高表达分泌型BDNF基因的脐血间质干细胞通过JAK/STAT信号调控海绵体神经再生

海绵体神经（CN）损伤性ED是临床上常见的治疗难题。早期干预CN损伤的病理过程，促进CN再生，是治疗的关键。新近发现，脑源性神经营养因子（BDNF）激活JAK/STAT信号通路是CN损伤后再生的重要机制。脐血间质干细胞（UCBMSCs）具有独特的神经分化潜能及神经营养作用，是治疗神经损伤和退化性疾病的良好选择。因此，本研究拟构建分泌型BDNF基因的腺相关病毒-eGFP载体，并转染人UCBMSCs，进而将高效表达分泌型BDNF基因的UCBMSCs移植入CN损伤性ED的裸大鼠阴茎海绵体内，通过CN损伤对UCBMSCs的趋化作用，发挥靶向治疗功效，使之局部持续高分泌BDNF蛋白，激活JAK/STAT信号通路，发挥长效机制，促进CN再生。通过本研究，阐明CN再生过程中BDNF-JAK/STAT信号通路的调控机制，揭示UCBMSCs海绵体移植后的分化及转归规律，为CN损伤性ED的治疗寻找新靶点。

本研究构建出含脑源性神经营养因子（BDNF）基因的慢病毒-eGFP 载体，并转染人脐血间质干细胞（hUCBMSCs），进而将高效表达BDNF基因的hUCBMSCs移植入海绵体神经（CN）损伤性勃起功能障碍（ED）的大鼠阴茎海绵体内促进CN再生。主要包括以下内容：.(1) 原代成功分离、培养出hUCBMSCs，并采用流式细胞学检测其表面分子表达为CD29(+)、CD44 (+)、CD105(+)和CD45(-)、CD34(-)，证实了其为间充质来源的干细胞；分别采用bFGF+BHA和5-aza方案成功将UCBMSCs向神经及成肌方向诱导分化，通过GFAP、NESTIN、NF和α-SMA、Desmin免疫荧光检测显示其具有神经细胞和肌细胞的特性，为hUCBMSCs治疗CN损伤性ED奠定了基础。.(2) 模拟临床上前列腺癌根治术、尿道创伤等CN损伤情况，建立4种CN损伤大鼠动物模型（牵拉、切断、钳夹、高温），并比较不同CN损伤动物模型阴茎勃起功能及海绵体组织学的差异。结果显示CN牵拉性损伤对阴茎勃起功能的影响最小，而高温和钳夹次之，切断损伤对阴茎勃起功能影响最大；不同的CN损伤方式导致阴茎海绵体组织学的改变各不相同。这为阐明临床上不同CN损伤方式导致阴茎勃起功能障碍的机制提供了依据。 .(3) 构建了pLV.EX3d.P/puro-CMV> IgG(Si)/HA/hBDNF/Myc >IRES/eGFP慢病毒重组质粒，并对hUCBMSCs转染，纯化筛选出高表达BDNF的hUCBMSCs，通过ELISA和Western blot检测证实hUCBMSCs可以稳定高表达BDNF，为进一步的采用分泌型BDNF的hUCBMSCs移植治疗CN损伤性ED奠定了基础。.(4)采用BDNF–hUCBMSCs大鼠阴茎海绵体内移植治疗CN损伤性ED。移植术后21天，通过功能学（ICP及MAP）和组织形态学(Masson's trichrome、NF和α-SMA免疫组化)对治疗效果进行评价，结果显示BDNF–hUCBMSCs 较单纯hUCBMSCs海绵体内移植可以更有效的改善大鼠阴茎勃起功能，并能促进海绵体神经的再生，维持海绵体平滑肌的含量和减少胶原的沉积。这为临床上CN损伤性ED的治疗提供了新的选择。