NO在神经系统发育中的作用
河北工业大学2023细胞生物学考研论述题及参考答案
河北工业大学2023细胞生物学考研论述题及参考答案1.详细阐述NO是如何产生以及其细胞信使的作用。
答:参考答案1NO的产生:血管内皮细胞应答乙酰胆碱的GPCR激活,然后激活PLC,产生胞内第二信使IP3,IP3能使跨膜的Ca2+打开,Ca2+从血管腔进入血管内皮细胞,与CaM结合形成Ca2+-CaM 复合物激活NO合酶,催化Arg在血管内皮细胞中生成NO。
NO作为细胞信使的作用:NO是一种具有自由基性质的脂溶性气体分子,可透过细胞膜快速扩散,作用于邻近靶细胞而发挥作用,引起血管平滑肌的舒张。
主要机制是激活靶细胞内具有鸟甘酸环化酶活性的NO受体。
内源性NO由NOS催化合成后,扩散到邻近细胞,与鸟苷酸环化酶活性中心的Fe2+结合,改变酶的构象,导致酶活性增强和cGMP水平增高。
cGMP的作用是通过cGMP依赖的PKG活化,抑制肌动—肌球蛋白复合物信号通路,导致血管平滑肌舒张。
参考答案2一氧化氮(Nitric Oxide,NO)是一种无色、无味的气体,它在生物体内通过一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)催化L-精氨酸转化为L-瓜氨酸的反应来产生。
这个反应需要氧气和NADPH作为辅助因子。
一旦产生,NO可以作为一种重要的细胞信使分子,发挥多种生理和生化作用:1. 血管扩张:NO通过刺激血管内皮细胞产生环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP),从而引起平滑肌细胞松弛,导致血管扩张和降低血压。
2. 免疫调节:在免疫系统中,NO参与调节炎症反应和免疫细胞活性。
它可以杀死病原体(如细菌、寄生虫)和抑制肿瘤生长。
3. 神经传导:NO在神经系统中作为一种神经递质分子,参与神经细胞之间的通讯和神经传导过程。
它在学习、记忆和神经发育中发挥重要作用。
4. 细胞凋亡:NO可以通过调节凋亡相关蛋白(如caspase)的活性,参与调节细胞凋亡过程。
5. 细胞信号传导:NO可以与其他分子相互作用,调节细胞内的信号传导通路,影响细胞的生理功能。
no在体内的生理作用
NO在体内的生理作用摘要:众所周知,NO这个古老的无极小分子广泛用于制造硝酸、化肥、炸药等,殊不知,NO在人体内的生理功能亦是极其广泛。
NO是目前所知的最强的血管舒张因子和收缩因子,它能作为介质、信使、递质或细胞功能调节因子参与集体许多生理或病理过程。
关键字:NO、胃黏膜、血管舒张、生理作用一、NO在体内的生理合成体内多种细胞(血管内皮细胞、神经细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、肝细胞)均能产生NO。
左旋精氨酸(l-arginine,L-Arg)是生成NO的前体物质,L- Arg分子内胍基中的氮原子在一氧化氮合成酶(NOS)的催化下被氧化,生成NO。
因此一些L-Arg的类似物可以作为NOS 的竞争性抑制剂从而减少NO的生成。
二、NO的生理作用2.1 NO对心血管系统的作用在生理情况下血管内皮细胞可产生内皮衍化舒张因子和内皮衍化收缩因子,调节血管舒缩,血管内皮细胞产生的NO,通过细胞膜迅速传递至血管平滑肌细胞,使平滑肌松弛,动脉血管扩张,从而调节血压和血流分布。
这种舒血管作用可被NOS抑制剂L-单甲基精氨酸(L-NMMA)阻断。
内源性NO调节血管内皮生长,触发血管活性物质,促进血管生长与再生。
血管内皮细胞产生的NO在生理、病理情况下均有保持血管内皮细胞完整性的作用。
实验证明,NO作为一种强有力的脑血管扩张剂,参与脑血管基本张力的调节,脑血管内皮细胞所释放的NO可提高血管平滑肌细胞中的鸟苷酸环化酶的活性,导致环一磷酸鸟苷水平升高,从而使血管松弛;相反,如给实验动物应用NOS抑制剂,则发现环一磷酸鸟苷含量下降,脑动脉收缩。
NO还通过抑制血小板和白细胞聚集以保护脑的血管内皮。
基础含量的NO亦能阻止脑动脉对去甲肾上腺素和5-羟色胺等物质所致的收缩效应。
基于以上原理,在缺血性脑损害发生的早期,NO对脑缺血的边缘带、脑侧支循环的开放和脑微循环血流灌注及恢复有肯定的促进作用。
2.2 NO对中枢神经系统(CNS)的作用在CNS中,NO促进递质释放,参与突触可逆性过程,参与视觉、痛觉及嗅觉的气味区分等方面,调节血脑屏障的通透性,参与脑的高级功能活动,如学习和记忆功能。
一氧化氮在自主神经系统及血压调节中的作用
浙江大学硕士学位论文一氧化氮在自主神经系统及血压调节中的姓名:杨晓玲申请学位级别:硕士专业:生物医学工程指导教师:宁钢民;郑筱祥20040601浙江大学硕士学位论文2NOS抑制剂‘”图I一1NOS的化学结构和N0的合成过程1)干扰NOS合成或与NOS反应的抑制剂NOS的化学结构和NO的合成过程如图1-1所示。
根据这些特性,人们发现并合成了多种NOS的抑制剂。
1.L-Arg的竞争物amiIlOguanidine,S-ethylisothiourea,thiocitrulline,j1&一iminoethyl一1一ornithine(1一NIO),GW273629(争[2一[(卜iminoethyl)一amino]ethyl]一4。
