Improvement of erectile dysfunction using endothelial progenitor cells from fetal cerebral vasculature in the cavernous nerve injury of rats.

ABSTRACT

BACKGROUND: Because of limited differentiation to endothelium from mesenchymal stem cells, it has been strongly recommended to use endothelial progenitor cells for the regeneration of the damaged endothelium of corpora cavernosa. This study was performed to investigate the immortalized human cerebral endothelial cells and their capability for repairing erectile dysfunction in a rat model of cavernous nerve injury. Circulating endothelial progenitor cells were isolated from human fetal brain vasculature at the periventricular region of telencephalic tissues. Over 95% of CD 31-positive cells were sorted and cultured for 10 days. Human cerebral endothelial progenitor cells were injected into the cavernosa of rats with cavernous nerve injury. Erectile response was then assessed. In in vivo assays, rats were divided into three groups group 1, sham operation group 2, bilateral cavernous nerve injury and group 3, treatment with human cerebral endothelial cells after cavernous nerve injury. RESULTS: Established immortalized circulating endothelial progenitor cells showed expression of human telomerase reverse transcriptase transcript by RT-PCR. They also showed the expression of vascular endothelial growth factor, von Willebrand factor, vascular endothelial growth factor receptor, and CD31, cell type-specific markers for endothelial cells by RT-PCR. In in vitro angiogenesis assays, they demonstrated tube formation that suggested morphological properties of endothelial progenitor cells. In in vivo assays, impaired erectile function of rat with cavernous nerve injury recovered at 2, 4, and 12 weeks after transplantation of human cerebral endothelial cells into the cavernosa. CONCLUSIONS: Telomerase reverse transcriptase-circulating endothelial progenitor cells from fetal brain vasculature could repair erectile dysfunction of rats with cavernous nerve injury.

RéSUMé CONTEXTE En raison de la différenciation limitée de l'endothélium à partir de cellules souches mésenchymateuses, il a été fortement recommandé d'utiliser des cellules progénitrices endothéliales pour la régénération de l'endothélium endommagé des corps caverneux. Cette étude a été réalisée pour étudier les cellules endothéliales cérébrales humaines immortalisées, et leur capacité à réparer la dysfonction érectile dans un modèle de rat avec lésion du nerf caverneux. Les cellules progénitrices endothéliales circulantes ont été isolées du système vasculaire cérébral fœtal humain dans la région périventriculaire des tissus télencéphaliques. Plus de 95% des cellules CD31 positives ont été sélectionnées et cultivées pendant 10 jours. Des cellules progénitrices endothéliales cérébrales humaines ont été injectées dans les corps caverneux de rats présentant une lésion nerveuse des corps caverneux. La réponse érectile a ensuite été évaluée. Dans les essais in vivo, les rats ont été divisés en trois groupes groupe 1, opération simulée; groupe 2, lésion bilatérale du nerf caverneux; et groupe 3, traitement par cellules endothéliales cérébrales humaines après lésion du nerf caverneux. RéSULTATS Les cellules progénitrices endothéliales circulantes immortalisées établies ont montré l'expression de la transcription de la transcriptase inverse de la télomérase humaine par RT-PCR. Elles ont également montré l'expression du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire, du facteur de von Willebrand, du récepteur du facteur de croissance de l'endothélium vasculaire, et de CD31, marqueurs spécifiques du type cellulaire par RT-PCR pour les cellules endothéliales. Dans les essais in vivo, la fonction érectile altérée des rats avec lésion du nerf caverneux s'est rétablie à 2, 4 et 12 semaines après transplantation de cellules endothéliales cérébrales humaines dans les corps caverneux. CONCLUSIONS: Les cellules progénitrices endothéliales circulantes exprimant la transcriptase inverse de la télomérase, provenant du système vasculaire cérébral fœtal humain, pourraient réparer la dysfonction érectile de rats atteints de lésions des nerfs caverneux. MOTS-CLéS Dysfonction érectile; Cellules endothéliales humaines; Transcriptase inverse de la Télomérase humaine.