2024年2月，中国科学院大学陆忠兵教授联合北京朝阳医院张敏医生和美国密西西比大学医学中心陈英杰教授团队在Redox Biology（IF 11.4）上发表了题为“DDAH1 recruits peroxiredoxin 1 and sulfiredoxin 1 to preserve its activity and regulate intracellular redox homeostasis ”的论文。研究表明，DDAH1可以招募PRDX1和SRXN1在氧化应激条件下维持其活性/表达和氧化还原稳态，提示靶向DDAH1-PRDX1-SRXN1可能成为氧化应激相关肝脏疾病的一种新型治疗方法。

氧化应激是由活性氧(ROS)的过量产生和抗氧化系统的损伤引起的，可引发各种生化反应，如脂质过氧化、DNA损伤和蛋白质氧化修饰或错误折叠。越来越多的证据表明，氧化应激在包括非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在内的许多疾病的发病机制中起着重要作用，二甲基精氨酸二甲胺水解酶(DDAH1)是降解不对称二甲基精氨酸(ADMA)的关键酶，与多种疾病发展过程中的氧化应激密切相关。然而，DDAH1调节细胞内氧化还原状态的潜在机制尚不清楚。

1、PRDX1可以防止H₂O₂诱导的DDAH1下调

研究人员发现PRDX1与DDAH1相互作用，为阐明DDAH1-PRDX1相互作用对细胞氧化还原稳态的影响，在HepG2细胞中敲低PRDX1。结果发现，在H₂O₂处理(150 μM, 24 h)下，PRDX1敲低导致细胞活力下降，细胞内ADMA、ROS和超氧化物水平增加；H₂O₂处理显著降低GSH/GSSG比值，PRDX1基因敲低加重了这一作用。另一方面，过表达PRDX1 降低了对照细胞内ADMA和ROS水平；在H₂O₂处理的细胞中，PRDX1过表达增加细胞活力，降低细胞内ADMA、ROS和超氧化物水平。WB结果显示PRDX1敲低增加了对照细胞中氧化PRDXs (PRDX-SO3)和SRXN1的表达，加剧了H₂O₂诱导的DDAH1下调和PRDX-SO3上调；PRDX1过表达降低了基础条件下PRDX-SO3的表达，显著减弱H₂O₂诱导的DDAH1和SRXN1的下调。进一步研究发现PRDX1可以在氧化应激条件下保持DDAH1的表达和活性。

2、SRXN1与DDAH1相互作用并保护其表达和活性

研究人员进一步研究发现SRXN1与DDAH1相互作用并保护其表达和活性，并且STRING数据库的结果表明PRDX和SRXN1在蛋白水平上相互作用。研究人员利用Myc-DDAH1构建体转染HEK293细胞，并进行co-IP分析，结果表明，SRXN1存在于Myc-DDAH1免疫沉淀中，且随着H₂O₂处理(150μM, 2 h)，SRXN1含量增加，表明SRXN1与DDAH1存在直接相互作用，且氧化应激可增强这种相互作用。研究人员通过进一步的实验确定了SRXN1会影响DDAH1的表达和活性。表明SRXN1不仅作为氧化PRDXs的还原酶，而且在氧化应激条件下维持DDAH1的表达和活性。

3、肝细胞特异性的DDAH1缺失加剧了CCl₄诱导的肝毒性和PRDX1的下调

DDAH1可改善CCl₄诱导的肝损伤、氧化应激和细胞死亡，为阐明肝DDAH1是否影响CCl₄和PRDX1/SRXN1通路的肝毒性，研究人员用CCl₄处理Ddah1^HKO和Ddah1^f/f小鼠，结果发现Ddah1^HKO小鼠的AST和ALT水平高于Ddah1^f/f小鼠，CCl₄减弱了Ddah1^HKO小鼠在基础条件下的血清ADMA水平高于Ddah1^f/f小鼠的差异。染色结果显示，CCl₄对Ddah1^HKO小鼠的肝损伤、纤维化、超氧化物生成和凋亡细胞的影响大于Ddah1^f/f小鼠。WB分析显示，肝细胞特异性缺失DDAH1加剧了CCl₄处理小鼠肝脏中PRDX1和Bcl-2的下调以及PRDX-SO3和Bax的上调，减弱了SRXN1和PRDX4的上调。

4、肝脏过表达PRDX1可减轻CCl₄诱导的肝毒性，降低Ddah1缺乏的影响

为确定肝细胞特异性过表达PRDX1是否能在体内维持DDAH1的表达和活性，研究人员通过尾静脉注射AAV8-Prdx1治疗CCl₄处理的WT和Ddah1^-/-小鼠，以注射AAV8-GFP的WT小鼠为对照。PRDX1过表达降低了WT和Ddah1^-/-小鼠血清AST和ALT水平的差异，此外，PRDX1过表达改善了CCl₄诱导的WT和Ddah1^-/-小鼠肝脏的病理改变、纤维化、超氧化物生成和凋亡。PRDX1过表达降低了CCl₄处理小鼠肝脏中3′-NT和4-HNE水平以及I型胶原、III型胶原、TNF-α和IL-1β mRNA水平。WB结果表明，过表达PRDX1可提高DDAH1、SRXN1、Bcl-2和PRDX4的表达，而降低PRDX-SO₃和Bax的表达。

本研究首次提供了直接证据，证明DDAH1可以招募PRDX1和SRXN1在氧化应激条件下维持其活性/表达和氧化还原稳态；靶向DDAH1-PRDX1-SRXN1相互作用可能是与氧化应激相关的肝脏疾病的一种新的治疗方法。