Анализ экспрессии генов эндотелиальных клеток кавернозных тел при диагностике диабетической эректильной дисфункции

Результаты исследования профилей экспрессии генов показали, что некоторые гены могут играть критическую роль в формировании диабетической ЭД через старение и передачу сигналов ангиогенеза. Необходимы дополнительные исследования для понимания механизма влияния этих генов на ЭД, вызванную диабетом.

Эректильная дисфункция (ЭД) – это заболевание, сильно зависящее от возраста, и недавние эпидемиологические исследования показывают, что примерно от 5 до 35% мужчин в возрасте от 40 до 70 лет испытали различные стадии ЭД. В последнее время возросло внимание к сахарному диабету (СД) как к важной причине ЭД. Примерно от 50 до 75% мужчин с диабетом имеют ЭД.

Эндотелий сосудов играет важную роль в регуляции кровотока и эрекции полового члена. Эндотелиальная дисфункция считается одной из причин ЭД не только из-за регуляции мышечного тонуса, но и за счет координации сигналов от нервных и других источников. Предыдущие исследования установили функциональное значение эндотелиальных клеток (ЭК) в ткани кавернозных тел и продемонстрировали их дифференциальное распределение. Также многие исследования пытались идентифицировать ключевые гены, связанные с ЭД. Однако связанные с ЭД генетические механизмы в кавернозных эндотелиальных клеток при диабетической ЭД остаются неясными. Профили экспрессии генов при физиологических и патологических состояниях могли бы обеспечить основу для обнаружения молекулярных механизмов ЭД и глобальных генетических изменений, вызванных диабетом. Именно поэтому, ученые провели исследование, в котором изучили потенциальные гены-мишени, связанные с диабетическим состоянием в кавернозных эндотелиальных клетках мышей (МСЕС).

Кавернозная ткань мыши была встроена в матричный гель, а проросшие клетки субкультивированы для других исследований. Чтобы имитировать диабетическое состояние, кавернозные тела подвергали воздействию нормального (NG, 5 ммоль) или высокого уровня глюкозы (HG, 30 ммоль) в течение 72 часов. Для оценки профиля экспрессии генов выполняли анализ секвенированной РНК, а для проверки данных секвенирования использовали ОТ-ПЦР.

По результатам исследования эндотелиальные клетки показали образование хорошо организованных капилляро-подобных структур и динамичную миграцию при нормальном уровне глюкозы, тогда как эти же показатели были значительно уменьшены при повышении уровня глюкозы. Анализ РНК-секвенирования показал, что MCEC имеют разные профили генов в условиях NG и HG. Среди значительно измененных генов, которые были классифицированы по 14 основным категориям, обнаружилось, что больше всего изменились гены, связанные со старением (9,22%) и ангиогенезом (9,06%). Тринадцать генов из двух категорий показали последовательные изменения при анализе секвенирования РНК, и эти результаты были подтверждены с помощью ОТ-ПЦР.

Семь активируемых генов, связанных со старением, и шесть генов, связанных с подавлением ангиогенеза, были значительно изменены при высоком уровне глюкозы. Предлагаемые гены могут играть решающую роль в старении и нарушениях ангиогенеза диабетической ЭД.

Источник: G. N. Yin et al., “Gene expression profiling of mouse cavernous endothelial cells for diagnostic targets in diabetes-induced erectile dysfunction,” Investig. Clin. Urol., vol. 62, Aug. 2021, doi: 10.4111/icu.20200119.