D型-氨基酸氧化酶（D-amino acid oxidase,DAAO）是一种保守且在哺乳动物（如大鼠,小鼠,人类）的肝、肾、脊髓、大脑组织中广泛分布的黄素酶。黄素腺嘌呤二核苷酸（Flavin adenine dinucleotide,FAD）是DAAO的重要辅酶分子,通过FAD可使D型-氨基酸脱去两个氢原子,形成亚氨基酸和还原型FAD。而还原型FAD将在氧气存在的情况下自发再氧化,产生H2O2,而亚氨基酸将自发水解,产生α-酮酸和氨。多年以来,我们课题组以及其他实验室采用多种疼痛模型对DAAO疼痛生物学进行了深入研究。前期研究发现,DAAO基因和蛋白水平的上调介导了疼痛行为的发生和发展。鞘内注射DAAO抑制剂及siRNA/DAAO基因沉默能较大程度的抑制疼痛发生,而注射外源性H2O2将彻底逆转其介导的镇痛效果。此外,前期研究还发现DAAO/H2O2同样介导了吗啡镇痛耐受及其并发的疼痛超敏反应。通过给予siRNA/DAAO基因沉默和DAAO抑制剂等手段,吗啡镇痛耐受及其疼痛超敏现象均被预防和逆转。然而,DAAO在神经系统中发挥的生物学功能和破坏性作用依然没有得到系统性的研究。本研究第一部分旨在探究DAAO在缺血再灌注小鼠脑卒中模型中发挥的神经保护作用。通过免疫荧光-激光扫描共聚焦技术,发现在缺血再灌注脑损伤后的数天时间里,大脑皮层半暗影区（梗塞周围区域）的星形胶质细胞处于持续的活化过程,其细胞形态发生较大变化,在术后第3天逐渐出现胞体肥大和突起延长,到术后第5天星形胶质细胞形成增生肥大性疤痕。星形胶质细胞特异性表达的DAAO蛋白水平及其酶活同样不断升高。DAAO抑制剂（Compound SUN）能有效抑制其酶活,降低大脑组织中H2O2含量,明显减少脑组织损伤面积,改善其脑神经损伤后的行为学评分。Compound SUN的脑神经保护作用呈剂量相关性,且在脑卒中急性期的治疗最佳时间窗方面,术后0 h给药效果最佳。侧脑室注射给予siRNA/DAAO基因沉默同样证实了抑制DAAO蛋白表达能有效减少MCAO模型中脑梗塞损伤面积,进而显著改善其神经功能性缺陷评分。此外,多次给药方案中Compound SUN对MCAO模型延迟性脑损伤有较好的抑制作用。第二部分,旨在探究DAAO抑制剂镇痛作用的品系差异性。前期基于Swiss小鼠和大鼠福尔马林诱导的二相疼痛模型和吗啡镇痛耐受模型研究证实,DAAO抑制剂能有效抑制DAAO酶活,通过减少副产物H2O2的产生,发挥显著的镇痛效果和阻断长期吗啡治疗引发的镇痛耐受反应。但在研究中偶然发现,DAAO抑制剂苯甲酸钠对C57小鼠福尔马林诱导的疼痛模型不产生镇痛作用。本部分首先证实DAAO抑制剂苯甲酸钠和CBIO在Swiss和Balb/c小鼠福尔马林诱导的二相疼痛模型中发挥镇痛效果,但不能有效抑制C57小鼠福尔马林引发的疼痛反应。随后对三个品系小鼠潜在的作用机制差异进行探讨。从DAAO酶活及抑制剂IC50研究表明,三个品系小鼠在酶活动力学常数及与抑制剂IC50研究方面无明显差异。而从产物H2O2来看,福尔马林疼痛模型下30 min Swiss和Balb/c小鼠的H2O2水平均显著升高,而C57小鼠水平无变化。因此,我们进一步对不同品系小鼠H2O2下游的主要代谢途径进行研究,即catalase和GPx的酶活及GSH水平差异。在生理病理条件下,C57小鼠脊髓内谷胱甘肽过氧化物酶和还原型谷胱甘肽的含量分别显著高出Swiss小鼠100%和35%,因此猜测,C57小鼠脊髓内清除自由基和抗氧化能力较强。此外,通过鞘内注射100μg/10μL D-serine,1 h后检测脊髓H2O2水平。结果表明Swiss小鼠和C57的反应截然不同,Swiss小鼠H2O2水平显著升高近一倍,而C57不增反减,说明C57内源性DAAO底物D型-氨基酸并未缺失或不足,增加外源性底物未能增加产物H2O2的水平,同时进一步印证了C57小鼠脊髓中清除H2O2的响应机制被激活且清除效率极高。同理,在这两种病理模型下C57始终保持较低水平的H2O2组织液浓度可能与此有关,DAAO抑制剂不能有效抑制C57小鼠福尔马林诱发的二相疼痛和吗啡镇痛耐受可能与其体内GPx和GSH水平较高有潜在关联。