4-dioxo-i—cysteine)andGW274150(S-[2_[(卜iminoethyl)amino]ethyl]一l—homocysteine),hJ;=monomethyl—L-arginine(L—NtllIMA),L-NNA,∥一nifro—L—arginine,2.生物嘌呤的竞争物嘌呤异构体.如:4-amino—BH,,BH:等人工合成抑制剂,以及7一NI,2,4-diamino一5一(3’,4’dichlorophenyl)pyrimidine(11U50),等天然化合物3.血红素绑定抑制剂Pyrimidineimidazoles可以通过作用于haem来抑制iNOS的合成。
4.黄素蛋白和CaM抑制剂2)不同NOS的选择性抑制剂I.具有部分选择的nNOS抑制剂在体外实验中,S-ethyl—L—thiocitrulline6浙江大学硕士学位论文变。
使用Powerlab/8S生理信号记录与处理系统同时记录动物的血压和心电信号,并从心电信号中提取出RR间期,从而得到每分钟的心律信号;同时从血压信号中提取出动脉收缩压(如图2一1)。
最后,使用经验公式对心律和血压信号进行曲线拟和,{:晕到动脉压力感受器反射曲线及其各个参数。
NO在体内的生理作用
NO在体内的生理作用摘要:众所周知,NO这个古老的无极小分子广泛用于制造硝酸、化肥、炸药等,殊不知,NO在人体内的生理功能亦是极其广泛。
NO是目前所知的最强的血管舒张因子和收缩因子,它能作为介质、信使、递质或细胞功能调节因子参与集体许多生理或病理过程。
关键字:NO、胃黏膜、血管舒张、生理作用一、NO在体内的生理合成体内多种细胞(血管内皮细胞、神经细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、肝细胞)均能产生NO。
左旋精氨酸(l-arginine,L-Arg)是生成NO的前体物质,L- Arg分子内胍基中的氮原子在一氧化氮合成酶(NOS)的催化下被氧化,生成NO。
因此一些L-Arg的类似物可以作为NOS 的竞争性抑制剂从而减少NO的生成。
二、NO的生理作用2.1 NO对心血管系统的作用在生理情况下血管内皮细胞可产生内皮衍化舒张因子和内皮衍化收缩因子,调节血管舒缩,血管内皮细胞产生的NO,通过细胞膜迅速传递至血管平滑肌细胞,使平滑肌松弛,动脉血管扩张,从而调节血压和血流分布。
这种舒血管作用可被NOS抑制剂L-单甲基精氨酸(L-NMMA)阻断。
内源性NO调节血管内皮生长,触发血管活性物质,促进血管生长与再生。
血管内皮细胞产生的NO在生理、病理情况下均有保持血管内皮细胞完整性的作用。
实验证明,NO作为一种强有力的脑血管扩张剂,参与脑血管基本张力的调节,脑血管内皮细胞所释放的NO可提高血管平滑肌细胞中的鸟苷酸环化酶的活性,导致环一磷酸鸟苷水平升高,从而使血管松弛;相反,如给实验动物应用NOS抑制剂,则发现环一磷酸鸟苷含量下降,脑动脉收缩。
NO还通过抑制血小板和白细胞聚集以保护脑的血管内皮。
基础含量的NO亦能阻止脑动脉对去甲肾上腺素和5-羟色胺等物质所致的收缩效应。
基于以上原理,在缺血性脑损害发生的早期,NO对脑缺血的边缘带、脑侧支循环的开放和脑微循环血流灌注及恢复有肯定的促进作用。
2.2 NO对中枢神经系统(CNS)的作用在CNS中,NO促进递质释放,参与突触可逆性过程,参与视觉、痛觉及嗅觉的气味区分等方面,调节血脑屏障的通透性,参与脑的高级功能活动,如学习和记忆功能。
NO与中枢神经系统
NO与中枢神经系统于占彩【期刊名称】《河北医药》【年(卷),期】1998(020)004【摘要】1 NO的合成和NO合成酶一氧化氮(NO)是由NO合酶(NOS)催化L-精氨酸产生。
NO合成部位极广,几乎遍及所有细胞。
NOS为含有黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和黄素核苷酸(FMN)的黄素蛋白,依赖NADPH,需四氢叶酸作为辅助因子。
NOS是NO生物合成的关键因素,目前NOS已分离和纯化出三种类型:一为原生型或结构型(cNOS),活性依赖Ca^(2+)/钙调蛋白(CaM),分别存在于内皮细胞和神经元中,在CNS中弥散分布于各脑区,其中以小脑、海马、嗅球的浓度较高。
cNOS在生理状态有活性,可合成NO,参与生理功能的调节。
二为诱生型NOS(iNOS),几乎分布于所有细胞中,活性不依赖Ca^(2+)/CaM,正常情况下不出现在细胞内,在内毒素、干扰素、TNF和IL-1β等细胞因子刺激下才被激活,释放大量NO,如巨噬细胞中的iNOS。
糖皮质激素、IL-4。
【总页数】2页(P218-219)【作者】于占彩【作者单位】山东省文登中心医院【正文语种】中文【中图分类】R338.2【相关文献】1.中枢神经系统白血病与非中枢神经系统白血病患者脑脊液中基质细胞衍生因子-1α的表达对比 [J], 曲延章;王苏亮;韩英杰2.OCT影像中高反射点在视网膜及中枢神经系统疾病中的研究进展 [J], 武静;张敬法3.磁共振定量磁敏感图在中枢神经系统的研究进展 [J], 张其华;谭艳4.中枢神经系统血吸虫病诊断及治疗的研究进展 [J], 马圣彬(综述);杨飞;吴明灿(审校)5.原发性中枢神经系统黏膜相关性淋巴组织淋巴瘤伴淀粉样变一例 [J], 符乐辉;张旭莲;田蕾;陆洪权;黄清玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
