脊髓星形胶质细胞D-型氨基酸氧化酶介导吗啡镇痛耐受的作用及其信号通路研究

D-amino acid oxidase (DAA0) is a flavoenzyme catalyzing the oxidative deamination of neutral and polar D-amino acids including D-serine to their corresponding α-keto acids, H2O2 and ammonia. In the spinal cord, DAAO is almost restrictively found within astrocytes, which has been extensively demonstrated to be involved in chronic pain and morphine tolerance to analgesia both of which share a common mechanism of central sensitization. In our previous study, we discovered spinal DAAO as a novel potential target molecule for the blockade of morphine tolerance to analgesia. In this study, we will extensively study the role and the mechanism of DAAO in spinal astrocyte to the development of morphine tolerance, hoping to reveal a novel signal pathway for astrocytes in the spinal cord and to build a pharmacological basis for the development of DAAO inhibitors as novel medicines for the management of morphine tolerance to analgesia.

D-型氨基酸氧化酶（D-amino acid oxidase，DAAO）是一种以黄素腺嘌呤二核苷酸为辅基的经典黄素酶，在中枢神经系统中几乎仅存在于星形胶质细胞过氧化小体中，选择性地催化中性和极性D-型氨基酸包括D-型丝氨酸可生成相应的α-酮酸和H2O2。大量研究表明，脊髓DAAO是介导慢性疼痛的重要分子。而慢性疼痛与吗啡镇痛耐受在中枢神经系统可能存在共同的作用机制，即中枢敏感化。本课题组近期研究也初步提示脊髓DAAO参与吗啡镇痛耐受的形成和维持。因此，本课题将进一步验证脊髓DAAO可能成为一个治疗吗啡镇痛耐受的潜在性新靶点分子，并深入研究脊髓星形胶质细胞DAAO/ H2O2及其后续信号通路介导吗啡镇痛耐受的神经生物学作用。本研究不仅为开发DAAO抑制剂作为新型拮抗吗啡镇痛耐受药物提供了药理学基础和研究方向，也为解释吗啡镇痛耐受机制揭示一条新的信号传导通路，具有较高的实用价值和学术

脊髓D-型氨基酸氧化酶（D-amino acid oxidase，DAAO）是介导慢性疼痛的重要分子。而慢性疼痛与吗啡镇痛耐受在中枢神经系统可能存在共同的作用机制，即中枢敏感化。本课题在初步发现脊髓 DAAO 可能参与吗啡镇痛耐受的形成和维持的基础上，进一步验证脊髓 DAAO 可能成为一个治疗吗啡镇痛耐受的潜在性新靶点分子，并深入研究脊髓星形胶质细胞 DAAO/ H2O2 及其后续信号通路介导吗啡镇痛耐受的神经生物学作用。我们采用免疫荧光染色法显示脊髓背角星形胶质细胞特异性表达DAAO，并可在吗啡镇痛耐受时上调；采用不同DAAO抑制剂CBIO、AS057278 （与 CBIO 化学结构不同）、基因knock down技术可预防或逆转吗啡镇痛耐受的发生，证明了DAAO介导吗啡镇痛耐受，是一个治疗吗啡镇痛耐受的潜在性新靶点分子。另外研究发现，髓鞘内注射 DAAO 抑制剂 CBIO、 siRNA/DAAO 可降低在吗啡镇痛耐受中脊髓 H2O2 水平；脊髓鞘内注射H2O2特异性清除剂过氧化氢酶 （catalase） 或ROS清除剂可逆转吗啡镇痛耐受。本研究不仅为开发DAAO抑制剂作为新型拮抗吗啡镇痛耐受药物提供了药理学基础和研究方向，也为解释吗啡镇痛耐受机制揭示一条新的信号传导通路，具有较高的实用价值和学术价值。