PDE5和iNOS基因修飾的自體脂肪幹細胞移植治療勃起功能障礙

《PDE5和iNOS基因修飾的自體脂肪幹細胞移植治療勃起功能障礙》是依託華中科技大學，由劉繼紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：PDE5和iNOS基因修飾的自體脂肪幹細胞移植治療勃起功能障礙
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉繼紅
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

目前勃起功能障礙（ED）的基因治療主要選擇NO-cGMP通路中的關鍵酶為靶點對陰莖海綿體平滑肌細胞進行直接干預。脂肪幹細胞(ADSCs)是近幾年新發現的一種成體幹細胞,取材簡單，含量豐富，向脂肪幹細胞轉入一氧化氮合酶（NOS）基因和有效抑制PDE5表達的siRNA，利用NO-cGMP通路中兩個關鍵靶點對cGMP濃度進行雙向調控，可有效提高脂肪幹細胞內的NO和cGMP濃度並作用於陰莖海綿體平滑肌，同時脂肪幹細胞分化後將進一步替代凋亡和病理改變的陰莖海綿體平滑肌細胞，能實現從組織和基因水平同時治療ED的目的。本研究擬用western blot、RT-PCR篩選出穩定表達的iNOS基因和針對PDE5的siRNA，將iNOS和siRNA構建到病毒載體上，轉染ADSCs，自體移植到ED鼠模型，並檢測其勃起功能，進一步研究ADSCs在陰莖海綿體內的種植、分化機制，以實現更高效的ED基因治療。

結題摘要

目前，勃起功能障礙的基因治療主要選擇NO-cGMP通路中的關鍵酶作為靶點，對陰莖海綿體平滑肌細胞進行直接干預。脂肪幹細胞(ADSCs)是2001年發現的一種新的成體幹細胞，取材簡單，體內含量豐富。研究表明幹細胞在治療ED方面具有巨大的潛力。但是，單純性幹細胞治療糖尿病ED的效果尚不十分理想。本研究採用iNOS和PDE5-siRNA基因修飾的ADSCs進行糖尿病ED大鼠的治療，以期發現更有效的ED治療方法以及探索相應的作用機制。 本課題組建立了iNOS和PDE5-siRNA基因修飾的ADSCs，並從整體水平和分子水平對iNOS和PDE5-siRNA基因修飾的ADSCs治療糖尿病ED的療效、作用時間和具體機制進行相關研究。得出以下結果：（1）用RT-PCR和WesternBlot方法篩選出穩定表達的iNOS和針對PDE5的siRNA，將iNOS和siRNA構建到病毒載體上，並轉染ADSCs，成功構建單基因和雙基因修飾的ADSCs。（2）iNOS修飾的ADSCs治療1w和2w後，均可明顯改善DM大鼠勃起功能；PDE5修飾的ADSCs治療1w後，可明顯改善DM大鼠勃起功能，但差於iNOS修飾的ADSCs治療組，而2w後可明顯改善DM大鼠勃起功能；iNOS和PDE5修飾的ADSCs治療效果與iNOS修飾的ADSCs相似。其效果均顯著優於單純ADSCs的治療效果。（3）iNOS和PDE5-siRNA基因修飾的ADSCs可釋放NO並旁分泌大量IGF-1和VEGF，增加海綿體平滑肌含量，降低海綿體纖維化程度。 本研究聯合使用了基因治療和幹細胞治療的方法，並證實其優於單純的幹細胞治療。同時，發現基因修飾的ADSCs治療ED具有明顯的時效性，即PDE5-siRNA基因修飾的ADSCs在1w時可改善大鼠勃起功能，但在第2w時的治療作用更佳。並對具體治療機制進行了探索，勃起功能的改善與基因修飾的ADSCs釋放NO和旁分泌大量生長因子有關。從而為ED的治療找到一種卓有成效的新方法。