上节课我们很认真的介绍了氮氧化物（the nitric oxide，又称为一氧化氮（NO））在勃起过程中，扮演的关键角色。文章通俗易懂，大家首次认识到了，原来有比伟哥、西地那非和他达拉非都更厉害的东西。彷佛从二维空间认知进入到三维空间认知。有兴趣大家可以看本篇10万+阅读量的文章：；但是今天我们要讲的内容不输给一氧化氮（NO），因为我们要介绍的主角是一种核苷酸，名字叫做环磷酸鸟苷（cGMP），而环磷酸鸟苷（cGMP）在勃起过程中的重要性不输给一氧化氮（NO）。

为什么说环磷酸鸟苷（cGMP）比一氧化氮（NO）更重要，下面有很专业、通俗、严谨的介绍。包括如何增加环磷酸鸟苷（cGMP）都会说到，内容很精彩。但是大家只要明白一点，勃起是在一氧化氮（NO）介导下开始的，但是勃起的本质是海绵体血管扩张，一氧化氮（NO）介导勃起并不是直接导致勃起，而是召唤出来了“神龙”：环磷酸鸟苷（cGMP），最终血管才会直接扩张，所以等于是环磷酸鸟苷（cGMP）直接介导勃起。

1. 环磷酸鸟苷（cGMP）在平滑肌放松中的作用

勃起的生理过程的核心是阴茎血管平滑肌的放松，尤其是在阴茎海绵体（即两个充血的阴茎海绵体组织）中。为了让平滑肌放松，平滑肌细胞需要从通常的收缩状态“关闭”，以便血液进入勃起组织。

内皮一氧化氮（NO）释放：这一过程从性刺激开始，性刺激激活神经系统，促进一氧化氮（NO）从阴茎血管的内皮细胞释放。NO是一个信号分子，在血管舒张（即血管扩张）中起着至关重要的作用。

激活鸟苷酸环化酶：NO释放后，它激活平滑肌细胞中的鸟苷酸环化酶，该酶将鸟苷三磷酸（GTP）转化为cGMP。

通过cGMP实现平滑肌放松：cGMP作为二级信使分子，通过降低细胞内钙离子浓度来引发一系列反应，从而引起平滑肌放松。低钙浓度阻止了**轻链激酶（MLCK）**的激活，后者通常会引起肌肉收缩。因此，平滑肌的放松得以实现。

血管舒张：随着平滑肌的放松，阴茎的血管（尤其是海绵体动脉）扩张，血液流入阴茎。这是实现勃起的关键步骤，因为血液流入海绵体组织，导致勃起发生。

2. 维持勃起

一旦勃起发生，cGMP继续在维持勃起中发挥重要作用。

持续的平滑肌放松：为了保持勃起，阴茎血管的平滑肌需要持续放松。这一过程通过持续的cGMP活性来实现，cGMP保持血管扩张，确保阴茎始终充血。

抑制磷酸二酯酶5型（PDE5）：**磷酸二酯酶5型（PDE5）**是负责分解cGMP的酶。如果PDE5活跃，它会降低cGMP的水平，导致平滑肌收缩，进而使勃起消退。

PDE5抑制作用：像西地那非（伟哥）、**他达拉非（Cialis）和伐地那非（Levitra）**这样的药物治疗勃起功能障碍是通过抑制PDE5来发挥作用的。它们通过阻止PDE5来防止cGMP的降解，从而保持平滑肌放松，延长血管扩张和勃起的持续时间。

3. 环磷酸鸟苷（cGMP）在性刺激中的反应

初始性唤起：当男性受到性刺激时，乙酰胆碱从阴茎的神经末梢释放，刺激内皮细胞释放NO。NO激活鸟苷酸环化酶，进而生成cGMP。cGMP水平越高，平滑肌放松的程度越大，导致更多的血液流入阴茎。

