人脐带间充质干细胞多靶点调控改善2型糖尿病性勃起功能障碍的作用及机制研究

摘要

目的 探究人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)对2型糖尿病性勃起功能障碍(T2DMED)模型大鼠的改善作用及潜在机制。方法 取36只性成熟的雄性SD大鼠，采用高脂饲料联合腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病(T2DM)模型，经阿扑吗啡(APO)阴茎勃起实验及性行为学实验筛选出T2DMED大鼠。将建模成功的大鼠按随机数字表法分为模型组(MC组，尾静脉注射等量0.9%生理盐水)、二甲双胍组(MTF组，150 mg/kg MTF溶液灌胃)、hUCMSCs组(尾静脉注射1×10～6 cells/kg P5代hUCMSCs细胞悬液)。另取12只同批次未建模雄性SD大鼠为空白对照组(NC组),每周1次尾静脉注射等量0.9%生理盐水，连续4周。分别于第0、10及14周采用电子秤测定大鼠体重，血糖仪检测尾静脉血糖；采用生物机能实验系统测定大鼠最大阴茎海绵体内压(ICPmax)与平均动脉压(MAP),计算ICPmax/MAP比值评价勃起功能；腹主动脉取血离心制备血清，采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平。HE染色观察海绵体窦腔结构、平滑肌束形态排列，Masson染色评估阴茎海绵体纤维化程度；采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测阴茎组织中磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的mRNA水平；采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测阴茎组织中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、eNOS、p-eNOS及凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cleaved Caspase-3的表达水平。结果 与NC组相比，MC组血糖、勃起潜伏期、爬背潜伏期、射精潜伏期、促炎因子水平、Cleaved Caspase-3/Caspase-3比值升高(P<0.001);勃起次数、爬背次数、射精次数、ICPmax/MAP比值、抗炎因子水平、阴茎海绵体平滑肌/胶原纤维比值、PI3K、AKT、eNOS的mRNA水平(P<0.01)及磷酸化蛋白水平、Bcl-2/Bax比值降低(P<0.001)。与MC组相比，MTF组和hUCMSCs组血糖、促炎因子水平降低(P<0.001);ICPmax/MAP比值、抗炎因子水平、eNOS磷酸化蛋白水平、Bcl-2/Bax比值升高(P<0.05)。与MTF组相比，hUCMSCs组勃起次数、爬背次数、射精次数、ICPmax/MAP比值(P<0.001)、抗炎因子水平、阴茎海绵体平滑肌/胶原纤维比值(P<0.01)、PI3K、AKT、eNOS的mRNA水平(P<0.05)及磷酸化蛋白水平、Bcl-2/Bax比值(P<0.001)升高；勃起潜伏期、爬背潜伏期、射精潜伏期、促炎因子水平(P<0.05)、Cleaved Caspase-3/Caspase-3比值(P<0.001)降低。结论 hUCMSCs能够激活PI3K-AKT-eNOS通路，通过降糖、抗炎、抗凋亡及抗纤维化等系统性调控作用改善T2DMED大鼠勃起功能，为临床应用转化提供了实验基础。

关键词

人脐带间充质干细胞 / 2型糖尿病 / 勃起功能障碍 / 抗炎 / 临床前研究

基金资助

新疆维吾尔自治区社会办医疗机构协会2022年“临床科研项目”(SHB2022003)