人类二胺氧化酶经历转胞吞作用并与质膜单胺转运体共定位，揭示细胞内组胺降解的新机制

本研究针对严重过敏反应中组胺大量释放导致现有疗法效果有限的问题，探索了重组人二胺氧化酶（rhDAO）的细胞内转运机制。通过荧光显微技术、转胞吞实验和共定位分析，发现rhDAO通过肝素硫酸蛋白聚糖介导的内化后不发生溶酶体降解，而是经历快速再循环和转胞吞作用，并能与组胺转运蛋白PMAT在囊泡内共定位。结果表明DAO可能通过转胞吞进入组织间隙广泛分布，并在细胞内囊泡中降解组胺，为开发组胺相关疾病的治疗新策略提供了重要依据。

　　

当肥大细胞在过敏反应中被激活时，会释放出大量组胺，这种关键介质能引起从轻微不适到危及生命的各种症状。尽管已有H₁受体拮抗剂等药物，但在组胺浓度极高的情况下，它们的疗效有限。肾上腺素虽被用作严重过敏反应的一线药物，却常效果不佳且可能产生严重副作用。因此，急需找到能快速灭活组胺的新方法。人二胺氧化酶（human diamine oxidase, hDAO）是唯一能降解细胞外组胺的酶，但关于其进入细胞后的命运和生理功能，数十年来一直是个谜。

为探索重组hDAO（rhDAO）的细胞内转运机制及其潜在功能，研究人员开展了一系列实验。研究使用了荧光标记技术（如Alexa Fluor 488/647标记）、免疫荧光染色与共聚焦显微镜观察、脉冲追踪实验（包括Western blot、荧光检测、ELISA和酶活性测定）、Transwell迁移实验、全内反射荧光（TIRF）显微镜实时监测转胞吞事件、以及小鼠体内实验和组织免疫组化分析。人细胞样本包括脐静脉内皮细胞（HUVEC）、主动脉平滑肌细胞（HASMC）等原代或永生化细胞系，以及人妊娠期血浆和羊水样本；动物实验使用C57BL/6J小鼠，所有操作均遵循伦理规范。

3.1. After endocytosis rhDAO is not targeted for lysosomal degradation but is rapidly secreted and re-internalized

通过将细胞与荧光标记的rhDAO共孵育后，检测其与溶酶体标志物LAMP1的共定位情况，发现两者共定位系数极低（0.033–0.210），表明rhDAO不会被运送到溶酶体降解。脉冲追踪实验显示，细胞内rhDAO会快速被排出到上清中，并可被重新内化；添加肝素或使用肝素结合 motif 突变体（rhDAO-R568S/R571T）可抑制此过程。且排出后的rhDAO仍保持全酶活性，说明它在细胞内运输过程中未失活。

3.2. Recombinant hDAO undergoes transcytosis in endothelial cells in vitro and in vivo

细胞基底侧出现rhDAO的网状荧光分布，提示可能发生转胞吞。Transwell实验显示Caco-2细胞可将rhDAO从顶侧转运至基底侧。TIRF显微镜直接观察到人冠状动脉内皮细胞（HCAEC）基底膜有rhDAO囊泡出口事件，且呈剂量依赖性并可被饱和；野生型DAO的转胞吞事件显著多于突变型，过量未标记DAO或肝素（HMWH/LMWH）可抑制此过程。小鼠体内实验也发现，静脉注射rhDAO后可在主动脉内皮层下方检测到DAO信号，支持转胞吞在活体中发生。此外，研究排除了细胞外囊泡（EVs）作为DAO运输载体的可能性，因为添加去垢剂并未增加DAO的检测量。

3.3. Recombinant hDAO colocalizes with the histamine transporter PMAT

为探讨DAO是否能降解细胞内组胺，研究人员分析了rhDAO与组胺转运蛋白（OCT1-3和PMAT）的共定位情况。发现rhDAO与PMAT在细胞内囊泡中共定位（Manders系数0.4–0.5），而与OCT1-3共定位程度很低（约0.1）。这表明PMAT可能负责将组胺运入DAO所在的囊泡，从而实现细胞内组胺降解。

研究结论表明，DAO通过HSPG介导的内化进入细胞后，不会进入溶酶体降解，而是通过快速胞吐和转胞吞作用穿越细胞，可能进入组织间隙广泛分布。其与PMAT在囊泡内共定位提示了细胞内组胺降解的可能性。这一发现阐明了DAO在组胺代谢中的新作用机制，尤其在高表达DAO的妊娠期，可能通过调节组胺水平影响血压和胎儿供血。研究为组胺相关疾病（如肥大细胞激活综合征、严重过敏反应）的治疗提供了新思路，例如利用rhDAO进行替代疗法或靶向转胞吞过程增强组胺清除。论文发表于《European Journal of Cell Biology》，为细胞生物学和过敏医学领域带来了重要突破。