目的:基于糖尿病性勃起功能障碍(DMED)阴茎组织中高糖、低氧、高活性氧(ROS)的微环境导致血管内皮、神经严重受损,制备低氧和ROS双重响应性纳米微粒改良的人脐带间充质干细胞(huc MSCs)微球,阴茎海绵体内注射后研究其对DMED的疗效和作用机制。方法:(1)扩增和测序验证BDNF质粒,制备B-PDEA/BDNF纳米复合物,对其形态、粒径、电位、质粒压缩包裹能力、ROS响应性、细胞毒性、转染效率、低氧响应性表征。(2)鉴定huc MSCs形态和免疫表型,检测悬滴培养的huc MSCs微球的形态、直径、旁分泌功能,检测纳米微粒改良的huc MSCs微球BDNF的表达。(3)建立DMED大鼠模型,阴茎海绵体内分别注射huc MSCs、huc MSCs微球和纳米微粒改良的huc MSCs微球治疗DMED大鼠,测量大鼠的体重、血糖、海绵体内压(ICP)和平均动脉压(MAP),阴茎取材检测平滑肌/胶原纤维、α-SMA、Neu N。结果:(1)BDNF质粒中插入了治疗基因BDNF和EPO增强子。B-PDEA/BDNF纳米复合物(N/P=10—50)是较稳定均一的类球形纳米颗粒,电位约30m V,粒径在40-50nm。B-PDEA/BDNF纳米复合物在与H_2O_2共孵育后,电位由正电位变为-10m V左右,凝胶阻滞电泳实验发现B-PDEA/BDNF纳米复合物有DNA泄露。与PEI相比,B-PDEA细胞毒性低、转染效率高,在5min内被huc MSCs快速摄入。p EPO-SV40制备的纳米复合物在低氧时转染效率显著高于p SV40制备的纳米复合物。与H_2O_2共孵育的B-PDEA/BDNF纳米复合物的表达更高。(2)huc MSCs为贴壁生长的成纤维细胞样细胞,表面抗原CD90和CD73表达阳性、CD31和CD45表达阴性。悬滴培养的huc MSCs微球大小、形态均一,直径随悬滴的细胞密度增加而增大。悬滴培养可以显著提高huc MSCs中VEGF、HGF、SDF-1α、IL-10和TSG-6基因Alpelisib表达和VEGF蛋白分泌,但对BDNF基因表达和SDF-1α蛋白分泌无明显影响。转染B-PDEA/BDNF纳米复合物显著提高huc MSCs细胞中BDNF表达。(3)与control组大鼠相比,4周的DMED大鼠体重明显降低,血糖水平显著提高。huc MSCs移植治疗后,huc MSCs+BB组大鼠体重显著提升此网站,血糖水平降低。huc MSCs+BB组大鼠的ICP_(max)/MAP比值与control组大鼠无明显差异。与DMED组大鼠相比,huc MSCs-3D组和huc MSCs+BB组大鼠阴茎组织中平滑肌/胶原、α-SMA和Neu N细胞数量均显著提高。结论:(1)B-PDEA/BDNF纳米复合物具有良好的生物相容性、生物安全性、高转染率、低氧和ROS双重响应性。(2)悬滴培养的huc MSCs微球可以提高huc MSCs旁分泌功能,但对BDNF基因表达影响不大,而低氧和ROS双重infectious aortitis响应性纳米微粒改良的huc MSCs微球可以显著提高BDNF的表达。(3)低氧和ROS双重响应性纳米微粒改良的huc MSCs微球体内移植可以改善DMED大鼠的体重和血糖,显著提高DMED大鼠阴茎组织中平滑肌纤维的含量,促进阴茎组织中受损神经的修复,从而改善大鼠勃起功能。