十七、NO的生理学作用
NO 在体内经一氧化氮合酶( nitric oxide synthase , NOS )的催化下生成。
NOS 是 NO 生成的最主要的限速因子。
NOS 由 1025 个氨基酸残基组成,分子量为 13.3kD ,广泛分布于机体内。
按其存在的细胞类型不同, NOS 可以为三种类型,即神经型 NOS ( nNOS )、内皮型 NOS ( eNOS )和诱导型 NOS ( iNOS )。
nNOS 主要存在于视网膜、植物神经纤维、大脑皮层、海马、垂体后叶、丘脑、嗅球区粒细胞层、骨骼肌细胞和平滑肌细胞。
eNOS 主要存在于血管内皮细胞、支气管内皮细胞和海马锥体细胞层。
iNOS 则主要存在于肝细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞和成纤维细胞。
NO 的生物学作用可概括如下:(一)在心血管系统中的作用NO 是血压调节的主要因子。
在生理状态下,当血管受到血流冲击、灌注压突然升高时, NO 作为平衡使者维持其器官血流量相对稳定,控制全身各种血管床的静息张力,其舒张血管的作用可增加局部血流,故能降低全身平均动脉血压。
NO 还是维持冠脉舒张反应的重要物质,冠脉内一定量的 NO 的自发释放,既能拮抗α- 肾上腺素能神经的缩血管反应,又参与β2- 肾上腺素能神经的扩血管作用,以维持较低的冠脉张力。
NO 发挥作用的可能机制是通过提高细胞中 GC 的活性,使细胞内 cGMP 水平增高,继之胞浆 Ca 2+ 减少,肌球蛋白轻链去磷酸化而导致血管舒张。
现已发现 NO 的代谢异常与心血管疾病关系密切,参与了动脉粥样硬化( AS )和冠心病的发生、发展。
NO 很可能通过 cGMP 诱导机制,抑制 SMC 的分裂和增殖,通过抑制其增殖、减少胶原纤维、弹力纤维的产生,从而进一步防止动脉粥样斑块和硬化的形成和发展。
NO 也可抑制血小板的活化和聚集,被称为内源性血小板聚集和粘附抑制物,其作用机制与扩血管作用相似。
(二)在神经系统中的作用NO 作为一种特殊的气体生物信使分子,是重要的神经递质。
NO的生理学作用
NO的生理学作用NO的生理学作用NO是一种重要的生理活性物质,它在人体内具有广泛的生理学作用。
NO的生理学作用涉及到多个系统和器官,包括血管、神经、免疫、消化等系统。
下面将详细介绍NO的生理学作用。
1. 血管系统NO对血管系统具有重要调节作用。
它能够扩张血管,促使血管平滑肌放松,从而增加血管的内径,降低血管阻力,增加血流量。
通过这一机制,NO能够改善血液循环,增加血氧供应,降低血压,减少血栓形成的风险,预防心血管疾病的发生。
此外,NO还参与调节血管内皮细胞的功能,维持血管的正常生理状态。
2. 神经系统NO在神经系统中具有调节神经传递的作用。
它可以在神经元之间充当信号分子,参与神经传递的过程。
通过释放NO,神经元能够相互之间进行信息传递,调节中枢神经系统的功能。
例如,NO能够调节神经递质的释放,影响神经元之间的突触传递,调节神经元的兴奋性和抑制性。
此外,NO还参与神经发育和修复过程,对神经系统的正常发育和功能恢复具有重要作用。
3. 免疫系统NO在免疫系统中发挥着重要的调节作用。
它可以影响免疫细胞的活性和功能,调节机体的免疫应答。
NO能够增强巨噬细胞的杀菌活性和抗炎作用,参与炎症反应的调节。
此外,NO还能够调节T细胞和B 细胞的活性,影响免疫细胞的增殖和分化过程。
通过这些作用,NO能够维持免疫系统的正常功能,促进机体对外界病原微生物的抵抗。
4. 消化系统NO参与调节消化系统的功能。
它能够通过扩张消化道血管,增加血液供应,促进消化液的分泌和吸收。
此外,NO还能够影响胃肠道平滑肌的收缩和运动,调节胃肠蠕动、胃排空和肠道吸收。
通过这些作用,NO调节了消化过程的进行,保障了营养物质的消化和吸收。
综上所述,NO在人体内发挥着重要的生理学作用。
它参与调节血管、神经、免疫和消化系统的功能,维持这些系统的正常生理状态。
研究NO的生理学作用,对于揭示人体的生理机制,发现疾病的发生机制具有重要意义。
一氧化氮值低于正常值
一氧化氮值低于正常值
一氧化氮(NO)是一种重要的气体信号分子,在人体中起着
调节血管张力、免疫反应和神经传递等多种生理功能的作用。
正常情况下,一氧化氮的浓度维持在一定范围内,如果一氧化氮值低于正常值,可能会引起一些健康问题。
一氧化氮低于正常值可能会导致以下情况:
1. 血管功能受损:一氧化氮可以促进血管的扩张,增加血管的弹性,维持血管的正常功能。
一氧化氮值低下可能会导致血管收缩,增加血压,影响血液循环。
2. 免疫功能下降:一氧化氮可以调节免疫反应,具有抗菌、抗肿瘤和抗炎作用。
一氧化氮值低下可能会降低免疫功能,增加感染和炎症的风险。
3. 神经传递异常:一氧化氮在神经系统中起着重要的信号传递作用。
一氧化氮值低下可能会干扰神经递质的正常释放和传递,导致神经功能异常。
如果一氧化氮值低于正常值,应及时就医进行相关检查和诊断,确定具体原因并进行适当的治疗。
常见的治疗方法包括药物治疗、改变生活方式、调节饮食等。
