⽚片組 織中eNOS表現量皆顯著的減少。︒｡此結果提供了⼀一個解釋同時罹患⾼高
⾎血壓與第⼀一型糖尿病造成更嚴重的勃起功能障礙的可能原因。︒｡
左旋精氨酸（L-Arginine）為內⽣生性⼀一氧化氮前驅物，在許多研 究中皆有提到其治療因⼀一氧化氮缺乏所導致之勃起功能障礙的潛⼒力
(Escrig, Gonzalez-Mora et al. 1999)。︒｡於本研究中我們給予左旋精氨酸 來評估其對於由⾼高⾎血壓與第⼀一型糖尿病所引起的勃起功能障礙的治
療效果。︒｡研究結果顯⽰示，⾼高⾎血壓與及⾼高⾎血壓合併第⼀一型糖尿病組在給
予左旋精氨酸後勃起時陰莖海綿體內壓（ICP）/平均動脈壓（MAP）
皆有顯著的提升，同時第⼀一型糖尿病組亦有提升的趨勢。︒｡本研究同時
探討⼈人⼯工合成的新型⼀一氧化氮源（NO donor）CysaCysd Lu5 (CCL5) 對於由⾼高⾎血壓與第⼀一型糖尿病所引起的勃起功能障礙的治療效果。︒｡初
步研究結果顯⽰示，控制組⽼老⿏鼠在給予CCL5之後勃起時陰莖海綿體內 壓有提升的趨勢。︒｡此結果暗⽰示此新合成藥物具有治療或改善勃起功能
障礙的研究潛⼒力。︒｡此外，上述兩種治療策略結果更加⽀支持本研究模式 具有研究與開發新型勃起功能障礙藥物的潛⼒力。︒｡同時，各組別在給予
內 ⽪皮 ⼀一 氧 化 氮 合 成 酶 抑 制 劑
N- 硝 基 -L- 精 氨 酸 甲 酯
（
N
ω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride, L-NAME
）之後陰莖 海綿體內壓（ICP）/平均動脈壓（MAP）皆有顯著的降低，驗證了內⽪皮⼀一氧化氮合成酶在此研究模式中的重要性。︒｡
本研究探討在⾼高⾎血壓與第⼀一型糖尿病的環境下陰莖海綿體組織 的 三 種 計 畫 性 細 胞 死 亡 （ Programed Cell Death ） 與 組 織 發 炎
（Inflammation）情形。︒｡在細胞凋亡（Apoptosis）的部分，西⽅方墨點
染⾊色實驗結果顯⽰示，糖尿病組與⾼高⾎血壓組陰莖海綿體組織細胞凋亡蛋
⽩白cleaved-Caspase-3表現量顯著⾼高於控制組，雙重傷害的組別有⾼高於 其他組的趨勢。︒｡TUNEL染⾊色結果顯⽰示糖尿病組在陰莖海綿體有出現
細胞凋亡；⾼高⾎血壓組在陰莖海綿體、︑､陰莖背部靜脈有出現細胞凋亡；
雙重傷害組別則在陰莖海綿體、︑､陰莖神經、︑､陰莖背部動脈周邊與陰莖
背部靜脈皆有出現細胞凋亡，且明顯較個別傷害組嚴重。︒｡細胞⾃自噬部 分，西⽅方墨點染⾊色實驗結果顯⽰示，糖尿病組、︑､⾼高⾎血壓組與雙重傷害組
陰莖海綿體組織細胞⾃自噬蛋⽩白Beclin-1皆顯著⾼高於控制組，且雙重傷 害組有⾼高於個別傷害組的趨勢。︒｡在免疫組織化學染⾊色中顯⽰示個傷害組
陰莖海綿體組織、︑､陰莖神經、︑､陰莖背部動脈與陰莖背部靜脈皆有
Beclin-1蛋⽩白的表現，且雙重傷害組有較個別傷害組嚴重的趨勢。︒｡在
Zang於2011年發表的⽂文獻中有提及罹患第⼀一型糖尿病的⽼老⿏鼠陰莖海 綿體會有明顯的細胞⾃自噬 (Zheng, Whitman et al. 2011)。︒｡⽽而本篇研究 則更進⼀一步指出在⾼高⾎血壓的環境下Beclin-1蛋⽩白在陰莖組織中表現量
也會增加的事實。︒｡我們也利⽤用西⽅方墨點轉漬法與免疫組織化學染⾊色來 評估陰莖組織發炎程度。︒｡結果中顯⽰示傷害組陰莖組織中發炎性蛋⽩白
CD68表現量顯著增加，且在陰莖海綿體組織、︑､陰莖海綿體神經、︑､陰
莖背部動脈⾎血管週邊皆有顯著的發炎性CD68蛋⽩白表現與肥⼤大細胞的
