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  盆腔根治性手術(shù)是盆腔腫瘤的基本治療方法，但其術(shù)后常伴有因海綿體神經(jīng)損傷造成的勃起功能障礙（CNI-ED）等并發(fā)癥，嚴(yán)重影響患者術(shù)后生活質(zhì)量。臨床上，ED的治療方案主要涉及磷酸二酯酶5抑制劑（PDE5is）使用、體內(nèi)注射療法（ICIS）和真空勃起裝置（VED）介入等，但這些方案對CNI-ED的治療低效。在該背景下，陰莖假體植入手術(shù)成為CNI-ED患者的臨床選擇。然而，作為一種侵入性治療策略，陰莖假體植入手術(shù)昂貴的治療費用和存在的機械故障/感染等潛在風(fēng)險限制了其臨床應(yīng)用的推廣。因此，尋找一種新型非侵入的、治療效果顯著的CNI-ED治療方法具有非常重要的臨床價值。

  近年來，干細胞及其衍生的外泌體被廣泛用于CNI-ED治療，且已證實間質(zhì)干細胞（MSC）衍生的外泌體（MSC-Exo）療法有潛力治愈神經(jīng)退行性疾病。即便如此，MSC-Exo治療策略仍存在半衰期短、易被免疫系統(tǒng)快速清除等局限性。鑒于受傷組織修復(fù)的復(fù)雜過程，如何提高外泌體體內(nèi)的穩(wěn)定性和作用持久性成為修復(fù)神經(jīng)損傷的關(guān)鍵問題。

圖1. HG@Exo用于治療CNI-ED示意圖。

1.溫敏性水凝膠HG制備工藝簡單、凝膠化溫度/時間適宜

圖2. （A-B）外泌體形貌和粒徑分布；（C）外泌體標(biāo)志蛋白CD9、CD63和TSG101的表達；（D-F）HG的合成，F(xiàn)TIR光譜和內(nèi)部形貌；（G）HG在不同溫度和時間下的流變力學(xué)；（H）HG可注射性。

2.溫敏性水凝膠HG可增強ADSC-Exo的局部緩釋和作用持久性

圖3.（A）HG@Exo水凝膠應(yīng)用于BCNI大鼠神經(jīng)損傷模型示意圖；（B）DiR標(biāo)記的外泌體體內(nèi)實時監(jiān)測。

3.HG可增強外泌體對CNI-ED的治療作用、提高BCNI大鼠的勃起功能

  采用HG@Exo水凝膠治療模型大鼠的勃起功能，4周后發(fā)現(xiàn)假手術(shù)組、BCNI組、HG@Exo組、PBS-Exo組和HG組的最大顱內(nèi)壓/平均動脈壓比值分別為0.87 ± 0.04、0.39 ± 0.02、0.65 ± 0.05、0.44 ± 0.03、0.52 ± 0.04（圖4A-F）。這不僅說明BCNI會導(dǎo)致ED，也證實HG@Exo能顯著提高BCNI大鼠的勃起功能。 

圖4. HG@Exo水凝膠治療模型大鼠的勃起功能評估：（A-E）ICP曲線。紅條表示在60 s內(nèi)對CN進行電刺激的時間；（F）最大ICP與MAP比率。

  為了檢測HG@Exo水凝膠治療CNI-ED有效性的原因，本研究進行了體外細胞實驗。考慮到HG@Exo水凝膠換液和室溫觀察的不便性，本研究直接選擇了ADSC-Exo進行體外培養(yǎng)干預(yù)。圖5A-C是海綿體神經(jīng)/盆腔神經(jīng)節(jié)（CN/MPG）的解剖結(jié)構(gòu)和體外培養(yǎng)步驟。經(jīng)治療后對24、48和72小時的CN/MPG終末突起生長的數(shù)目和長度進行測量（圖5D），證實ADSC-Exo顯著促進了軸突的生長（圖5E-F）。經(jīng)分析ADSCs和ADSC-Exo作用4周后CN/MPG中nNOS的表達情況，也發(fā)現(xiàn)ADSC-Exo處理組的nNOS表達明顯高于對照組和ADSCs+GW4869組（圖5G-H）。 

圖5. （A）CN/MPG解剖結(jié)構(gòu)和體外培養(yǎng)；（B）CN/MPG解剖圖；（C）培養(yǎng)0（i）、24（ii）、48 h（iii）后神經(jīng)元的生長情況。iv和v是iii的放大圖；（D）神經(jīng)元外植體；（E-F）外泌體和ADSCs促神經(jīng)元生長情況；（G）CN/MPG中nNOS的表達情況；（H）nNOS與β-肌動蛋白的比例。

4.ADSC-Exo通過促進SCs的存活增強神經(jīng)損傷的修復(fù)

圖6. （A-B）SCs驗證：S100和MBP；（C-D）外泌體干預(yù)24h后EdU和H3P的表達；（E）外泌體抑制SCs凋亡情況；（F-H）基因表達情況。

5.HG@Exo改善大鼠CN/MPG的結(jié)構(gòu)和功能

圖7.（A）Masson染色；（B）平滑肌含量和膠原蛋白含量比值。 

圖8.（A）背神經(jīng)束nNOS表達；（B）nNOS半定量分析；（C）大鼠海綿體中nNOS表達；（D）nNOS與β-肌動蛋白比值。 

  以上工作以“Injectable thermo-sensitive hydrogel containing ADSC-derived exosomes for the treatment of cavernous nerve injury”為題發(fā)表在《Carbohydrate Polymers》期刊上（中科院大類一區(qū)，IF：10.723）。本文第一作者為山東省立醫(yī)院副主任醫(yī)師劉帥和山東大學(xué)碩士研究生李瑞宇，通訊作者為青島大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周祺惠特聘教授（課題組網(wǎng)站：https://www.x-mol.com/groups/BMTMers, 課題組微信公眾號：生物材料與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)課題組）和山東省立醫(yī)院泌尿外科傅強教授。

  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.120226