同时,也应注意保持良好的生活习惯,避免吸烟、饮酒过量、长时间暴露在污染环境中等不良因素,以维持一氧化氮的正常水平。
05神经递质_NO概述
二、NO的作用机制
NO是一个小分子生物活性 物质,具有疏水性(脂溶 性),可自由通过细胞膜, 直接作用于细胞内的靶 分子,不需要任何受体 的介导。 NO具有多方面的生物效应, 其主要信号转导系统是 NO-sGC-cGMP信号转导系 统:NO激活可溶性鸟苷 酸环化酶(sGC),升高细 胞内的cGMP水平,进而 激活或调节不同酶的活 性、或操纵离子通道, 表达生物学效应。
三、NO在NS中的生理作用
㈠NO的信使和毒素作用
NO的作用极为复杂广泛,其作用几乎遍布哺乳动物各个系统;并且NO像一 把“双刃剑”,既是有益的信使、调节者,参与机体的功能调节,同时 又具有潜在的毒性。一般而言,由cNOS 诱导产生的NO主要起信息传递、 舒张血管等方面的作用;由iNOS诱导产生的NO则主要介导细胞毒性作用。 NO的信使和毒素作用
2.NO作为生物信使的沿革
NO生物信使作用的发现,源于内皮细胞舒张因子(EDRF)的研究。1980年 Furchgott和Zawadzki报道ACh、缓激肽、ATP等的舒血管作用,由血管 内皮细胞(VEC)释放的EDRF介导。1986年Furchgott等基于EDRF药理作用 与NO药理作用的相似性,提出EDRF可能就是NO。后经一系列研究证实, 两者的生物活性、稳定性和对一些药物的反应性非常一致。尽管对EDRF 是否就是NO这一问题,至今还有一些不同的看法,对EDRF的本质还在研 究之中,但现有的绝大多数资料支持EDRF就是NO。 1988年Garthwaite等提出NO(当时称为EDRF)在脑内发挥细胞间信使的作用。
氮氧化物在生物系统中的生物学效应
氮氧化物在生物系统中的生物学效应氮氧化物是一类具有重要生理作用的化合物,包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、亚硝酸(NO2-)和亚硝酸盐(NO3-)。
它们在大自然中多种生物过程中都扮演着重要的角色,同时也在医学及环境领域应用广泛。
本文将探讨氮氧化物在生物系统中的生物学效应。
一、氮氧化物的形成与来源氮氧化物主要由细菌、真菌等微生物以及高等植物、动物和人类体内多种细胞产生。
其中,NO是一类高度反应性的气体,可通过氧化还原作用由氨基酸精氨酸生成,亚硝酸和亚硝酸盐则在细菌和真菌代谢过程中产生。
人类体内产生NO的主要途径为内皮细胞合成酶(eNOS)、神经元合成酶(nNOS)和细胞因子诱导的合成酶(iNOS)。
此外,NO的浓度与环境因素密切相关,如大气中空气污染物质、汽车废气、烟草烟雾等都是NO2的重要来源。
二、氮氧化物在生物系统中的生物学效应1. 内皮细胞NO合成酶通路与血管舒张性内皮细胞合成酶(eNOS)是NO的主要来源之一,其在内皮细胞中以胞浆、细胞核和线粒体形式存在。
eNOS可透过可溶性酸性域与胞内钙离子、卡钙素结合,形成NO,从而通过一系列反应产生生物学效应,如血管舒张、抗凝血、抑制内皮细胞黏附和修复干预等作用。
2.NO对心血管系统功能的影响NO对心血管系统的影响是多方面的,包括血管舒张、抑制血小板聚集、降低血压、保护心脏和缩小动脉壁等。
此外,NO还可以影响血管炎性反应和血液微循环。
研究表明,NO对心血管系统的作用受病理条件和研究条件的影响,如糖尿病、高血压、心衰等疾病都会影响eNOS和NO的合成、释放和受体的表达及活性。
3.NO与免疫系统NO对免疫系统的影响是双向的,一方面是通过调节免疫反应,如促进巨噬细胞吞噬和清除细菌、病毒等病原体,另一方面,也能够影响免疫细胞的增殖和分化。
此外,NO对T细胞活性的影响也是研究热点之一。
4.NO在神经系统中的作用NO在神经系统中的作用非常广泛,如痛觉调节作用、神经炎性反应抑制、神经元分泌和调节等方面都有表现。
NO在神经系统发育中的作用
NO、NOS对神经系统的影响摘要NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子。
NO与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成有重要作用。
NO主要是一种神经信使分子,适度的NO更是神经再生过程中必不可少的重要物质。
大剂量的NO像谷氨酸一样可以启动一个神经毒性级联反应,通过NMDA受体作用的过量谷氨酸在脑缺血中介导细胞死亡关键词NO NOS 神经系统发育神经毒性周围神经损伤再生一直是困扰医学研究者和临床医生的一个难题,当人们把外科手术技术精致得接近登峰造极的程度后,便开始了另辟蹊径的探索。
各种神经营养因子、物理疗法、中药制剂、小分子药物等纷纷应用于周围神经损伤,并在实验研究中获得了一定效果。
但它们也有其各自的明显缺陷,未能在临床中得到推广应用。
NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子,逐渐引起周围神经研究者的兴趣。
下面简要介绍一下NO在神经系统发育的作用。
●神经系统NOS阳性神经元的发育形式①胚胎早期表达后迅即消失,成熟时不再出现。
如皮质板、丘脑、嗅上皮、小脑Purkinje细胞、运动神经元等。
