新(xīn)聞中(zhōng)心

    APSB|TissueCytometry技(jì )術探索組織空間原位助力首都醫(yī)科(kē)大學(xué)肇玉明教授團隊發現DDAH1在神經再生生态位的作(zuò)用(yòng)

    急性缺血性腦卒中(zhōng)(AIS)是導緻人類死亡和傷殘的重要因素,解析其内源性的修複機制是近年AIS治療的熱點課題之一。先期研究表明,二甲基精(jīng)氨酸二甲胺水解酶1(DDAH1)在多(duō)種疾病中(zhōng),如心血管事件、非脂肪性肝病變中(zhōng)可(kě)作(zuò)為(wèi)應激性因子産(chǎn)生保護作(zuò)用(yòng)。但其對AIS作(zuò)用(yòng)的報道較少。僅在動物(wù)實驗模型上驗證了DDAH1通過調節不對稱性二甲基精(jīng)氨酸(ADMA)含量減輕大鼠卒中(zhōng)後急性損傷;以及在細胞層面上檢驗出不依賴ADMA的方式調控神經生長(cháng)因子(NGF)誘導的大鼠腎上腺嗜鉻瘤PC12細胞的分(fēn)化作(zuò)用(yòng)。而對卒中(zhōng)後患者血液内DDAH1的臨床檢驗結果以及DDAH1對卒中(zhōng)的腦損傷修複作(zuò)用(yòng)均未見報道。






    藥學(xué)學(xué)報
    Acta Pharmaceutica Sinica B圖片

    首都醫(yī)科(kē)大學(xué)基礎醫(yī)學(xué)院肇玉明副教授、宣武醫(yī)院腦血管病研究所羅玉敏教授和中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院大學(xué)生命科(kē)學(xué)院陸忠兵教授合作(zuò)在“Acta Pharmaceutica Sinica B”發表題為(wèi)“DDAH1 promotes neurogenesis and neural repair in cerebral ischemia”的文(wén)章。

    作(zuò)者對腦卒中(zhōng)患者血液内DDAH1變化與患者腦損傷程度相關性及其可(kě)能(néng)參與的卒中(zhōng)腦損傷的内在保護作(zuò)用(yòng)進行了分(fēn)子機制探讨。臨床研究發現,作(zuò)為(wèi)應激性保護因子,DDAH1在缺血性腦卒中(zhōng)患者血清中(zhōng)表達量與損傷程度呈現正相關;動物(wù)研究進一步表明: 缺血性腦卒中(zhōng)發生後DDAH1可(kě)能(néng)通過低氧誘導因子-1α/乙酰膽堿轉移酶(HIF-1α/ChAT)信号通路對受損的膽堿能(néng)神經進行再生性修複。顯然,這一新(xīn)發現有(yǒu)望為(wèi)缺血性卒中(zhōng)治療提供新(xīn)分(fēn)子靶點及新(xīn)思路。

    實驗部分(fēn)


    圖片

    本文(wén)使用(yòng)TissueGnostics公(gōng)司TissueFAXS Plus全景組織掃描定量分(fēn)析系統對小(xiǎo)鼠腦組織進行多(duō)色免疫熒光圖像采集。借助Tissue Cytometry技(jì )術,對小(xiǎo)鼠腦組織不同分(fēn)區(qū)的目标陽性細胞的表達進行了精(jīng)準定量分(fēn)析。

    本文(wén)中(zhōng),作(zuò)者建立了一種關于DDAH1的潛在治療及評估手段,發現DDAH1調節腦卒中(zhōng)損傷後,海馬中(zhōng)負責ACh合成的基因(Chat、Slc5a7、Slc18a3)和ACh濃度。本文(wén)作(zuò)者在關鍵環節,數據校驗均采用(yòng)多(duō)色免疫熒光(mIHC)技(jì )術,這種方案通過三級信号放大的原理(lǐ),不但可(kě)以提升數據檢測的靈敏度,還在滿足數據校驗通量的前提下,極大提高了數據的可(kě)靠度與可(kě)信度。作(zuò)者表示,文(wén)章最核心的意義在于,發現ACh介導下,DDAH1在成人神經再生的生态位中(zhōng)起重要作(zuò)用(yòng),實現了原位空間特征信息的錨定。這種作(zuò)用(yòng)可(kě)能(néng)直接誘導NSCs增殖,間接促進NSCs分(fēn)化為(wèi)膽堿能(néng)神經元,進一步刺激周圍NSCs的增殖。增強的神經源性活性有(yǒu)助于突觸形成和功能(néng)恢複,以對抗中(zhōng)風損害,成為(wèi)未來緩解及治療中(zhōng)風的潛在分(fēn)子靶點。

    圖片

    Figure 3. DDAH1促進缺血損傷下神經幹細胞(NSCs)的增殖。

    (B)同側SVZSGZ中(zhōng)DDAH1Nestin免疫熒光染色的代表性圖像。

    (C)同側SVZSGZ中(zhōng)BrdUDCX免疫熒光染色的代表性圖像。

    (D, E)同側SVZ和SGZ的BrdU和DCX細胞統計分(fēn)析(每組n=4)。

    圖片

    Figure 4. DDAH1促進缺血損傷下神經幹細胞(NSCs)的神經分(fēn)化。

    (B)同側SVZ、紋狀體(tǐ)和DG中(zhōng)BrdU和NeuN免疫熒光染色的代表性圖像。

    (C, D)同側紋狀體(tǐ)(C)和DG (D) BrdU和NeuN細胞的統計分(fēn)析。

    (E)同側SVZ、紋狀體(tǐ)和DG中(zhōng)BrdU和GFAP免疫熒光染色的代表性圖像。

    (F, G)同側紋狀體(tǐ)和DG BrdU和GFAP細胞的統計分(fēn)析。

    (H, I)紋狀體(tǐ)和DG中(zhōng)BrdU、NeuN和GFAP的表達情況。

    圖片

    Figure 6. DDAH1增強腦卒中(zhōng)後神經發生有(yǒu)助于I1h/ R28d後認知功能(néng)恢複,但對運動功能(néng)恢複沒有(yǒu)作(zuò)用(yòng)。

    (J)同側SVZ、紋狀體(tǐ)和DG BrdUNeu免疫熒光染色的代表性圖像。

    圖片

    Figure 7.神經幹細胞(NSCs)中(zhōng)DDAH1的條件敲除可(kě)消除腦卒中(zhōng)後神經發生活動并加重認知功能(néng)障礙。

    (F)同側SVZ、紋狀體(tǐ)和DG中(zhōng)BrdUNeuN/GFAP免疫熒光染色的代表性圖像

    圖片

    Figrure 9. DDAH1在損傷後23小(xiǎo)時調節SVZSGZ 神經幹細胞(NSCs)中(zhōng)ChAT的表達。

    (A)  SVZSGZ中(zhōng)ChATSOX2免疫熒光染色的代表性圖像。(B)  (B, C) SVZSGZ中(zhōng)ChATSOX2細胞的統計分(fēn)析(每組n=3)


    參考文(wén)章:【APSB論文(wén)】腦卒中(zhōng)後内源性再生修複的新(xīn)分(fēn)子靶點–DDAH1 (qq.com)


    微信公(gōng)衆号