hHGF基因修饰的脂肪干细胞治疗糖尿病大鼠勃起功能障碍的研究

Diabetes may cause fibrosis and decrease in the content of smooth muscle and endothelium in corpous cavernosum, which may be correlated with diabetic erectile dysfunction(ED). Recent reports show that the over-activated TGF β1-Smad signaling pathway is closely related with above pathological changes in home and abroad. Our prior study found that down-regulation of over-expressed TGF β1 may decrease the apoptosis in smooth muscle and endothlial cell in corpous cavernosum. So we infer that down-regulation of key proteins in TGF β1 induced apoptotic signaling pathway may be effective to prevent and cure diabetic ED, which may be united with stem cell treatment to strenghten the anti-apoptotic ability of stem cell and corresponding functional cells so as to enhance the therapeutic effect on diabetic ED. In order to prove this inference, we will utilise molecular biological and electrophysiological technics on the levels of cell and animal to study the effect of hHGF on interfering the apoptosis of above cells induced by exogenous TGFβ1 firstly,then we will observe the effect of hHGF over-expressed adipose derived stell cells on apoptosis of penile cells, elastic fiber system and poassible neurotrophic effect in diabetic ED rats. The aim is to provide new treatment target for diabetic ED, this study has not been reported in home and abroad.

糖尿病可致阴茎海绵体组织纤维化、平滑肌、内皮细胞含量减少，这与糖尿病性勃起功能障碍（ED）的发生相关。近年来国内外报道，TGFβ1-Smad信号通路过度激活与上述病理改变关系密切。我们前期研究发现，降低糖尿病大鼠阴茎海绵体内过表达的TGFβ1可减少阴茎海绵体平滑肌和内皮细胞凋亡，据此我们推测调低TGFβ1凋亡信号通路关键蛋白可能是防治糖尿病性ED的有效手段，与干细胞治疗相结合，可增强干细胞及相应功能细胞的抗凋亡能力，提高干细胞治疗糖尿病ED的疗效。为证明这种推测，本实验采用分子生物学、电生理学等技术，分细胞和整体两个层次，首先研究hHGF干预外源性TGFβ1诱导的上述细胞凋亡作用，再观察过表达hHGF的脂肪干细胞对糖尿病ED大鼠阴茎组织细胞凋亡、弹力纤维系统的影响及可能具有的神经营养作用，为糖尿病ED治疗探索新靶点，此项目国内外未见报道。

基因治疗联合干细胞治疗是目前治疗ED的一个趋势。就糖尿病ED而言，阴茎组织的纤维化过程具有重要作用，这其中，TGFβ1-Smad信号通路扮演者重要角色。而根据既往的资料表明，HGF可能具有拮抗该信号通路的重要作用，但其机制有待进一步阐明，而且这是第一次将HGF应用于ED的治疗研究中，具有一定的新颖性和应用前景。我们将HGF基因通过病毒包装的方式转染ADSC，以期达到基因治疗和ADSC治疗协同发挥作用的效果。本研究分为两个层次，首先我们从细胞水平上，探讨了TGFβ1-Smad信号通路的激活与CCSMC和ADSC细胞的凋亡密切相关，而外源性的HGF预处理可以现在逆转上述过程，这与其抑制TGFβ1-Smad信号通路，激活PI3K-Akt信号通路，进而降低氧化应激水平密切相关，这种作用呈现出剂量依赖性。接着我们通过活体动物模型，研究了HGF对糖尿病ED的干预作用，使用HGF修饰的ADSC于阴茎海绵体处注射，发现其能够显著改善ED模型的勃起功能，且较单独使用ADSC效果更显著，其作用机制通过组织学实验，进一步证实了与干预TGFβ1-Smad信号通路， PI3K-Akt信号通路，氧化应激水平密切相关。通过上述实验，我们明确了HGF干预糖尿病ED模型阴茎纤维化过程，明确了HGF基因治疗与ADSC补充治疗相结合的可行性，为今后糖尿病ED乃至其他类型ED的治疗提供了新的思路。