许多基础研究和临床试验表明,干细胞 治疗可以在一定程度上恢复由多种原因引起的勃起功能问题,改善性生活质量。干细胞不仅可以缓解症状,还可以通过分化为特定细胞和释放生长因子来干预病理过程,促进组织修复。
勃起功能障碍(ED)是指男性在性生活中无法维持足够坚挺的阴茎,导致性生活不如意的情况。
在40岁以上的中年和老年男性中,ED的患病率高达52%,并随着年龄增长而增加。据预测,到2025年,全球患有ED的患者数量将达到3.22亿人。
ED对男性的影响是多方面的。首先,它影响了性生活质量,可能破坏夫妻关系。其次,阴茎是全身血管系统的一部分,因此ED可能预示着心血管疾病的风险。及时有效地诊断和治疗ED有助于提高患者的生活质量,促进整体身心健康。
干细胞具有独特的能力,可以自我更新并转变为各种成熟细胞。在再生医学领域,干细胞扮演着关键角色,具有治疗各种疾病的巨大潜力。 虽然干细胞治疗在勃起功能障碍(ED)领域起步较晚,但在21世纪初已取得了显著进展。许多基础研究和临床试验表明,干细胞治疗可以在一定程度上恢复由多种原因引起的勃起功能问题,改善性生活质量。干细胞不仅可以缓解症状,还可以通过分化为特定细胞和释放生长因子来干预病理过程,促进组织修复。
尽管已有许多研究为干细胞治疗ED奠定了基础,但研究人员往往难以快速了解该领域的最新进展和未来方向。为此,郑州大学第一附属医院研究团队从 Web of Science 核心合集检索并收集了524篇关于干细胞治疗ED的文献,然后利用 CiteSpace 和VOSviewer软件进行文献计量和可视化分析,为未来在干细胞治疗ED领域的研究提供理论支持。这一研究成果已在ORIGINAL RESEARCH(原始研究)期刊上发表 。
针对ED的干细胞治疗年度研究总体呈现波动上升的趋势,表明这一领域受到学术界越来越多的关注 。关于干细胞治疗和ED的初步研究始于2004年,第一次发表高峰在2012年。2017年后的出版物数量基本与2012年相同,甚至有所赶超。2007年至2016年发表的文献具有相对较高的引用水平,2012年发表的文献被引用次数最多 。
全球干细胞治疗ED研究最活跃的前10个国家。中国(192篇)和美国(187篇)分别在发表文章总数方面排名第一和第二,占总发表量的70%以上。全球各国之间干细胞治疗ED研究的合作关系密切。美国与其他国家的合作强度最高,其次是中国。中国与美国之间的合作 关系也最为紧密。此外,欧洲目前是这一领域的研究中心,并且合作最为频繁。
在研究使用的干细胞来源方面,大鼠来源的干细胞占所有干细胞的62.1%,其次是人类来源的干细胞,占30.5%。在不同组织干细胞来源方面,脂肪(48.3%)排名第一,其次是骨髓(27.0%)和脐带(8.0%)。由于大鼠是ED研究中最常用的实验动物,大鼠脂肪(66个)和大鼠骨髓(33个)是干细胞的前两大来源。人类脂肪(16个)、人类脐带(13个)、人类骨髓(12个)和其他来源排名较低。简而言之,无论是大鼠还是人类来源,脂肪和骨髓仍然是干细胞治疗中最常见的组织来源。此外,还有肌肉和尿液来源干细胞的应用。
在性刺激后,神经细胞和内皮细胞中的一氧化氮合酶被激活,生成一氧化氮(NO),这种气体扩散到相邻的平滑肌细胞中,降低细胞内Ca2+浓度,最终导致血管扩张和阴茎勃起。损害上述任何环节可能导致ED的发生。
干细胞具有分化潜力,在移植后可以分化为神经细胞、内皮细胞和平滑肌细胞,从而替代受损组织并维持稳态功能。植入干细胞还会以旁分泌方式释放大量生物活性因子,从而改善局部病理环境并加速组织修复。
然而,越来越多的研究表明,与细胞分化效应相比,旁分泌效应似乎是干细胞治疗的主要机制。只有少量干细胞可以在移植后被检测到。很难区分效应细胞的恢复是由于干细胞的分化还是旁分泌活性。这是上述修复机制争议的原因。此外,近年来对外泌体的研究进展表明,干细胞分泌的外泌体在阴茎组织修复中也发挥着基本作用。
与 干细胞注射 相比,外泌体具有许多优点,如更高的稳定性、不会引发肿瘤的风险和更低的免疫原性。干细胞分泌的外泌体似乎是ED研究的一个有前景的新方向。
与原始干细胞相比,已经探索了各种方法来提高干细胞治疗ED的效果。通过基因改造干细胞制造工程干细胞已被证实可以增强细胞功能。通过表达一系列生长因子的干细胞都对勃起功能恢复具有益处。特定 微RNA 的表达也影响干细胞的活性;因此,调节干细胞中特定微RNA的水平是另一种可行的策略。上述工程干细胞发挥强大作用的机制包括增强细胞保留、细胞分化和细胞旁分泌效应。
新型生物材料的研究和应用为干细胞治疗ED的发展带来了新机遇。当与水凝胶、支架和磁性纳米颗粒等材料结合时,干细胞在海绵体内的保留时间得以延长。此外,干细胞与现有疗法(如冲击波疗法和某些药物)的结合也可能有效。上述方法的综合应用通常会产生强大的治疗效果。
尽管当前关于干细胞治疗和ED的研究主要集中在动物实验上,仍有一些临床试验探索了干细胞治疗ED的有效性和安全性。在检索到的15项临床试验中,研究中使用的干细胞类型各异,大多数患者患有糖尿病ED和CNI-ED。
所有研究表明,在干细胞治疗期间,患者没有严重不良事件或不增加严重不良事件的风险。 在这些临床研究中,干细胞对ED表现出极好的治疗效果 。几乎所有患者的勃起功能都得到改善 ,除了那些患有海绵体神经严重损伤导致尿失禁的患者。目前研究的弱点是研究规模小、随访时间短。仍然需要高质量、大规模、长期的临床研究来进一步评估将干细胞治疗推广至患有ED的临床患者的可行性。
海绵体内注射是主要的给药途径 ,但还有其他几种方法,包括静脉注射、受损海绵体神经覆盖和前列腺周围植入。每种给药方法都有其优点和缺点。因此,确定理想的给药途径是具有挑战性的。此外,注射的最佳时间、注射的细胞数量、注射频率以及使用自体或同种异体细胞还需要进一步研究来确定。
郑州大学第一附属医院的研究提供了对已发表文献进行的文献计量和 可视化分析 ,有助于研究人员了解该领域的全球发展格局和前沿。未来,针对ED的干细胞治疗研究将受到全球越来越多的关注。我们呼吁加强干细胞治疗ED的临床前和临床研究,深入探索治疗的潜在机制,并推动临床应用的实现。
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