②胚胎早期开始表达,并持续发育直至成熟,如外周NOS神经元。
③大多数NOS神经元的发育表现为双峰形式,即胚胎早期开始表达,胚胎晚期及生后早期达高峰,高峰期前后NOS表达均呈低谷,以后再逐渐发育至成年时水平,如顶盖神经元、视皮层、小脑颗粒细胞等。
将NOS表达改变与神经系统发育的各个时期进行时空比较。
●NO与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成NO与轴突生长锥生长锥是正在生长的轴突或树突末端的膨大部,引导迁移的神经细胞至靶区。
正常情况下轴突的延长呈持续性,只要没有抑制性信号出现,轴突将一直生长下去,而这种抑制性信号是由靶区神经元释放的。
有实验证实:当生长锥进入靶区并与靶区神经元接触后几秒内,生长锥即释放神经递质谷氨酸(Glu)。
一氧化氮测定的临床意义
一氧化氮测定的临床意义
一氧化氮(NO)是一种重要的生物活性分子,在人体内具有多种生理功能。
一氧化氮测定在临床上具有重要的意义,主要包括以下几个方面:
1. 心血管疾病:一氧化氮是心血管系统中的一种重要信号分子,参与调节血管舒张和收缩。
一氧化氮测定可以评估心血管疾病的风险,如高血压、冠心病、心力衰竭等。
2. 呼吸系统疾病:一氧化氮在呼吸系统中也具有重要的作用,参与调节呼吸道的舒张和收缩。
一氧化氮测定可以评估呼吸系统疾病的严重程度,如哮喘、慢性阻塞性肺疾病等。
3. 神经系统疾病:一氧化氮在神经系统中也具有重要的作用,参与调节神经元的信号传递。
一氧化氮测定可以评估神经系统疾病的风险,如脑卒中、老年痴呆等。
4. 免疫系统疾病:一氧化氮在免疫系统中也具有重要的作用,参与调节免疫细胞的功能。
一氧化氮测定可以评估免疫系统疾病的风险,如自身免疫性疾病、感染性疾病等。
总之,一氧化氮测定在临床上具有重要的意义,可以帮助医生评估患者的健康状况和疾病风险,并制定相应的治疗方案。
一氧化氮对适应性免疫系统功能的调控及在相关疾病中的作用
·小专论·一氧化氮对适应性免疫系统功能的调控及在相关疾病中的作用马小龙 王 宪 冯 娟△(北京大学基础医学院生理学与病理生理学系;分子心血管学教育部重点实验室,北京100191)摘要 一氧化氮(NO)是心血管系统、免疫系统和中枢神经系统中重要的信号分子。
适应性免疫系统由T淋巴细胞和B淋巴细胞组成,其主导的细胞免疫应答和体液免疫应答是机体清除病原、维持免疫稳态的核心。
NO在适应性免疫细胞的发育、分化、激活等多种过程中发挥重要作用,同时对适应性免疫反应参与的肿瘤、自身免疫病、心血管疾病、病毒感染等多种病理过程具有重要的调控作用。
因此,认识NO信号在适应性免疫中的作用;NO对适应性免疫系统相关疾病的研究和干预靶点的寻找至关重要。
本文将从NO的来源和多种作用机制出发,集中介绍NO在适应性免疫系统及自身免疫病等多种相关疾病中的研究进展。
关键词 一氧化氮;适应性免疫系统;巯基亚硝基化中图分类号 R363;R392 1998年诺贝尔生理学或医学奖被授予发现细胞可产生一氧化氮(nitricoxide,NO)并作为“内皮来源舒张因子”在血管舒张作用中的系列工作。
随后NO作为心血管系统、免疫系统和中枢神经系统中重要信号分子的角色被逐渐阐明。
NO除了在固有免疫系统清除病原、介导炎症等过程中发挥重要作用外,在由T淋巴细胞和B淋巴细胞组成的免疫系统中也存在重要调控作用。
本文将对NO在适应性免疫系统及其肿瘤、自身免疫病、病毒感染等相关疾病中的作用进行综述。
一、NO的来源哺乳动物细胞在生理和病理状态下均能广泛产生内源性NO。
在哺乳动物细胞中,NO的经典来源是由三种一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase,NOSs)所介导,分别是神经元型一氧化氮合酶(neu ronalNOS,nNOS,又称NOS1)、诱导型一氧化氮合酶(inducibleNOS,iNOS,又称NOS2)和内皮型一氧化氮合酶(endothelialNOS,eNOS,又称NOS3)。
05神经递质_NO概述
05神经递质_NO概述神经递质是神经系统中起关键作用的化学物质,它们扮演着神经信号传递的重要角色。
在这篇文章中,我们将对神经递质进行概述,并探讨其功能、分类以及与健康状况的关系。
一、什么是神经递质神经递质是一类化学物质,它们存在于神经元之间的突触间隙中。
当神经信号通过神经元传递时,神经递质会从突触前神经元释放出来,并通过与接收在突触后神经元上的受体结合,触发神经细胞内的电脉冲传导。
简而言之,神经递质是神经信号的传递媒介。
二、神经递质的功能神经递质对神经系统的功能至关重要。
首先,它们参与了神经信号的传递,确保神经冲动的正常传导。
此外,神经递质也参与了多种生理和行为过程,如情绪调控、睡眠调节、学习记忆以及肌肉的运动控制等。
三、神经递质的分类根据其化学结构和功能,神经递质可分为多个类别。
下面是几种常见的神经递质分类:1. 乙酰胆碱(Acetylcholine,简称ACh):乙酰胆碱是一种在中枢神经系统和周围神经系统中都广泛存在的神经递质。
它在肌肉收缩、记忆和学习等过程中发挥着关键作用。
2. 塞群胺(Serotonin,简称5-HT):塞群胺在情绪调节、睡眠、食欲和性欲等方面发挥着重要作用。
