第一部分糖尿病ED大鼠模型的建立及基因表达谱初筛【目的】建立糖尿病ED大鼠模型,筛选其与正常大鼠阴茎海绵体组织中差异表达的血管新生相关基因。【方法】采用腹腔注射链脲佐菌素诱导糖尿病模型,8周后对存活的大鼠进行阿扑吗啡（APO）筛选。出现明显勃起的大鼠标记为APO-positive大鼠;反之为APO-negative大鼠。随后采用电刺激海绵体神经法检测各组大鼠海绵体内压,定量评估勃起功能。收集阴茎海绵体组织标本,用免疫组化、免疫荧光、western blot等方法检测相关蛋白的表达。提取阴茎海绵体组织RNA,采用Affymetrix Rat Gene 2.0ST芯片,对已知的22000个基因进行检测。通过比较正常对照大鼠、APO-positive大鼠和APO-negative大鼠阴茎组织m RNA的表达谱,筛选并验证差异表达的血管新生相关基因。【结果】与正常对照组相比,糖尿病大鼠的勃起功能显著下降,但APO-negative大鼠勃起功能受损更加严重。与APO-positive大鼠相比,APO-negative大鼠阴茎组织中晚期糖基化终产物（AGEs）及其受体RAGE表达增高,丙二醛（MDA）水平升高而超氧化物歧化酶（SOD）降低,内皮细胞凋亡比例升高,内皮型一氧化氮合酶（e NOS）及其磷酸化蛋白p-e NOSSer1177表达降低,一氧化氮（NO）及环磷酸鸟苷（c GMP）含量降低。在正常对照大鼠、APO-positive大鼠、APO-negative大鼠中呈逐步下调表达的血管新生基因有7个,逐步上调表达的基因共1个。在m RNA和蛋白水平对阴茎中S100A1的表达进行验证,结果与芯片一致。体外实验中,原代大鼠主动脉内皮细胞受高糖刺激后,S100A1的表达水平明显下调。【结论】糖尿病大鼠成模后,有必要进一步进行APO筛选ED。阴茎组织中S100A1的低表达可能在糖尿病ED的发生发展中起重要作用。第二部分S100A1对糖尿病ED大鼠勃起功能的作用及机制研究【目的】探讨过表达S100A1可否改善糖尿病ED大鼠勃起功能的影响及机制。【方法】以腺病毒（ad）为载体,构建过表达病毒ad-S100A1及其对照病毒ad-GFP,转染原代大鼠主动脉内皮细胞（RAECs）。RAECs在高糖30 m M环境下培养2天后,加入细胞内吞抑制剂dynasore,第3天收集细胞。以腺相关病毒（AAV）为载体,构建过表达病毒AAV-S100A1其对照病毒AAV-GFP。链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠成模后,利用阿扑吗啡实验筛选ED大鼠。采用阴茎海绵体内局部注射的方法,以1010 parts/70μl AAV-S100A1或AAV-GFP的剂量治疗糖尿病ED大鼠。2周后采用电刺激海绵体神经法检测各组大鼠海绵体内压,定量评估勃起功能,采用免疫荧光、western blot等方法检测RAECs及阴茎海绵体组织中相关蛋白的表达及定位。【结果】成功构建了腺病毒介导的过表达病毒ad-S100A1,转染进入RAECs后,S100A1基因的m RNA和蛋白水平均显著升高。过表达S100A1的RAECs中,血管内皮细胞生长因子受体2（VEGFR2）活化,蛋白激酶B（Akt）-内皮型一氧化氮合酶（e NOS）通路上调。S100A1对VEGFR2、Akt的激活作用可被dynasore完全抵消,但e NOS的活化水平仍高于对照组。免疫荧光双标法证明S100A1与e NOS在RAECs中存在共定位现象,且不受dynasore影响。此外,过表达S100A1的RAECs中凋亡相关蛋白表达下调。糖尿病ED大鼠接受AAV-S100A1基因治疗后,勃起功能明显改善,阴茎海绵体组织中VEGFR2-Akt-e NOS通路上调,内皮含量增加,一氧化氮（NO）、环磷酸鸟苷（c GMP）含量增多。【结论】过表达S100A1可能通过激活VEGFR2-Akt-e NOS通路或与e NOS的直接作用,促血管新生,改善糖尿病相关性内皮功能障碍;S100A1还具有抗凋亡作用,保护阴茎海绵体内皮含量,从而改善糖尿病ED大鼠的勃起功能。