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急性缺血性腦卒中（AIS）是導(dǎo)致人類死亡和傷殘的重要因素，解析其內(nèi)源性的修復(fù)機制是近年AIS治療的熱點課題之一。先期研究表明，二甲基精氨酸二甲胺水解酶1（DDAH1）在多種疾病中，如心血管事件、非脂肪性肝病變中可作為應(yīng)激性因子產(chǎn)生保護作用。但其對AIS作用的報道較少。僅在動物實驗?zāi)Ｐ蜕向炞C了DDAH1通過調(diào)節(jié)不對稱性二甲基精氨酸（ADMA）含量減輕大鼠卒中后急性損傷；以及在細胞層面上檢驗出不依賴ADMA的方式調(diào)控神經(jīng)生長因子（NGF）誘導(dǎo)的大鼠腎上腺嗜鉻瘤PC12細胞的分化作用。而對卒中后患者血液內(nèi)DDAH1的臨床檢驗結(jié)果以及DDAH1對卒中的腦損傷修復(fù)作用均未見報道。
首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)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國科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)院陸忠兵教授合作在“Acta Pharmaceutica Sinica B”發(fā)表題為“DDAH1 promotes neurogenesis and neural repair in cerebral ischemia”的文章。
作者對腦卒中患者血液內(nèi)DDAH1變化與患者腦損傷程度相關(guān)性及其可能參與的卒中腦損傷的內(nèi)在保護作用進行了分子機制探討。臨床研究發(fā)現(xiàn)，作為應(yīng)激性保護因子，DDAH1在缺血性腦卒中患者血清中表達量與損傷程度呈現(xiàn)正相關(guān)；動物研究進一步表明: 缺血性腦卒中發(fā)生后DDAH1可能通過低氧誘導(dǎo)因子-1α/乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶（HIF-1α/ChAT）信號通路對受損的膽堿能神經(jīng)進行再生性修復(fù)。顯然，這一新發(fā)現(xiàn)有望為缺血性卒中治療提供新分子靶點及新思路。
本文使用TissueGnostics公司TissueFAXS Plus全景組織掃描定量分析系統(tǒng)對小鼠腦組織進行多色免疫熒光圖像采集。借助Tissue Cytometry技術(shù)，對小鼠腦組織不同分區(qū)的目標陽性細胞的表達進行了精準定量分析。
本文中，作者建立了一種關(guān)于DDAH1的潛在治療及評估手段，發(fā)現(xiàn)DDAH1調(diào)節(jié)腦卒中損傷后，海馬中負責(zé)ACh合成的基因(Chat、Slc5a7、Slc18a3)和ACh濃度。本文作者在關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)校驗均采用多色免疫熒光（mIHC）技術(shù)，這種方案通過三級信號放大的原理，不但可以提升數(shù)據(jù)檢測的靈敏度，還在滿足數(shù)據(jù)校驗通量的前提下，極大提高了數(shù)據(jù)的可靠度與可信度。作者表示，文章最核心的意義在于，發(fā)現(xiàn)ACh介導(dǎo)下，DDAH1在成人神經(jīng)再生的生態(tài)位中起重要作用，實現(xiàn)了原位空間特征信息的錨定。這種作用可能直接誘導(dǎo)NSCs增殖，間接促進NSCs分化為膽堿能神經(jīng)元，進一步刺激周圍NSCs的增殖。增強的神經(jīng)源性活性有助于突觸形成和功能恢復(fù)，以對抗中風(fēng)損害，成為未來緩解及治療中風(fēng)的潛在分子靶點。
Figure 3. DDAH1促進缺血損傷下神經(jīng)干細胞（NSCs）的增殖。
(B)同側(cè)SVZ和SGZ中DDAH1和Nestin免疫熒光染色的代表性圖像。
(C)同側(cè)SVZ和SGZ中BrdU和DCX免疫熒光染色的代表性圖像。
(D, E)同側(cè)SVZ和SGZ的BrdU和DCX細胞統(tǒng)計分析(每組n=4)。
Figure 4. DDAH1促進缺血損傷下神經(jīng)干細胞（NSCs）的神經(jīng)分化。
(B)同側(cè)SVZ、紋狀體和DG中BrdU和NeuN免疫熒光染色的代表性圖像。
(C, D)同側(cè)紋狀體(C)和DG (D) BrdU和NeuN細胞的統(tǒng)計分析。
(E)同側(cè)SVZ、紋狀體和DG中BrdU和GFAP免疫熒光染色的代表性圖像。
(F, G)同側(cè)紋狀體和DG BrdU和GFAP細胞的統(tǒng)計分析。
(H, I)紋狀體和DG中BrdU、NeuN和GFAP的表達情況。
Figure 6. DDAH1增強腦卒中后神經(jīng)發(fā)生有助于I1h/ R28d后認知功能恢復(fù)，但對運動功能恢復(fù)沒有作用。
(J)同側(cè)SVZ、紋狀體和DG BrdU和Neu免疫熒光染色的代表性圖像。
Figure 7.神經(jīng)干細胞（NSCs）中DDAH1的條件敲除可消除腦卒中后神經(jīng)發(fā)生活動并加重認知功能障礙。
(F)同側(cè)SVZ、紋狀體和DG中BrdU和NeuN/GFAP免疫熒光染色的代表性圖像
Figrure 9. DDAH1在損傷后23小時調(diào)節(jié)SVZ和SGZ 神經(jīng)干細胞（NSCs）中ChAT的表達。
(A) SVZ和SGZ中ChAT和SOX2免疫熒光染色的代表性圖像。(B) (B, C) SVZ和SGZ中ChAT、SOX2細胞的統(tǒng)計分析(每組n=3)。