它还与焦虑、抑郁等心理疾病的发病机制相关。
3. 多巴胺(Dopamine,简称DA):多巴胺参与了奖赏系统、运动控制以及情绪调节等功能。
它与帕金森病、精神障碍等多种疾病关联密切。
4. γ-氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA):γ-氨基丁酸是神经系统中最主要的抑制性神经递质。
它对抑制神经冲动的传递起着重要作用,维持了神经系统的平衡。
5. 谷氨酸(Glutamate):谷氨酸是神经系统中最主要的兴奋性神经递质。
它参与了认知、学习记忆以及神经发育等关键过程。
四、神经递质与健康状况的关系神经递质在维持人体正常功能的过程中起着重要作用。
一些研究表明,神经递质的紊乱可能与多种神经系统相关的疾病有关。
一氧化氮在中枢神经系统发育中的作用
一氧化氮在中枢神经系统发育中的作用
邬晓敏;金成
【期刊名称】《解剖科学进展》
【年(卷),期】2005(11)4
【摘要】一氧化氮作为中枢神经系统内的非经典性细胞递质和信使分子,有着多方面的生物效应。
在神经发育的过程中,一氧化氮可通过NO/cGMP系统调节突触的形成及修饰,介导成熟期突触可塑性等过程。
本文结合其生物学特性和作用机制就一氧化氮对中枢神经系统发育的影响作一综述。
【总页数】5页(P358-361)
【关键词】一氧化氮;中枢神经系统;发育;生物学特性
【作者】邬晓敏;金成
【作者单位】扬州大学医学院解剖学教研室;扬州大学医学院临床医学系
【正文语种】中文
【中图分类】R338.2
【相关文献】
1.BMP信号在中枢神经系统发育中的作用机制 [J], 景乃禾;白戈;张克兢;程乐平;陈德桂
2.BMPs 在中枢神经系统发育和神经保护中的作用 [J], 周心;官堂明;黄韧;李文德
3.LncRNA分子生物学属性及其在中枢神经系统发育中的调控作用 [J], 徐楚帆;江来
4.视网膜钙黏蛋白在中枢神经系统发育中的作用研究现状 [J], 于亚楠;刘彦礼;徐振平;林俊堂
5.miRNA在中枢神经系统发育中的作用机制及临床应用研究进展 [J], 黄婉仪;张又祥
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一氧化氮作为神经递质的原理
一氧化氮作为神经递质的原理
一氧化氮是抑制性神经递质,一氧化氮可以在人体神经系统的细胞中发挥作用,具有脂溶性可以在人体内成为信使分子。
一氧化氮可以通过发生化学反应的方式发挥作用,从一个神经元扩散到另一个神经元,从而影响神经递质,可以对神经产生抑制性作用。
一氧化氮不需要任何中介机制就可快速扩散通过生物膜,将一个细胞产生的信息传递到周围细胞中,并且极易参与传递电子反应,因此在鸟苷酸环化酶的活化过程中起重要作用,可以通过神经系统,使得血管周围平滑肌细胞接收信号后舒张,使血管扩张。
一氧化氮可以通过扩散,作用于相邻周围神经元,如突出前神经末梢和星状胶质细胞,通过连续刺激小脑上行纤维和平行纤维,引起平行纤维细胞的神经,传导产生长时程抑制,是一氧化氮属于抑制性神经递质的原因。
一氧化氮作为人体神经元递质,在多个系统中起着重要作用,如在排尿节制生理功能中的调节功能,目前已证明人体内广泛存在着以一氧化氮为递质的神经系统,是与肾上腺素能、胆碱能神经和肽类神经一样重要的神经递质。
一氧化氮对中枢神经系统的双重作用
一氧化氮对中枢神经系统的双重作用
吴小玲
【期刊名称】《医学综述》
【年(卷),期】2000(006)010
【摘要】一氧化氮(Nitric Oxide,NO)是一种活性很强的自由基气体,在外周或中枢神经系统(CNS)是一种重要的生物信使分子。
近些年来,对CNS中NO的研究已取得一定进展,NO在CNS中分布很广泛,几乎没有脑区缺乏。
NO在CNS既是神经递质,又是神经信使分子,它以逆行递质参与突触的可塑性和长时程增强(LTP)过程,与学习记忆、神经发育、睡眠、神经元死亡等有关。
许多证据表明,NO对CNS具有双重作用,现就NO对CNS的双重作用综述如下。
【总页数】2页(P473-474)
【作者】吴小玲
【作者单位】江西医学院抚州分院
【正文语种】中文
【中图分类】R742.105
【相关文献】
1.传统观念的转变:极化的小胶质细胞/巨噬细胞在中枢神经系统修复中的双重作用[J], 杨俭;冉媛媛;张妍;杜会山;刘宗建;吉训明;胡晓明
2.一氧化氮及一氧化氮合成酶抑制剂对脑缺血缺氧损害的双重作用 [J], 陈君
3.小胶质细胞在中枢神经系统创伤后的双重作用及调控机制 [J], 党圆圆;张洪钿;徐如祥;
4.小胶质细胞在中枢神经系统创伤后的双重作用及调控机制 [J], 党圆圆;张洪钿;徐如祥
5.一氧化氮、一氧化氮合酶在脑缺血中的双重作用 [J], 高维娟
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
NO、NOS对神经系统的影响摘要NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子。
NO与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成有重要作用。
NO主要是一种神经信使分子,适度的NO更是神经再生过程中必不可少的重要物质。
