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目的:探讨尿源干细胞(USC)对海绵体神经损伤性勃起功能障碍(CNIED)大鼠勃起功能和阴茎海绵体组织结构的保护作用。方法:60只成年雄性SD大鼠随机平均分为4组(n=15只/组):假手术组、双侧海绵体神经钳夹损伤组(BCNI组)、PBS组、USC组。假手术组予暴露双侧海绵体神经后直接关闭手术切口,其余3组均予血管钳钳夹双侧海绵体神经1 min,建立CNIED模型;PBS组和USC组分别予阴茎海绵体注射PBS(200μl)或USC(1×10~6细胞/200μl PBS)。治疗28 d后测定大鼠的最大海绵体内压(mICP)和m ICP/平均动脉压(mICP/MAP),并通过Western印迹检测海绵窦内皮细胞标志物e NOS,平滑肌标志物α-SMA,以及Collagen I,通过免疫组化检测海绵体阴茎背神经内的神经标志物(nNOS、NF-200),Masson染色检测海绵体平滑肌/胶原比值,以及TUNEL染色检测海绵窦内细胞凋亡水平。结果:治疗28 d后,USC组大鼠的mICP及mICP/MAP均较PBS组[(81±9.9)mm Hg vs(31±8.3)mm Hg,0.72±0.05 vs 0.36±0.03,P<0.05]和BCNI组[(81±9.9)mm Hg vs(33±4.2)mm Hg,0.72±0.05 vs 0.35±0.04,P<0.05]显著升高。免疫组化结果显示:USC组大鼠背神经内n NOS、NF-200阳性神经纤维面积的比例(%)均较PBS组(11.31±4.22 vs 6.86±3.08,27.31±3.12 vs 17.38±2.87,P<0.05)和BCNI组(11.31±4.22 vs 7.29±4.84,27.31±3.12 vs 19.49±4.92,P<0.05)显著增加;Western印迹检测结果显示:USC组大鼠e NOS/GAPDH比值较PBS组(0.52±0.08 vs 0.31±0.06,P<0.05)和BCNI组(0.52±0.08 vs 0.33±0.07,P<0.05)均显著提高,α-SMA含量亦较PBS组(1.01±0.09 vs 0.36±0.05,P<0.05)和BCNI组(1.01±0.09 vs 0.38±0.04,P<0.05)显著提高,而Collagen I含量较PBS组(0.28±0.06 vs 0.68±0.04,P<0.05)和BCNI组(0.28±0.06 vs 0.70±0.10,P<0.05)显著降低;且Masson染色结果示USC组大鼠阴茎平滑肌/胶原比值(%)亦较PBS组(17.91±2.86 vs 7.70±3.12,P<0.05)和BCNI组(17.91±2.86 vs 8.21±3.83,P<0.05)显著升高。TUNEL染色显示USC组大鼠海绵窦内细胞的凋亡指数(%)较PBS组(3.31±0.83 vs 9.82±0.76,P<0.01)和BCNI组(3.31±0.83 vs 9.75±0.91,P<0.05)显著降低。结论:USC可以通过保护神经、改善海绵窦内皮功能和海绵体纤维化,抑制细胞凋亡,显著保护CNIED大鼠的勃起功能。