一氧化氮的生理作用及与人体多个系统疾病发病过程的关系

一氧化氮的生理作用及与人体多个系统疾病

发病过程的关系

【摘要】一氧化氮(Nitric oxide, NO)是一种由内皮细胞释放的血管活性物质，在生物体内具有广泛而多样的生物学效应。近年来，人们对其进行了许多广泛而深入的研究，发现其与多个系统疾病都存在着密切的关系。

【关键词】一氧化氮；一氧化氮合酶；生理功能；疾病

一氧化氮(Nitric oxide, NO)是一种由内皮细胞释放的血管活性物质，可介导血管的舒张反应，在生物体内具有广泛而多样的生物学效应。体内血管内皮细胞、血小板、中性粒细胞、巨噬细胞、神经组织在一定刺激下均可产生NO。近年来，人们对NO进行了许多研究，本文就NO在人体多个系统疾病发病过程中的作用机制进行分析。

1 NO的生物合成

在一氧化氮合酶（NOS）作用下,左旋精氨酸(L Arg) 发生氧化反应生成NO和L胍氨酸，最终转化成亚硝酸盐和硝酸盐，多种物质可对这一过程产生影响。NO的生物效应是通过NO弥散进入细胞后激活可溶性鸟苷酸环化酶（Sgc），产生环磷酸鸟苷（cGMP）而发挥

作用。NO亦可被氧自由基、血红素及其他含血红素的蛋白结合加速灭活，而超氧化物歧化酶（SOD）则抑制其灭活。NOS在NO合成过程中起着重要作用。目前已知NOS有两种亚型，一种是基础型NOS(c NOS)，另一种是诱生型NOS(i NOS)；基础型NOS(c NOS)又包括内皮型NOS（eNOS）、神经元型NOS（nNOS）；eNOS和nNOS在细胞处于生理状态下即有表达，又称原生型、Ca2+依赖型。它可被Ca2+及钙调蛋白激活,通过直接刺激而产生NO，产生量小，起细胞保护作用。c NOS广泛存在于动物的血管内皮细胞、血小板、中性粒细胞、肥大细胞及神经组织中，目前已从动物的脑及内皮细胞中克隆出了c NOS 的基因。i NOS又称Ca2+非依赖型、巨噬细胞型，是在细胞因子如白介素1(IL1)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素γ(IFN－γ)、内毒素等诱导下由血管平滑肌细胞、巨噬细胞、心肌细胞、内皮细胞、成纤维细胞及上皮细胞产生的。由i NOS作用产生的NO远多于由 c NOS作用产生的NO，因而不同浓度NO具有不同的作用，正常生理情况下i NOS基因一般不表达。NOS的抑制剂有L单甲基精氨酸(L NMMA)、L硝基精氨酸(L NOARG)、L硝基精氨酸甲酯(L NAME)及L亚胺基乙基鸟氨酸(L NIO)，近已发现L硝基精氨酸P硝基苯胺(L NAPNA)具有选择性抑制脑中NOS生成的作用，而对内皮细胞产生NOS 无抑制作用。

2 NO的生理作用

NO的重要生理功能:调节血管张力和心肌收缩力，参与动脉血压及器官组织血流量的调节。抑制血管平滑肌细胞（VCMC）增殖和迁移，维持内皮细胞完整性；抑制血小板在局部的粘附、聚集和白细胞在血管内皮的粘附，从而抑制血栓形成；作为神经传递因子而起着传递神经信息的作用；介导细胞免疫和炎症毒性；但NO浓度持续增高会对机体造成危害。大量NO与超氧阴离子反应产生较高浓度的过氧亚硝酸阴离子（ONOO ），产生强烈的细胞毒作用，造成组织细胞功能和结构的损伤。

3 NO与呼吸系统疾病的关系

研究表明在许多呼吸系统疾病中，NO都参与了其病理过程。试验表明哮喘患者呼出气中NO含量较正常人高2倍～3倍；同时其肺中的i NOS免疫组化染色较非哮喘者明显增强。研究证实，在哮喘患者血浆及豚鼠哮喘模型血浆、肺组织中NO含量显著高于对照组［1～3］。提示在哮喘发病中由于i NOS合成增加而使诱生性NO生成增多。在哮喘发病机制中，NO具有自相矛盾的双重作用，一方面可舒张肺血管、支气管平滑肌，使哮喘症状减轻；另一方面大量NO合成则使其毒性作用加强，哮喘不仅不能缓解，反而加重。由于NO的这种特性及其在哮喘发病中的特殊作用，用吸入小剂量NO或抑制诱生型NOS催化作用，使NO生成减少来治疗哮喘已成为一种新的设想。