大剂量的NO像谷氨酸一样可以启动一个神经毒性级联反应,通过NMDA受体作用的过量谷氨酸在脑缺血中介导细胞死亡关键词NO NOS 神经系统发育神经毒性周围神经损伤再生一直是困扰医学研究者和临床医生的一个难题,当人们把外科手术技术精致得接近登峰造极的程度后,便开始了另辟蹊径的探索。
各种神经营养因子、物理疗法、中药制剂、小分子药物等纷纷应用于周围神经损伤,并在实验研究中获得了一定效果。
但它们也有其各自的明显缺陷,未能在临床中得到推广应用。
NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子,逐渐引起周围神经研究者的兴趣。
下面简要介绍一下NO在神经系统发育的作用。
●神经系统NOS阳性神经元的发育形式①胚胎早期表达后迅即消失,成熟时不再出现。
如皮质板、丘脑、嗅上皮、小脑Purkinje细胞、运动神经元等。
②胚胎早期开始表达,并持续发育直至成熟,如外周NOS神经元。
③大多数NOS神经元的发育表现为双峰形式,即胚胎早期开始表达,胚胎晚期及生后早期达高峰,高峰期前后NOS表达均呈低谷,以后再逐渐发育至成年时水平,如顶盖神经元、视皮层、小脑颗粒细胞等。
将NOS表达改变与神经系统发育的各个时期进行时空比较。
●NO与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成NO与轴突生长锥生长锥是正在生长的轴突或树突末端的膨大部,引导迁移的神经细胞至靶区。
正常情况下轴突的延长呈持续性,只要没有抑制性信号出现,轴突将一直生长下去,而这种抑制性信号是由靶区神经元释放的。
有实验证实:当生长锥进入靶区并与靶区神经元接触后几秒内,生长锥即释放神经递质谷氨酸(Glu)。
Glu与靶区神经元膜上已存在的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体结合,促使Ca2+通道开放,引起Ca2+内流,Ca2+与细胞内CaM结合,继而激活NOS使其催化产生NO。
NO逆行作用导致生长锥塌陷。
其可能的机制是:从靶神经元释放的NO,逆向作用于突触前神经元,提高细胞内ADP-核糖转移酶的活性,加速G-肌动蛋白的核糖化,使肌动蛋白丧失聚合能力并失去细胞骨架功能,最终导致生长锥塌陷,迫使轴突停留在靶区,为将来发育成为突触前终末做准备。
也有人认为:NO作为抑制性信号,阻遏生长相关蛋白(2-AP)有关基因的表达,使得轴突不再继续延伸。
NO与突触的精细调制突触精细调制(refinement)是指对初始突触的数量、形态及功能进行修饰,是突触成熟的关键步骤。
受突触前、后因素的共同影响。
突触精细调制大多发生在胚胎晚期及生后早期。
许多脑区的突触精细调制与NOS的表达时空都相符。
比如,小脑的苔藓纤维与内颗粒层细胞建立最初突触联系以及内颗粒层细胞突触清除的时间约在生后2周,此时正是内颗粒层细胞NOS表达的高峰期。
在视觉系统,当大间,神经纤维网中无论是突触前或突触后神经元都有NOS高表达,同时突触前、后终末还有高浓度的游离Ca2+存在。
小脑突触前神经元(脑桥脚间被盖核)和突触后神经元(颗粒细胞)也显示类似情况。
NO弥散作用于神经纤维网中的细胞群,易化突触前神经元使其释放更多神经递质,并能促使轴突侧支抽芽,支配更多的突触后神经元,从而介导功能柱中神经纤维网的形成。
功能柱不是一成不变的实体,功能柱的大小及功能也呈活动依赖性改变。
如在视优势柱,若动物出生时关闭一只眼,则另一只眼的视优势柱就扩大,而从闭眼侧来的末梢在皮层分布区就缩小。
NO可能介导了这种可塑性的变化。
如前所述,顶盖NOS表达的时空与视网膜节细胞轴突到达的时空完全一致。
有实验证明闭眼侧、视网膜节细胞内Ca2+浓度及NOS表达均低于正常侧,而且顶盖NOS神经元突起的数量也不如正常侧细胞的突起多,从闭眼侧到视皮层的NOS纤维数减少,与皮层神经元建立的突触联系也减少,最终视优势柱体积缩小。
NO与突触可塑NO在发育突触的成熟过程起着调节作用。
在成年动物的中枢神经系统,大多数脑区都有固定形式的突触结构,但海马、小脑等脑区突触的成熟仅意味着突触处于一种暂时的“稳定”状态,这些突触通常并不到达最后的形式而是被置于一个活动依赖性的再塑造过程中。
如成年动物的短期记忆行为会引起海马突触前终末的突触前膜增厚,而长期记忆则能使海马突触前终末的数目增多。
这些脑区突触的动态稳定的成熟形式构成突触可塑性的形态基础,也已被假定为学习记忆的突触机制。
在电生理学上则表现为海马突触活动的长时程增强(LTP)及小脑突触活动的长时程抑制(LTD)现象。
NO作为一种时空信号分子,传递着突触前后终末的活动信息,影响LT的产生及维持。
(如图1-3)当有许多突触前纤维同时兴奋时,大量的非NMD受体同时活动造成突触后膜一定程度的去极化,谷氨酸与NMDA受体结合,使NMDA受体通道中Mg2+离子移除,Ca2+通透,脑内Ca2+浓度增加。
Ca2+激活Ca2+/CaM蛋白激酶及PKC:,使得突触传递效应增强,产生LTP。
同时,Ca2+/CaMPK 还能激活NOS,促使NO产生。
NO逆向作用于突触前神经元细胞内的鸟苷酸环化酶(GC),催化cGMP 产生,继而激活突触前依赖cGMP通道,使得Ca2+内流从而促进突触前神经元释放更多的神经递质。
