白膜微小损伤在阴茎硬结症发病中的作用机制研究

Peyronie’s disease (PD) is a common disease which disrupting the physical and mental health of males. however, its etiology is still unclear and the effect of current treatment is not satisfied. As we all known, restoration and fibrosis are two opposite endings after tissue injury. If fibroblasts are persistent activated and escape from apoptosis, the tissue after injury will develop to irreversible fibrosis. Adipose tissue-derived stem cell (ADSCs) is a kind of easy acquisition and high purity stem cells. Current progression revealed that ADSCs could enhance the MMPs, degrade the collagen and increase apoptosis of active fibroblasts (myofibroblasts). Therefore, we suppose that ADSCs could be a great effective treatment for PD. The project aims of this study: To establish the animal model of PD by repeated microtruama of penile tunica albuginea; to analysis the balance of restoration and fibrosis at at the different tissue micro-environment (myofibroblasts and ECMs); to explore the pathophysiology mechanism of PD; to reverse the fibrosis micro-environment used ADSCs by increase MMPs and multiple differentiation; to observe the impact of myofibroblasts and ECM after co-cultured with ADSCs; to assess the treatment and mechanism of ADSCs for the PD animal model. The study will provide evidences that ADSCs may be a highlight treatment for PD.

阴茎硬结症(Peyronie’s Disease, PD)是一种常见的，严重影响着男性健康的疾病，但其病因不明，且暂无较理想的治疗方法。损伤修复和纤维化是组织损伤后两种不同的结局，若损伤后组织中成纤维细胞持续激活，无法通过凋亡途径清除，则发生不可逆的纤维化。脂质干细胞（ADSCs）是一种易获取，纯度高的干细胞。研究证实ADSCs能促进基质金属蛋白酶（MMPs）分泌，降解胶原纤维，促进激活的成纤维细胞凋亡，推测ADSCs对PD有较好的治疗效果。本项目拟通过多次白膜微小损伤构建新的PD动物模型，分析局部微环境（激活的成纤维细胞和细胞外基质）对损伤修复和纤维化平衡的影响，探讨多次损伤导致PD的发病机制。利用ADSCs通过诱导MMPs分泌和多向分化改变局部微环境逆转纤维化进程，观察ADSCs对成纤维细胞和细胞外基质的影响，评估ADSCs对PD的疗效，为ADSCs治疗PD提供理论和和实验依据。

阴茎硬结症(Peyronie’s Disease, PD)是一种常见的，严重影响着男性健康的疾病，但暂缺乏较理想的治疗方法。脂质干细胞（ADSCs）是一种易获取，纯度高的干细胞。研究证实ADSCs能促进基质金属蛋白酶（MMPs）分泌，降解胶原纤维，促进激活的成纤维细胞凋亡，推测ADSCs对PD有较好的治疗效果。本项目拟通过多次白膜微小损伤构建新的PD动物模型，分析纤维化过程中关键细胞（肌成纤维细胞MFs）的激活和调控过程；利用ADSCs通过诱导MMPs分泌和多向分化改变局部微环境逆转纤维化进程，观察ADSCs对成纤维细胞和细胞外基质的影响；评估ADSCs对PD的预防和治疗效果。实验结果：1. 与单次损伤组相比，多次损伤后大鼠阴茎弯曲角度明显增加，阴茎白膜和海绵体形成明显的纤维化斑块，弹性纤维断裂且结构紊乱，勃起功能轻度下降，大鼠阴茎组织中TGF-β1和αSMA表达量明显增加（P<0.05）。2. TGF-β1作用于TAFs后αSMA表达增加，使其向MFs转化；通过诱导Smad2磷酸化，上调细胞上清羟脯氨酸含量；通过上调RhoA和ROCK2表达使细胞具有明显的收缩性（P<0.05）。3. ADSCs与MFs共培养，MFs的αSMA表达减少，细胞上清羟脯氨酸含量减少，胶原合成能力下降，RhoA和ROCK2表达减少导致细胞收缩性减弱。ADSCs分泌大量的细胞因子和MMPs使细胞外蛋白降解，抑制MFs增殖，促进MFs凋亡（P<0.05）。4. ADSCs和CM-ADSCs减小PD大鼠阴茎弯曲角度，抑制局部胶原纤维沉积，修复受损的弹性纤维，通过增加iNOS和vWF的表达增强勃起功能，减少阴茎白膜αSMA的表达，抑制局部MFs的激活和胶原分泌（P<0.05）。综上所述，多次阴茎白膜注射ChE可构建理想的大鼠PD模型。体外实验表明TGF-β1激活TAFs，使其转化为MFs，并通过Smad依赖通路促进胶原合成和分泌，和Smad非依赖通路（RhoA/ROCK2）促进细胞收缩。上述过程可被ADSCs抑制。动物实验表明ADSCs和CM-ADSCs对PD大鼠有较好的预防和治疗作用。本项目为ADSCs治疗PD提供了理论和实验依据。