血管性病变是造成勃起功能障碍的主要原因之一，大约50%的勃起功能障碍患者均存在不同程度的血管性病变，勃起功能障碍的血管性病因在老龄人群可能占较重要的地位，而对于青壮年患者则常以心理性勃起功能障碍较多见。马萨诸塞男性增龄研究（Massachusettsmaleagingstudy，MMAS）也显示，心血管的独立危险因素（年龄、吸烟、高脂血症等）与勃起功能障碍的发生也具有明显的相关性。Ryu 等比较了勃起功能障碍患者和对照组某些分子生物学指标的表达情况，发现血管性勃起功能障碍患者阴茎组织中胶原纤维的含量明显增加，而且与心理性勃起功能障碍和神经性勃起功能障碍相比，转化生长因子β1（transforminggrowthfactorbeta1，TGFβ1）及其II型受体的含量也明显增高。胶原纤维含量增加可导致动脉血管闭塞，同时也可导致弹性组织顺应性下降，进而引起静脉闭合机制异常，因而，纤维化可能是血管性勃起功能障碍发生的主要原因之一。
2.神经性勃起功能障碍
勃起受中枢神经和周围神经的调控，正常勃起反射弧的存在是勃起的基本条件。脑、脊髓、脊神经根、阴部神经或海绵体神经损伤及病变均可导致反射弧传导通路的中断，并进而导致勃起能力的减退或消失，这正是神经性勃起功能障碍发生的原因。由于前列腺癌根治术后勃起功能障碍的高发生率，国外学者将这一模型称为前列腺癌根治术后的勃起功能障碍模型（postradicalprostatectomy modelof erectiledysfunction），并使用这一模型深入研究神经性勃起功能障碍发生的机制及其相关的病理变化。如User等用大鼠进行实验研究发现，单侧和双侧海绵体神经切断术后第60天，阴茎湿重分别减少了10.5%和17.4%，同时伴有DNA含量的减少和阴茎海绵体平滑肌细胞凋亡指数的增高，而蛋白质含量无明显改变。他们进一步研究了神经性勃起功能障碍的基因表达情况，发现有126个候选基因的表达发生了改变，其中47个基因表达增高，79个表达降低。因此，神经性勃起功能障碍患者阴茎海绵体平滑肌细胞的凋亡可能是发生勃起功能障碍的重要原因之一，上述126个基因表达的改变可能导致了凋亡的发生，但其具体机制目前仍不清楚。当然，经典的含一氧化氮合成酶的神经纤维减少在勃起功能障碍的发生中也发挥重要作用。
3.内分泌性勃起功能障碍
临床上以糖尿病性勃起功能障碍为多见，糖尿病导致的病理生理改变实质上起始动作用的是内分泌因素，因而具有不同于单纯血管性和神经性勃起功能障碍的特点。糖尿病患者晚期糖基化终末产物（advanced glycationend products，AGEs）的聚积可能是糖尿病性勃起功能障碍高发的原因之一。除了AGEs的作用外，由于糖尿病患者的长期高血糖状态，影响到下丘脑垂体性腺轴的功能，最终导致雄激素的合成能力下降可能也是糖尿病患者勃起功能障碍高发的原因之一。
但是雄激素是否通过影响一氧化氮合成酶系统的活性而导致勃起功能障碍尚有争议。
4.心理性勃起功能障碍
虽然认为勃起功能障碍患者大多存在器质性病变，但心理因素仍是勃起功能障碍的一个重要原因，与器质性因素共同导致勃起功能障碍的发生、发展。在勃起功能障碍的诊断中，对患者可能存在的心理因素进行调查是合理治疗的重要环节之一，以往学者们已经设计了一些这样的问卷。利用这些问卷研究发现，自信心尤其是自尊心对于维持个体的勃起能力有重要意义。Brien等研究了实验大鼠在老龄大鼠（形体比实验大鼠大得多）观察注视的心理压力下的性反应情况，成功地建立了性行为焦虑导致的心理性勃起功能障碍模型，并利用这一模型研究发现，焦虑时的交感神经系统过度兴奋是心理性勃起功能障碍的重要原因。
5.老年性勃起功能障碍
由于勃起功能障碍的发生与增龄密切相关，权威的美国马萨诸塞州男性老龄化研究已证明了这一点，Lyngdorf 等研究发现，完全性勃起功能障碍在40—45岁人群中的发生率为4.5%；50—55岁为11.1%；75—80岁则增至52%。现已认识到老年性勃起功能障碍的发生主要与阴茎海绵体平滑肌细胞减少、胶原纤维沉积、活性氧增加等因素有关。总的来说，老年性勃起功能障碍的发生机制与青壮年勃起功能障碍并无实质性差异，只是致病因素更为复杂，可能更多地同时兼有神经、血管、内分泌和心理因素。
6.勃起功能障碍的基因治疗
