杨钰兴(勃起功能障的干细胞治疗研究).doc

·大会交流· 勃起功能障碍的干细胞治疗研究 杨钰兴 肖明朝 苟欣 邱明 重庆市自然科学基金计划项目（项目编号：2007BB5288） 400016 重庆，重庆医科大学附属重医一院泌尿外科 勃起功能障碍(erectile dysfunction，ED)是指阴茎持续不能勃起或虽能勃起但不能维持勃起而无法达到满意性生活的状况，病程至少3个月以上。定义中的性生活“满意”，即阴茎不但能达到足以插入阴道的勃起，还要维持一定的时间。ED发病率非常高，1995年全世界约有1.52亿男性患者，估计2025年将有3.22亿[1]。 多年来对勃起生理机制和ED病理生理机制的深入研究，使我们对ED有了进一步的认识。阴茎的勃起是神经内分泌调节下的一种复杂血管运动。这种活动需要神经、内分泌、阴茎海绵体及心理因素的密切协同，并要求相应的神经、内皮细胞和平滑肌功能正常。只要机体的神经、内分泌、阴茎海绵体及心理因素任何一方面出现问题都可能导致ED发生。现代医学的发展在ED的诊断与治疗上已取得较大进展，目前临床中ED的治疗方式包括性心理、口服药物等无创性治疗和阴茎海绵体内药物注射、阴茎假体植入、血管手术等有创性治疗。这些治疗方法对临床中大多数ED患者均有一定疗效，但对糖尿病、前列腺癌根治术后以及病情较重的ED患者疗效不佳[2]。所以寻求有效的ED治疗方法已成了当前研究的热点之一。 近年基因治疗ED的研究呈现良好发展态势，可更好地寻找治疗ED的最佳目的基因。离子通道和细胞间通讯的研究更好地说明ED基因治疗的可行性及优势，ED动物模型的复制为ED的基因治疗研究提供了良好的工作平台。基因治疗目前主要以腺病毒为载体[3，4]，但腺病毒引起的炎症反应、治疗基因在其他细胞无选择性表达、存在潜在的致癌性以及带有治疗基因的载体在体内难以长时间存在等因素，使其在人类的利用有难以克服的障碍。而干细胞具有自身复制和多向分化的潜能，注入体内后有明显趋化性，较集中地到达受损部位并在局部微环境的诱导下，发生明显诱导分化，使干细胞向损伤组织修复所急需的组织细胞分化，从而促进损伤组织的修复。这使干细胞在ED的治疗研究中开始受到重视，本文就目前干细胞用于ED的治疗研究现状做一综述。 1 干细胞基本介绍 干细胞是指具有自身复制和多向分化潜能的细胞，包括全能的受精卵及其分化后代，直至组织器官谱系特异性干细胞。干细胞根据其分化潜能由高到低可依次分为全能型、多能型和多向潜能型三种类型。受精卵属于全能型干细胞，可分化成任何细胞类型，但对人类而言，全能型干细胞只存在于胚胎发育的前三天，目前还不能体外成功培养扩增全能型干细胞。胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)属于多能型干细胞，能分化成三个胚层不同的细胞类型。多年来，从内细胞团中分离和建立胚胎干细胞系为阐明干细胞的等级分化过程做出了巨大贡献。证明多能型干细胞经过胚层特化阶段发育为组织器官特异性干细胞。成体干细胞（adult stem cells,ASCs）属于多向潜能型干细胞，广泛存在于成体的不同组织中，用于维持组织器官结构和功能的稳态。由于干细胞的自身复制和多向分化潜能及其在保持组织器官稳态和修复损伤的作用，使干细胞作为再生医学研究的种子细胞倍受重视。近年不仅报道了各种来源的干细胞群的分离和应用研究，也对干细胞发育的基础理论有更深入的了解，尤其在决定干细胞命运的分化机制方面及细胞在保持和获得干性的分子机制方面有了长足进展，为干细胞的应用奠定了坚实基础。 2 干细胞在ED治疗中的研究 目前干细胞治疗ED尚处在动物实验研究阶段，运用的干细胞包括胚胎干细胞和各种来源的成体干细胞。 2.1 胚胎干细胞（ESCs) 胚胎干细胞是从早期胚胎中发现的一种能在体外培养的高度未分化细胞，具有高度分化潜能，能在体外无限扩增，而且可分化为机体全部类型细胞。在2004年，Bochinski等〔5〕运用ESCs来治疗大鼠神经源性ED。首先，他们从大鼠的囊胚中分离获得ESCs，并将脑源性神经营养因子（brain-derived neurortophic factor,BDNF）转染入ESCs，从而获得神经性胚胎干细胞（neural embryonic stem cells,NESCs），同时建立双侧阴茎海绵体神经损伤的大鼠模型。实验中，一组把NESCs注入大鼠盆腔神经节，另一组将NESCs注入阴茎海绵体中，并设立对照组。3个月后先通过盆腔神经节电刺激来检测阴茎海绵体内压（intracavernosal pressure,ICP）来评估勃起功能，然后再收集各组大鼠盆腔神经节和阴茎组织，通过免疫组织化学法检测盆腔神经节和阴茎组织中神经丝及一氧化氮合酶（NOS）阳性神经纤维含量。结果表明：实验组中大鼠盆腔神经节和阴茎组织中神经丝及NOS阳性神经纤维含