睾丸间质细胞(Leydig Cell,LC)是存在于雄性哺乳动物曲细精管之间的一种细胞,承担着合成和分泌绝大多数雄激素的功能。在雄激素缺乏症的治疗方法中,细胞治疗不失为一种安全有效的方法。然而,Leydig细胞取材困难,且不能在体外增殖,导致种子细胞稀缺。本研究拟通过小分子化合物诱导成纤维细胞重编程为具有合成和分泌雄激素功能的类Leydig细胞,并用于细胞移植来治疗雄激素缺乏症,以解决临床细胞治疗中Leydig种子细胞的来源不足和免疫排斥的问题。本研究依据化学重编程的机制和Leydig细胞发育的信号调控途径,建立了一个候选的小分子化合物库。以Leydig细胞发育中的关键转录因子基因Nr5a1的表达水平和细胞上清中睾酮的含量为筛选指标,筛选得到了四种小分子化合物组合:Forskolin、20α-hydroxycholesterol、luteinizing hormone(LH)和SB431542。将该小分子化合物组合处理小鼠胚胎成纤维细胞,通过实时荧光定量PCR、免疫荧光、Western blot以及放射免疫法等手段检测诱导后的细胞中类固醇生成相关基因、蛋白表达情况及细胞培养上清中睾酮含量变化。结果显示,诱导14天后的细胞能够表达类固醇生成的相关基因以及蛋白,具有类似于Leydig细胞的基因表达谱,能够合成和分泌雄激素。此外,该化合物组合也可以将人源成纤维细胞—牙周膜成纤维细胞(HPLFs)诱导为类Leydig细胞。最后,为了评估类Leydig细胞的体内生物学功能,我们将该细胞移植至雄激素低下的模型鼠睾丸间质中。结果显示,类Leydig细胞移植21天后可显著提高模型鼠血清睾酮水平。上述研究结果表明,Forskolin、20α-hydroxycholesterol、luteinizing hormone(LH)和SB431542组合可将成纤维细胞重编程为具有生物学功能的类Leydig细胞。该方法能克服了转录因子重编程的局限性,为Leydig种子细胞的获取提供一种更为简单及安全的方法。