Basic Research - Infertility & Sexual Dysfunction(구연) (NP-010) 당뇨성 발기부전 마우스에서 배아줄기세포 및 혈관주위세포 유래 엑소좀의 발기능 개선 효과 인하대학교 의과대학 비뇨기과학교실, 성의학특성화센터 송강문, 권미혜, 칼얀 가탁, 응웬 낫 민, 최민지, 강동혁, 윤국남, 류지간, 서준규 목적: 엑소좀은 40-100 nm 크기의 생체 나노입자로서 세포간 소통에 중요한 역할을 하는 다양한 종류의 단백질, mRNA, miRNA 등을 함유하고 있다. 최근 여러 연구에서 엑소좀이 심혈관질환, 신경질환, 당뇨 합병증 등에서 치료제로서의 가능성이 제시되고 있으나 발기부전 분야에서는 연구된 바가 없다. 이에 본 연구에서는 당뇨성 발기부전 마우스모델에서 배아줄기세포 또는 음경 혈관주위세포 (pericyte)-유래 엑소좀의 발기력 개선효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 생후 8주된 수컷 마우스 (C57BL/6J)를 대상으로 하였고, 당뇨는 streptozotocin (50 mg/kg)을 5일 연속 복강 내 투여함으로써 유발하였다. 당뇨 유발 8주 후 4개의 군으로 나누어 실험을 진행하였다 (대조군; 당뇨 + HBS 투여군; 당뇨 + 배아줄기세포-유래 엑소좀 [1 μg/20 μL] 투여군; 당뇨 + 음경 혈관주위세포-유래 엑소좀 [1 μg/20 μL] 투여군). 음경해면체 내 엑소좀 투여 후 2주째 음경신경자극 후 발기력을 측정하였고, 음경해면체조직에서 PECAM-1, smooth muscle α-actin, NG2, βⅢ-tubulin에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 음경해면체 조직에서 분리한 혈관내피세포 및 대동맥 절편을 고농도 glucose 조건 하에 노출 후 엑소좀이 튜브형성 및 미세혈관 생성에 미치는 영향을 평가하였다. 결과: 당뇨 마우스에서 배아줄기세포 또는 혈관주위세포-유래 엑소좀은 정상 대조군의 90% 수준으로 발기력을 개선시켰고, 음경해면체 내 혈관내피세포, 평활근세포, 혈관주위세포, 신경세포의 발현을 현저하게 회복시켰다. 또한 이들 엑소좀은 고농도 glucose 조건 하에서 억제된 음경 혈관내피세포의 튜브형성 및 대동맥 절편에서의 미세혈관 생성을 정상 glucose 조건에서 배양한 수준으로 회복시켰다. 결론: 배아줄기세포 및 혈관주위세포-유래 엑소좀은 음경 혈관내피세포 및 신경세포의 회복을 통해서 당뇨로 인한 발기력 저하를 현저하게 개선시켰다. 향후 엑소좀이 발기력 개선을 유발하는 구체적인 기전에 대한 추가 연구가 필요하다. keywords : Erectile dysfunction, Diabetes, Exosome