（1）基因治疗目的与方式：基因治疗是将遗传物质导入靶细胞内，恢复细胞的正常功能，达到治疗疾病的目的。靶细胞有体细胞和生殖细胞两类，目前仅限于体细胞。基因型的改变只限于某一类体细胞，其影响只限于某个体的当代。常用的靶细胞有淋巴细胞、内皮细胞、肌细胞和肿瘤细胞等。基因治疗的方案有3类：一为基因矫正或置换疗法，即通过体内基因同源重组对缺陷基因进行精确的原位修复，但同源重组频率较低，约有百万分之一，迄今尚无成功报道；二为基因增补法，即不去除异常基因，而向患者体内导入正常的外源基因，使其表达正常产物，而补偿缺陷基因的功能，该法目前最常用；三是导入非特异性基因增强患者的免疫力。
（2）基因治疗方法
一氧化氮合酶（NOS）基因：多数研究均以NOS基因的转导来探讨勃起功能障碍的基因治疗。Magee等以腺病毒载体转导神经源性NOS基因（AdRSVnNOs）18天后可逆转老龄鼠的勃起功能障碍，至注射后第60天还可检测到转移基因表达。Bivalacqua等报道用巨细胞病毒和Rous肉瘤腺病毒载体转导内皮源性NOS基因（AdRSVeNOs），可逆转60周龄鼠的勃起功能障碍，其勃起功能与壮年鼠（20周龄）相似。另有研究认为，成肌细胞为载体转导iNOS进入海绵体优于以腺病毒、质粒为载体的方法，因为前者能有效控制NOS表达并防止阴茎异常勃起。
血管内皮细胞生长因子（VEGF）基因：VEGF具有靶细胞特异性，并含可分泌的信号肽序列，表达的蛋白可分泌出细胞，发挥生物学功能。血管平滑肌细胞分泌的VEGF作用于血管内皮细胞和平滑肌细胞上的酪氨酸激酶受体后者使海绵体内NO 浓度增加并诱发平滑肌舒张及阴茎勃起。VEGF在人和动物阴茎海绵体组织有表达，海绵体注射VEGF可保护血管内皮免受损伤，恢复海绵体平滑肌对硝普钠和乙酰胆碱介导的舒张反应。Rogers等在血管性勃起功能障碍模型鼠成功证实了VEGF的作用。Wessells等将成年鼠附睾脂肪垫的微血管内皮细胞以荧光染料标记后注入该鼠的阴茎海绵体中，术后2—15天观察发现荧光标记的血管内皮细胞在7只鼠的双侧阴茎海绵体均有分布，证实该法有效、安全。迄今尚无VEGF基因治疗勃起功能障碍的人体实验报道。
反义核酸（antisenseRNA）基因：反义核酸阻断基因表达的机制是与靶RNA以碱基互补原则结合，形成的DNARNA复合物是细胞内RNA酶的作用底物，易被RNA酶所破坏，同时DNARNA复合物和RNARNA复合物阻断了mRNA转录或mRNA与某些转录蛋白质的结合，从而抑制蛋白质的合成。磷酸二酯酶5（PDE5）通过水解平滑肌细胞内cGMP成为无活性GMP在阴茎勃起生理中起重要作用。以逆转录病毒载体携带的PDE5mRNA反义核酸直接转导阴茎海绵体，抑制PDE5mRNA在海绵平滑肌细胞表达，降低PDE5的活性，增加cGMP浓度，促进海绵体平滑肌的舒张，增强阴茎勃起，同时避免了对其他组织、器官的副作用。近年来该种基因治疗方法已得到认可。
maxi K+基因：研究证实，阴茎动脉和海绵体平滑肌细胞存在4种不同类型的K+通道，在阴茎勃起调节中起主要作用的是Ca2+激活的K+通道（KCa）和ATP敏感的K+通道。目前用于基因治疗研究的主要是KCa，又称maxi K+或hSlo。该基因作用于细胞表面K+通道，消除平滑肌收缩，促进血流及勃起。Christ 等将编码高导电钙敏感性钾通道的hSlocDNA注入鼠海绵体中，可增加细胞间缝隙连接形成，增强老龄鼠与糖尿病鼠对神经刺激的勃起反应，并能在阴茎中表达至少2个月。最近又将重组hSlo 注入糖尿病大鼠阴茎，连续观察了4个月刺激海绵体神经海绵体内压力的变化反应，发现勃起反应显著改善，且无免疫异常现象发生。2004年春首次在人体注射maxi K+基因治疗勃起功能障碍初显疗效。
Ca2+通道相关调节基因：阴茎海绵体平滑肌张力依赖于Ca2+通道的直接调节，其敏感性受Ras蛋白小分子GTP酶RhoARho 激酶信号的调节，Rho 激酶被激活后使Ca2+通道敏感性增强，导致平滑肌收缩；Rho 激酶失活，Ca2+通道敏感性降低，内流减少，平滑肌张力降低，勃起能力增强。Chitaley 等将无义突变基因T19NRhoA用AAVs载体介导转入勃起功能障碍大鼠阴茎海绵体内，抑制Rho 激酶，从而抑制Ca2+介导的平滑肌张力性收缩，改善了勃起能力。
二、临床问题
1.勃起功能障碍与前列腺疾病
（1）急性细菌性前列腺炎与勃起功能障碍
急性细菌性前列腺炎引起的勃起功能障碍多为心理性因素所致，因为从急性前列腺炎的预后来看，并没有引起勃起功能障碍发病的器质性疾病基础，主要是患者的焦虑（害怕性交的失败），或在炎症期间未按医嘱而自行发生性行为但性生活满意度差或引起不适而产生的恐惧情绪。心理性病因可归为：患者缺乏适当的性教育，从而引起对自己勃起能力的怀疑，以为前列腺炎症必然导致勃起功能障碍；同时在患病期间由于疾病引起疼痛或不适导致性行为失败又成为引起勃起功能障碍的促成因素。
（2）慢性前列腺炎与勃起功能障碍