分佈。︒｡此結果證實在短期的⾼高⾎血壓與糖尿病環境下陰莖海綿體組織即 呈現發炎反應並對進⼀一步的組織傷害與勃起功能受損提供了⼀一個合
理的解釋。︒｡
透過 Masson’s Trichrome Stain 可以觀察組織組織膠原蛋⽩白增⽣生 的情形，⽤用以評估組織纖維化（Fibrosis）的程度(Chung, Lai et al. 2012)。︒｡
我們觀察到糖尿病組陰莖海綿體組織與陰莖海綿體神經周圍有纖維
化的情形；⾼高⾎血壓組與雙重傷害組陰莖海綿體、︑､陰莖海綿體神經周圍、︑､
陰莖背部陰莖背部動脈周圍與陰莖背部靜脈平滑肌皆有顯著的纖維
化，且雙重傷害組纖維化程度較其他組更加顯著。︒｡陰莖海綿體竇（CS）
的纖維化會導致其順應性（Compliance）下降(Javaroni and Neves 2012)；
⾎血管平滑肌纖維化會使得⾎血管缺乏彈性且難以控制，導致流⼊入陰莖的
⾎血量降低、︑､陰莖靜脈閉塞機制（VOM）受損(Valji and Bookstein 1987)。︒｡
最終陰莖因勃起時充⾎血不⾜足與及⾎血液溢流⽽而導致陰莖海綿體內壓減
低(Dorrance, Lewis et al. 2002)。︒｡本研究使⽤用 12 週齡的⽼老⿏鼠組織，屬 於傷害的早期階段。︒｡⾧長期處於⾼高⾎血壓或⾼高膽固醇⾎血脂環境中的⽼老⿏鼠會
出現動脈硬化（Arteriolar Sclerosis）(Moses 1954)，⾎血管管徑會減少，
根據泊肅葉定律（Poiseuille's law）
（Φ＝體積流率＝單位時間內通過單位截⾯面積單位截⾯面積的液體體積，V＝流過
的液體體積，t＝時間，v＝細管內平均流體流速，R＝細管內半徑，η＝動黏度，
ΔP＝細管兩端壓⼒力差，Δx＝沿著流體流動⽅方向的距離，L＝細管⾧長度）
⾎血管中的⾎血流體積流率(Φ)在⾎血管兩端的壓⼒力差(ΔP)
、︑､細管的⾧長度（L）
與動黏度（η）固定不變的前提下將與⾎血管內半徑（R）的四次⽅方成 正⽐比。︒｡也就是說，⾧長期處與⾼高⾎血壓環境下造成的動脈硬化會更進⼀一步 的使陰莖⾎血流量減低，導致更嚴重的勃起功能障礙。︒｡
在發炎或氧化壓⼒力上升等情形下，內⽣生性或補充性的抗氧化防禦 能⼒力可能會上升或降低。︒｡降低的抗氧化能⼒力會更加重氧化傷害(Chan,
Han et al. 2001)。︒｡在本研究中 Bcl-2/Bax 和 Nrf-2/HO-1 是兩個具抗氧 化保護之訊息途徑。︒｡此⼆二途徑皆與粒線體的完整功能有關 (Vander
Heiden and Thompson 1999, Piantadosi, Carraway et al. 2008)。︒｡
ROS/Bcl-2/Bax和 Nrf-2/HO-1 機制缺損可能使粒線體受損進⽽而使陰莖
海綿體細胞凋亡愈加嚴重 (Beyer, Xu et al. 2008)。︒｡過⾼高的粒線體氧化
壓⼒力會使細胞本⾝身的 Nrf-2/HO-1 保護機制活化以抑制細胞凋亡與細 胞⾃自噬(Chung, Lai et al. 2012)。︒｡因此，在細胞遭遇傷害的情況下，可
以預期細胞內 Nrf-2 與 HO-1 蛋⽩白的表現量會增加。︒｡本研究中糖尿病 與⾼高⾎血壓組 Nrf-2 蛋⽩白的表現量相較控制組有提升的趨勢。︒｡免疫組織
化學染⾊色中顯⽰示在罹病組別陰莖海綿體、︑､陰莖神經、︑､陰莖背部動脈與 背部靜脈保護性蛋⽩白 HO-1 皆有提⾝身的趨勢且雙重傷害組有較⾼高的表
現量。︒｡雖然保護性蛋⽩白表現量有提升，勃起功能障礙卻依然漸⾏行嚴重
現量。︒｡雖然保護性蛋⽩白表現量有提升，勃起功能障礙卻依然漸⾏行嚴重