miR-92a拮抗剂治疗糖尿病勃起功能障碍的实验研究

One of the mechanisms for erectile dysfunction (ED) in diabetes was endothelial dysfunction and reduced endothelial cells in corpus cavernosum, which also led to poor responsiveness to phosphodiesterase inhibitors (PDE5i). For theses reasons, endothelial cells have been the targeted cells for finding potential therapeutic intervention points on ED. Recently, miRNAs are found to play a key role in human diseases. For example, Miravirsen, the first microRNA-targeted drug for hepatitis C, showed promising results in clinical trials. However, there is no in-depth study exploring the role of microRNA in ED. In our preliminary study, we found that the expression of endothelial cells-specific miR-92a was significantly increased in diabetic ED rats’ penile tissues using miRNA microarray and found miR-92a played an important role in the function and proliferation of corpus cavernosal endothelial cells. Based on these results, we designed this study to explore the function and target genes of miR-92a in rat and human corpus cavernous endothelial cells and investigate the effect and mechanism of miR-92a antagonist in treatment of diabetic ED rats. Finally, this work will provide a new molecular target and theoretical basis for treating diabetic ED.

研究表明阴茎海绵体内皮细胞功能障碍和数量减少是糖尿病勃起功能障碍（ED）的重要发病机制之一，也是PDE5i治疗糖尿病ED效果欠佳的原因之一。因此，内皮细胞已成为探索糖尿病ED治疗新靶点的重要靶细胞。近年来研究发现miRNA在疾病发生发展中扮演重要角色，如全球第一个miRNA靶向药物miravirsen被证实是治疗慢性丙型肝炎极具前景的药物。但目前尚无miRNA与ED的深入研究报道。本课题组前期miRNA芯片研究发现内皮特异性的miR-92a在糖尿病ED大鼠阴茎组织表达上调，体外实验结果表明miR-92a与阴茎海绵体内皮细胞功能及增殖密切相关，本课题组拟在大鼠及人阴茎海绵体内皮细胞水平，研究miR-92a的功能、重要靶基因及信号通路；在动物水平，研究miR-92a拮抗剂改善糖尿病大鼠ED的效果及相关机制，从而为糖尿病ED的治疗提供新靶点及理论依据，为开发治疗ED的miRNA靶向药物奠定基础。

研究表明阴茎海绵体内皮细胞功能障碍和数量减少是糖尿病勃起功能障碍(ED)的重要发病机制之一，也是一线治疗药物V型磷酸二酯酶抑制剂PDE5i治疗糖尿病ED效果欠佳的原因之一。因此，内皮细胞已成为探索糖尿病ED治疗新靶点的重要靶细胞。近年来研究发现miRNA在疾病发生发展中扮演重要角色，如全球第一个miRNA靶向药物miravirsen被证实是治疗慢性丙型肝炎极具前景的药物。但目前尚无miRNA与ED的深入研究报道。本课题组在miRNA芯片研究发现内皮特异性的miR-92a在糖尿病ED大鼠阴茎组织表达上调，体外实验结果表明miR-92a在与阴茎海绵体内皮细胞功能及增殖密切相关。因此，miR-92a的高表达与糖尿病ED的发生密切相关。.在正式实验中，我们以大鼠主动脉内皮细胞（RAEC）作为研究对象，在高糖环境下培养，利用miR-92a抑制剂（miR-92a inhibitor）进行相关功能试验。采用双荧光素酶实验证实miR-92a的靶基因为AMPK。高糖环境可导致RAEC中内皮型一氧化氮合酶（eNOS）及HO-1表达下降；而给予miR-92a inhibitor可逆转高糖对RAEC的损害。即miR-92a通过靶向AMPK调节RAEC功能及氧化应激。在体实验结果提示对大鼠阴茎海绵体局部注射miR-92a抑制剂（miR-92a antagomir）可以显著改善糖尿病ED大鼠勃起功能。相关的机制包括：①上调NO-cGMP信号通路水平，保存内皮含量，改善内皮功能；②上调nNOS表达水平，保护阴茎海绵体神经；③保护内皮连接功能；④改善阴茎海绵体氧化应激水平。.综上所述，本课题组在内皮细胞水平，研究miR-92a的功能、重要靶基因及信号通路;在动物水平，研究miR-92a拮抗剂改善糖尿病大鼠ED的效果及相关机制，从而为糖尿病ED的治疗提供新靶点及理论依据，为开发治疗ED的miRNA靶向药物奠定基础。