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

BackgroundErectile 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.ResultsThe 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.ConclusionNrf2 could enhance the anti-oxidative stress ability of ADSCs, so as to improve the therapeutic effect of ADSCs on BCNI rat model. ContexteLa dysfonction erectile (DE) causee par une lesion nerveuse peroperatoire est une complication majeure de la chirurgie pelvienne. Les cellules souches derivees du tissu adipeux (ADSC) ont constitue un potentiel therapeutique dans un modele de lesion bilaterale des nerfs caverneux (BCNI) chez le rat, mais une viabilite insuffisante in vivo a largement limite leur application. Nrf2 est un facteur de transcription cle qui regule le stress antioxydant cellulaire. Dans ce travail, nous avons etudie l'effet de la regulation de l'expression de Nrf2 sur la viabilite des ADSC, et explore son potentiel de reparation dans un modele de BCNI chez le rat.ResultatsLe temps de survie des cellules tert-butylhydroquinone (tBHQ)-ADSC dans le modele BCNI a significativement augmente. De plus, le groupe tBHQ-ADSC a presente une meilleure restauration du contenu et des fibres nerveuses des ganglions pelviens majeurs, une meilleure amelioration de la fonction erectile et une moindre fibrose penienne que les autres groupes. Par ailleurs, l'expression de Nrf2 et de la superoxyde dismutase 1 etait plus elevee dans ce groupe que dans les autres groupes.ConclusionsNrf2 pourrait ameliorer la capacite de stress anti-oxydatif des cellules ADSC, ameliorant ainsi l'effet therapeutique des ADSC sur le modele de BCNI chez le rat.

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This study found that enhancing the expression of Nrf2 can improve the therapeutic effect of ADSCs in the BCNI model, increasing their survival time, restoring nerve structures, improving erectile function, and reducing penile fibrosis.