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[背景与目的]传统治疗对糖尿病性勃起功能障碍(DED)疗效极差甚至无效,提示DED具有目前未知的独特发病机制。研究发现,糖尿病模型睾丸中神经生长因子(NGF)水平显著降低,Leydig细胞(LC)的本质是神经内分泌细胞,而成人睾丸中存在已知所有的NGF受体。本研究将首次应用生物信息学研究DED,发现糖尿病阴茎组织与正常的差异表达基因(DEG),并鉴定出枢纽基因,以进一步理解DED的发病机制。为了阐明NGF在睾酮生物合成中的作用,我们拟制作糖尿病LC损伤模型,后施以NGF干预,以明确NGF对此可能的作用环节。随后,临床观察NGF对DED的疗效,为有效治疗DED奠定理论基础、提供实践经验。[方法]1.由基因表达综合数据库(GEO)下载数据。确定DED组和对照组之间的DEG。使用注释可视化和集成发现(DAVID)数据库分析基因本体(GO)和《京都基因与基因组百科全书》(KEGG)中的功能富集。使用STRING和Cytoscape软件识别枢纽基因,并收集临床数据以评估生物信息学的发现。2.以甲基乙二醛(MGO)建立糖尿病损伤小鼠LC模型,以细胞增殖-毒性法检测细胞活力,以罗丹明123检测LC线粒体膜电位(MMP),用Westernblot检测类固醇合成快速调节蛋白(StAR)和细胞色素P450胆固醇侧链裂解酶(CYP11A1),并观察NGF在其中的作用。3.随机双臂开放标签的临床研究,以证实男性2型糖尿病(T2DM)所致ED合并周围神经病变(DSPN)患者使用NGF后,治疗组和对照组血清睾酮水平和国际勃起功能指数(IIEF-5)评分的变化。[结果]1.糖尿病与正常的阴茎组织有172个DEG,其中13个为枢纽基因,胰岛素相关的胞外基质蛋白质合成存在功能障碍。DED患者的胰岛素抵抗稳态模型评估(HOMA-IR)与IIEF-5评分之间存在明显的负相关(r=-0.51)。2.以最佳浓度为200 μM的MGO建立糖尿病损伤小鼠LC模型。3.暴露于MGO后LC的细胞活力显著降低,且存在剂量-反应-依赖性关系,经NGF预处理后,LC细胞活力明显高于对照组,NGF最佳浓度为25 ng/ml。4.暴露于MGO后LC的MMP显著降低,而经NGF预处理后,再予MGO处理,LC的MMP明显高于对照组。5.MGO暴露LC 24小时对StAR的表达影响不明显。NGF明显增加StAR的表达。MGO暴露导致CYP11A1表达显著降低,NGF预处理可使CYP11A1水平显著增加。单独的NGF可以显著上调CYP11A1的表达。6.临床观察发现男性T2DM合并DSPN患者使用NGF后,血清睾酮水平和IIEF-5评分显著提高。[结论]胰岛素抵抗是DED的主要病因之一。NGF对糖尿病损伤LC的作用环节在保护细胞活力,MMP,和增加StAR,CYP11A1的表达。NGF在男性合并有DSPN的T2DM所致DED的治疗中具有临床潜力。