研究背景与目的:降钙素基因相关肽(CGRP)是人类应用分子生物学技术发现的第一种生物活性多肽,是目前已知在许多外周血管床最强的血管扩张肽,广泛分布于支配阴茎的神经纤维、海绵体血管壁和平滑肌细胞,其通过增加海绵体动脉血流、诱导海绵体平滑肌松弛和静脉回流关闭等调节阴茎勃起和萎软.最近研究发现老龄大鼠阴茎免疫反应性CGRP下调.在STZ诱导的糖尿病大鼠也发现,感觉神经元中CGRP合成减少,感觉神经末梢神经肽释放受损,从而引起中枢和周围感觉神经功能障碍.这种感觉神经与自主神经功能障碍是造成男性糖尿病患者勃起功能障碍的主要原因.这些研究资料提示CGRP是阴茎勃起的重要神经递质,其在勃起功能障碍(ED)的发病机制中具有重要作用,海绵体内注射CGRP可能是治疗ED的有效方法之一.然而,和其他小肽一样,应用hCGRP这种生物活性肽诱发阴茎勃起受到许多因素限制:首先是需要反复注射,用量较大(每次约500 ng),目前主要来源于体外合成,其价格昂贵;第二,肽的体内半衰期短,只有几分钟到几十分钟,其水溶液稳定性差,容易降解,因而作用时问短暂;第三,肽的生物利用度低、缺乏组织特异性、膜通透性差等也限制了其应用,尤其用于勃起功能障碍这种慢性退行性疾病的治疗更困难.这也是国内外在多肽应用上的难题.因此我们设想应用CGRP治疗ED的一种可能的选择是设计一种方法能在特定的时间增加组织器官内源性CGRP合成和释放,从而达到治疗目的.由于DNA导入哺乳动物培养细胞有关技术方法的发展,已经能够在来自不同种属的各种细胞中进行克隆化基因的表达,使这一方法成为可能.该研究旨在:(1)研究人神经营养素-3信号肽和前肽区基因引导的人降钙素基因相关肽(hCGRP)成熟肽在大肠杆菌的合成、分泌和正确加工;(2)利用一个新的病毒制备系统生产高滴度可分泌表达hCGRP的重组腺相关病毒(rAAV)载体;(3)应用可分泌表达hCGRP的重组腺相关病毒体外转染传代培养的血管内皮细胞和原代培养的大鼠海绵体平滑肌细胞,观察其在这些细胞的表达及对细胞功能的影响;(4)通过阴茎海绵体内注射可分泌表达hCGRP的重组腺相关病毒,观察阴茎海绵体平滑肌中hCGRP基因的表达及生物活性肽hCGRP产生,确定这一基因转移系统体内转染海绵体平滑肌细胞的可行性,阐明CGRP转染是否影响STZ糖尿病大鼠模型对阴茎背神经刺激的生理反应,建立矫正勃起功能障碍基因治疗的动物模型,为其临床应用奠定基础,从而为男性勃起功能障碍的治疗开辟一个有效的途径.