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NO是一種帶有不成對(duì)電子的氣體,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,半衰期很短,僅有幾秒鐘,易形成硝酸鹽和亞硝酸鹽。長(zhǎng)期以來,人們只知道NO是一種環(huán)境污染物,是酸雨的誘導(dǎo)者,卻從未認(rèn)識(shí)到這小小的氣體分子在生物體內(nèi)發(fā)揮著不容忽視的作用,成為20世紀(jì)90年代的研究熱點(diǎn),在1992年被Nature雜志譽(yù)為“明星分子”,其研究至今方興未艾。
1978年,美國(guó)紐約州立大學(xué)Furochott等在一次偶然的機(jī)會(huì)中發(fā)現(xiàn)Ach對(duì)內(nèi)皮保存完整的兔離體主動(dòng)脈環(huán)具有舒張作用;而對(duì)去內(nèi)皮螺旋條則具有收縮作用。后來證明Ach作用于內(nèi)皮細(xì)胞,產(chǎn)生了一種彌散因子,稱為內(nèi)皮細(xì)胞依賴性舒張血管因子(EDRF),后來證明EDRF即為NO。
NO以L-Arg為底物,在一氧化氮合成酶(NOS)的催化下生成。NOS經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明是NADPH-黃遞酶,此酶按其細(xì)胞和組織來源共有三種亞型:神經(jīng)元型NOS(nNOS);內(nèi)皮型NOS(eNOS);誘導(dǎo)型NOS(iNOS)。前兩種在細(xì)胞處于生理狀態(tài)下即可表達(dá),是鈣離子和鈣調(diào)蛋白依賴型,合稱為結(jié)構(gòu)型NOS(cNOS),后一種為非鈣依賴型,在細(xì)胞受到刺激時(shí)可大量表達(dá)。由于NO擴(kuò)散快,易被降解,其合成部位常用NOS的分布部位來表示。用免疫組織化學(xué)和NADPH-黃遞酶組織化學(xué)法發(fā)現(xiàn),脊椎動(dòng)物的許多部位如腦、胃腸道、肺、心血管、子宮、卵巢、巨噬細(xì)胞甚至骨骼肌細(xì)胞中有NOS陽(yáng)性細(xì)胞分布。作為一種低分子量的脂溶性分子,NO產(chǎn)生后以擴(kuò)散的形式作用于其周圍的組織和細(xì)胞,其“受體”是一些酶或其他分子中的二價(jià)鐵離子。當(dāng)NO與鳥苷酸環(huán)化酶(GC)的鐵離子結(jié)合后,GC便被激活,從而產(chǎn)生一系列的生物學(xué)效應(yīng)。
NO在生物體內(nèi)像一柄“雙刃劍”,發(fā)揮著雙重作用。適量的NO釋放,能引起生物體的一系列生理作用,而NO的釋放過量或不足,則產(chǎn)生一系列病理作用,危害人體健康。
NO是一種極不典型的中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)的遞質(zhì),因?yàn)樗⒎前谕挥|囊泡中或以細(xì)胞排粒作用而釋放,也不作用于典型的細(xì)胞表面受體,但由于其擴(kuò)散快,傳導(dǎo)距離長(zhǎng)而在學(xué)習(xí)和記憶中發(fā)揮作用。同時(shí)作為一種舒血管劑,NO在人體生理狀態(tài)的腦內(nèi)大血管活動(dòng)中起重要作用。外源性或內(nèi)源性的NO過量產(chǎn)生或釋放卻具有神經(jīng)毒性,部分原因是由于NO能與超氧陰離子()作用,形成過氧化亞硝酸離子(ONOO。),以及繼發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成毒性更強(qiáng)的NO2和OH。。
NO在生理狀態(tài)下對(duì)血管的流量、流速及血管阻力起調(diào)節(jié)作用,可阻止血小板聚集和黏附。因此動(dòng)脈粥樣硬化(AS)和缺血缺氧引起的內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、高血壓及充血性心力衰竭,其NO的量均有變化。
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