NO还能弥散作用于邻近的神经元,使胞内cGMP升高,继而激活cGMP激活或抑制的磷酸二酯酶使cAMP增加或减少.从而分别易化或抑制与突触后神经元活动同步或不同步的神经元的传递效应。
NO 影响神经系统发育的细胞分子机制在发育期,NO主要通过NO/cGMP通路起作用。
靶细胞释放的NO弥散作用于与靶细胞接触或邻近的神经元,通过与细胞内Heme结合,改变鸟苷酸环化酶(GC)的构型,从而激活GC,促进GC 催化GTP-cGMP反应,使细胞内cGMP含量升高。
cGMP可能通过以下途径影响细胞生物活性:①激活cGMP偶联的Ca2+通道,使得大量Ca2+内流从而促进突触前神经元合成释放更多的神经递质,易化突触前神经元活性;②激活cGMP依赖的蛋白激酶;③激活cGMP激活的磷酸二酯酶,使cAMP 含量增高;④激活cGMP抑制的磷酸二酯酶,使cAMP含量减少。
由此可见cGMP作用的结果是既可以易化突触前神经元活动,使突触联结稳定,也可以抑制或阻断突触前神经元的活动,最终清除突触前终末。
而突触前终末的去留在很大程度上取决于突触前神经元的活动状态,与突触后神经元电活动同步的那些突触前终末往往被稳定下来,清除的则往往是与突触后神经元活动不同步的突触。
NO作为一个理想的时空信使传递着突触前后神经元的活动状态,并继而影响突触前、后神经元的细胞活动,最终达到调控神经系统连接的形成及可塑性的功能。
NOS与神经损伤再生NOS的在神经再生中的作用实际是其催生的NO的作用。
NO在神经损伤和再生中的作用是研究者感兴趣的问题之一。
一方面NO介导了神经系统损伤过程;另一方面NO又以它在发育中的相似作用调节着神经损伤后的再生过程。
神经系统再生时,NOS表达改变与其在发育期的表达十分相似。
如发育脑嗅上皮与嗅球神经元建立突触联系时,嗅受体神经元一过性表达NOS;而切除成熟嗅球若干时间后,再生嗅受体神经元也一过性表达NOS,而且NOS活性以再生轴突为最高。
脊髓及脑干的运动神经元在发育早期一过性表达NOS;成熟时,切除脊神经、面神经或舌下神经后,前角运动神经元、面神经核、舌下神经核等又再表达NOS。
这种轴突切断后,NOS在胞体的高度表达究竟与轴突再生有关还是与继发神经元的死亡相联系,抑或NOS在不同神经元损伤后的诱导表达,对损伤及再生的意义不同,目前均尚无定论,各方面的论据都有所报道,众说不一。
另有研究发现:衰老时,海马组织NOS比活性和NOS含量降低,老年记忆减退时降低更为显著。
进一步的研究还发现:衰老时海马bNOS和eNOS mRNA只在老年记忆减退时显著下降。
提示:衰老和老年记忆减退与海马、小脑、皮质等记忆相关脑区的NO生成减少有关,而且不同脑区NOS的作用类型不同:大脑皮质部位起主要作用的是eNOS,海马则是bNOS为主,小脑中bNOS和eNOS共同起作用。
如果诱导这些脑区NO生成将有益于改善记忆。
同时我们还发现:NO参与了神经元耐受损伤的过程,慢性脑缺血可以导致青年、老年大鼠海马NOS阳性神经元数目减少,青年呈一过性、而老年则成持续性。
老年大鼠海马NOS阳性神经元对慢性脑缺血的耐受性差。
但更多的证据支持NOS与损伤后的保护与再生有关。
哺乳动物的下丘脑垂体系统具有高度的结构及功能可塑性,有人曾以此为模板,深入地研究了N0在CNS再生中的作用。
正常情况下,下丘脑的视上核(SON)及室旁核(PVN)分别发出视上垂体束与室旁垂体束终止于垂体后叶。
SON及PVN神经元的NOS染色呈中度阳性,而正中隆起的神经纤维中仅有少量弱染的NOS阳性纤维,第Ⅲ脑室腔则无NOS反应。
实验证明,垂体切除1周后,SON 及PVN的NOS阳性神经元的数目及表达强度都明显增加,正中隆起与第Ⅲ脑室交界处出现NOS阳性纤维网;垂体切除2周后,SON及PVN的NOS表达开始下降并直至正常水平,第Ⅲ脑室管腔壁的NOS表达在2周时达高峰,4周时消失;NO的供体硝酸甘油可以促进而NOS的抑制剂则能延缓及减少以上过程中NOS的反应。
形态学实验证实垂体切除后2~4周,正是SON与PVN神经元轴突再生及抽芽的时期。
由此推测SON及PVN的NOS活性的改变可能与神经的再生有关;而第Ⅲ脑室管壁神经纤维网一过性表达NOS,则可能与再生轴突寻找新的靶区有关。
目前研究NO介导神经再生机制的还不多见。
从NO 在发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及突触的可塑性中的作用,可以设想NO可能通过以下几个方面介导神经再生:①NO作为一种信使分子“引导”再生的轴突去寻找旧的或新的靶区。
②再生时大量释放的NO还能促进突触前神经元合成及释放更多神经递质,易化突触前神经元而有利于突触回路的重建。
如穹窿伞切除后,穹窿伞内NOS高表达,基底前脑胆碱能神经元释放更多的Ach。
③NO增加局部脑血流,为神经的再生提供有利的微环境:已有实验证实,垂体切除后2~4周,NO增加垂体门脉系统血流。
④NO保护神经免受损伤:已有大量实验证实NOS阳性神经元可以耐受由NO介导的兴奋性神经毒而且氧化状态的NO可以氧化NMDA受体蛋白的疏基,下调NMDA受体功能,阻断谷氨酸的传导,同样减少兴奋性神经毒性。
因此神经损伤及再生早期神经元NOS活性的增加,很可能通过合成释放更多的NO经上述各途径保护受损神经元。