PDGFRα+Sca1+成纤维细胞在阴茎海绵体血管修复中的关键作用:为勃起功能障碍提供新型治疗靶点

《Stem Cell Research & Therapy》:The critical role of PDGFRa?+?Sca1?+?fibroblasts in angiogenesis and vascular repair in the corpus cavernosum

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  本研究针对勃起功能障碍(ED)中内皮细胞(ECs)和平滑肌细胞(SMCs)丢失的核心病理特征,通过单细胞转录组测序(scRNA-seq)和空间转录组技术,首次鉴定出阴茎海绵体中具有干细胞特性的PDGFRα+Sca1+成纤维细胞(FBs)亚群。该亚群通过分化为ECs和SMCs促进血管再生,其耗竭与糖尿病(DMED)和神经损伤(CNIED)所致ED密切相关,为ED的病因学研究和干细胞疗法开发提供了新方向。

  

勃起功能障碍(ED)是困扰全球男性的健康难题,现有药物如PDE5抑制剂仅能缓解症状,无法逆转血管内皮和平滑肌的进行性损伤。阴茎海绵体(CC)中,成纤维细胞(FBs)占比最高却功能未知,而干细胞疗法又面临移植细胞滞留时间短的瓶颈。中山大学第五附属医院团队在《Stem Cell Research》发表的研究,通过前沿技术揭示了FBs中PDGFRα+Sca1+亚群的关键作用——这群“隐藏的修复工”不仅能分化为血管细胞,更在疾病状态下被异常耗竭,为ED治疗提供了全新视角。

研究采用四大关键技术:1)建立糖尿病(DMED)和海绵体神经损伤(CNIED)大鼠模型;2)单细胞转录组测序解析细胞异质性;3)空间转录组联合免疫荧光定位关键细胞亚群;4)CytoTRACE算法评估细胞干性。

单细胞转录组分析揭示DMED大鼠阴茎组织的细胞组成改变
通过STZ诱导糖尿病模型,scRNA-seq发现DMED组FBs比例升高而ECs/SMCs减少。亚群分析将FBs分为三组,其中FB3高表达PDGFRα和Sca1,干性评分最高且富集于血管生成通路。

PDGFRα+Sca1+FBs在DMED中的血管修复作用
免疫荧光显示PDGFRα+Sca1+FBs定位于血管壁,与CD31+ECs和α-SMA+SMCs共定位。DMED组中该亚群数量锐减,推测其通过分化为ECs/SMCs参与修复,但高血糖环境导致过度耗竭。

CNIED模型验证FBs的普适性机制
在神经损伤模型中,PDGFRα+Sca1+FBs同样减少且保持分化潜能,空间转录组显示其富集于白膜下区域,提示解剖学特异性。

人类海绵体中的保守性验证
虽未聚类出独立亚群,但按标记物划分的PDGFRα+Sca1+FBs在人类CC中同样显示最高干性,且DMED患者中数量显著降低。

结论指出,PDGFRα+Sca1+FBs是海绵体血管稳态的“储备军”,其耗竭导致ED进展。该研究不仅破解了FBs的再生医学潜能,更提出了靶向激活内源性干细胞的新策略。相较于外源干细胞移植,激活原位FBs可规避免疫排斥和细胞滞留难题,为ED的病因治疗开辟了全新路径。

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