效应的放大：在某些情况下，cGMP不仅引起平滑肌放松，还能够放大NO的效应，形成一个反馈环路，使得cGMP生成的增加导致更强的平滑肌放松，从而使勃起更加完全和持久。

4. 环磷酸鸟苷（cGMP）的分解和勃起的结束

性活动结束或刺激减弱后，勃起自然消退。身体通过分解cGMP来实现这一点。

PDE5的作用：PDE5将cGMP分解为其无活性的形式——5'-GMP。随着cGMP水平的降低，钙离子开始再次进入平滑肌细胞，导致平滑肌收缩。随着平滑肌的收缩，血液从阴茎流出，勃起逐渐消退。

勃起持续时间的调控：勃起的持续时间由cGMP的合成（通过NO）和cGMP的降解（通过PDE5）之间的平衡来控制。像PDE5抑制剂这样的药物能够延长cGMP的半衰期，从而通过防止cGMP的降解来延长勃起的时间。

5. 环磷酸鸟苷（cGMP）与其他分子之间的相互作用

cAMP与cGMP的关系：虽然cAMP（环腺苷酸）是另一个在许多生理过程中发挥作用的重要二级信使，但cGMP在阴茎的平滑肌放松中扮演着更直接和重要的角色。cAMP和cGMP都参与血管舒张，但cGMP在勃起过程中具有更为重要的作用。

内皮健康与cGMP：生成足够的cGMP依赖于内皮细胞的健康。动脉粥样硬化、糖尿病、高血压等疾病可能损害内皮，减少NO的生成，从而降低cGMP的水平，导致勃起功能障碍。

6. 临床意义：环磷酸鸟苷（cGMP）与勃起功能障碍（ED）

勃起功能障碍（ED）通常由cGMP生成减少引起，原因可能是NO供应不足（通常由内皮功能障碍引起）或PDE5活性过高。理解cGMP在勃起功能中的作用可以帮助解释为什么PDE5抑制剂在治疗ED时如此有效。

内皮功能障碍与NO：在高血压、糖尿病和高胆固醇等疾病中，内皮可能不再有效地生成NO。NO生成的减少导致鸟苷酸环化酶的激活减少，cGMP水平下降，进而导致平滑肌放松不足。最终，这会导致勃起功能障碍。

PDE5抑制剂：像西地那非（伟哥）、**他达拉非（Cialis）和伐地那非（Levitra）**等药物通过抑制PDE5发挥作用。它们通过增加cGMP水平，帮助维持平滑肌的放松和阴茎的血流，从而改善勃起功能。这些药物在NO生成和鸟苷酸环化酶激活仍然有效的情况下最为有效。

7. 如何有效增加环磷酸鸟苷（cGMP）

有多种途径增加环磷酸鸟苷（cGMP）的水平，间接的或者直接的，包括药物干预/医学治疗/补充剂等等，具体可参考本篇文章：

8. 总结：cGMP在勃起中的重要性

总的来说，cGMP对于勃起至关重要，因为它是阴茎平滑肌放松的关键介质。过程开始时，**一氧化氮（NO）**的释放激活鸟苷酸环化酶，生成cGMP，进而引起血管扩张、增加血液流入阴茎，从而产生勃起。cGMP的持续存在确保了平滑肌保持放松，勃起得以维持。

PDE5通过分解cGMP来结束勃起，促进平滑肌收缩，使血液离开阴茎，勃起逐渐消退。像PDE5抑制剂这样的药物通过延长cGMP的作用时间来帮助治疗勃起功能障碍，它们通过防止cGMP的降解，使得勃起得以持续更长时间。因此，cGMP对于勃起的发起和维持都是至关重要的，它的调控是勃起功能过程中的核心。

参考文献：

1、Erectile dysfunction in cyclic GMP-dependent kinase I-deficient mice doi: 10.1073/pnas.030419997

2、A multifaceted approach to maximize erectile function and vascular health DOI: 10.1016/j.fertnstert.2010.04.026