Nrf2 enhances the therapeutic efficiency of adipose-derived stem cells in the treatment of neurogenic erectile dysfunction in a rat model.

ABSTRACT

BACKGROUND: Erectile dysfunction (ED) caused by intraoperative nerve injury is a major complication of pelvic surgery. Adipose-derived stem cells (ADSCs) have presented therapeutic potential in a rat model of bilateral cavernous nerve injury (BCNI), while inadequate in vivo viability has largely limited their application. Nuclear factor-E2-related Factor (Nrf2) is a key transcription factor that regulates cellular anti-oxidative stress. In this work, we investigated the effect of Nrf2 expression regulation on the viability of ADSCs, and explore its repair potential in a BCNI rat model. RESULTS: The survival time of tert-Butylhydroquinone (tBHQ)-ADSCs in BCNI model increased obviously. In addition, the tBHQ-ADSCs group presented better restoration of major pelvic ganglion (MPG) nerve contents and fibers, better improvement of erectile function, and less penile fibrosis than the other groups. Moreover, the expression of Nrf2 and superoxide dismutase 1 (SOD1) were higher than those of other groups. CONCLUSION: Nrf2 could enhance the anti-oxidative stress ability of ADSCs, so as to improve the therapeutic effect of ADSCs on BCNI rat model.

RéSUMé CONTEXTE La dysfonction érectile (DE) causée par une lésion nerveuse peropératoire est une complication majeure de la chirurgie pelvienne. Les cellules souches dérivées du tissu adipeux (ADSC) ont constitué un potentiel thérapeutique dans un modèle de lésion bilatérale des nerfs caverneux (BCNI) chez le rat, mais une viabilité insuffisante in vivo a largement limité leur application. Nrf2 est un facteur de transcription clé qui régule le stress antioxydant cellulaire. Dans ce travail, nous avons étudié l'effet de la régulation de l'expression de Nrf2 sur la viabilité des ADSC, et exploré son potentiel de réparation dans un modèle de BCNI chez le rat. RéSULTATS Le temps de survie des cellules tert-butylhydroquinone (tBHQ)-ADSC dans le modèle BCNI a significativement augmenté. De plus, le groupe tBHQ-ADSC a présenté une meilleure restauration du contenu et des fibres nerveuses des ganglions pelviens majeurs, une meilleure amélioration de la fonction érectile et une moindre fibrose pénienne que les autres groupes. Par ailleurs, l'expression de Nrf2 et de la superoxyde dismutase 1 était plus élevée dans ce groupe que dans les autres groupes. CONCLUSIONS: Nrf2 pourrait améliorer la capacité de stress anti-oxydatif des cellules ADSC, améliorant ainsi l'effet thérapeutique des ADSC sur le modèle de BCNI chez le rat.