一氧化氮在醫學中的作用

摘要：一氧化氮（NO）是在自然界常見的一種既普通、又簡單的空氣污染物，歷來不被醫學界人士所重視。隨著對NO越來越多的研究發現，NO在醫學中血壓和血流方面、砷中毒中、休克發生中、耳蝸及冠心病中等方面都起了很重要的生理作用。

關鍵詞：一氧化氮；氣體；生理作用

一氧化氮（NO）是在自然界常見的一種既普通、又簡單的空氣污染物，歷來不被醫學界人士所重視。當有人告訴你，NO在哺乳動物和高等動物體內起到重要的作用時，更是讓人感到難以理解，有種不可思議的感覺。然而，當瑞典卡羅林斯卡醫學院把1998年度諾貝爾生理學或醫學獎授予三位美國科學家，以表彰他們發現了NO是調節血壓和血流的信號分子時，任何疑慮均被打消了。并由此奠定了一個全新概念的生物系統信號傳導原理：一個細胞產生的氣體信號可透過細胞膜調節另一個細胞的生理功能。

關于NO在醫學中作用的研究，早在20年前就已經開始了。1977年，美國休斯頓得克薩斯大學醫學院的佛里德、默拉德，在研究硝酸甘油對血管的作用時，提出硝酸甘油正是通過釋放NO，使血管平滑肌松馳，從而調節心血管活動的。1980年，美國布魯克林紐約州立大學的羅伯特、佛奇戈特提出，血管之所以擴張，是因為血管內皮細胞釋放一種能使平滑肌松馳的未知分子。之后，一些科學家就開始尋找這種分子，特別是美國加州洛杉磯大學醫學院的路易斯，伊格納羅在這種尋找中做出了重要貢獻。經過一系列的研究工作，證明這種分了就是NO。

20世紀80年代，世界生命科學領域建立了\"傳遞生命信息3個信使\"的學說，即生命體的各種活動都是在3個信使體系的控制和調節下進行的。

我們都知道蛋白質與核酸等生物大分子是生命的主要體現者，但不是生命本身。生命的本質是這些生物大分子之間，以及它們之間復雜而有序的相互聯系和相互作用，這是信息傳遞研究的基本任務。

生命信息傳遞的真諦，就是細胞間通訊的細胞外第一信使以及外界環境因子作用與細胞表面或胞內受體后，通過跨膜傳遞形成胞內第二信使的級聯傳遞，以及其后的核內第三信使誘導基因表達和引起生理反應的過程。生命信息傳遞在應答環境刺激和調節基因表達、生理反應的同時，不僅維持著細胞正常代謝，而且最終決定細胞增殖、生長、分化、衰老和死亡等生命的基本現象。

一氧化氮與核酸的研究：

NO是傳遞生命信息的3個信使。

第一信使是指各種細胞外信息分子，又稱細胞間信號分子即細胞因子，諸如內分泌激素，前列腺素，氣體信號分子（NO）以及免疫細胞產生的免疫細胞因子。這些生物活性分子由體內各種不同的細胞產生后，能夠通過血液、淋巴液、各種體液等不同途徑，作用到細胞膜表面，引起細胞內的特定反映。

第二信使是指細胞外第一信使與其特異受體結合后，通過信息跨膜傳遞機制激活的受體，刺激細胞膜內特定的效應酶或離子道，而在胞漿內產生的信使物質。這種胞內信息分子起到將胞外信息傳導、放大、變為細胞內可以識別的信息作用。

第三信使又稱DNA結合蛋白，是指負責細胞核內核外信息傳遞的物質，能調節基因的轉錄水平，發揮轉錄因子的作用。這些蛋白質是在細胞胞質內合成后進入細胞核內，發揮信使作用，因而稱這類核蛋白為\"核內第三信使\"。

所以核酸是細胞內的具有遺傳功能的物質，NO屬于細胞間的通訊物質，沒有NO，再多的細胞無法協同工作，相互發揮作用，生命信息傳遞不出去毫無意義，只有兩者有機結合起來才能共同承擔人體新陳代謝的任務。

NO在醫學中的作用主要表現在以下方面：

在調節血壓和血流方面的作用[1]。內源性NO由血管內皮細胞產生，之后可通過細胞膜迅速傳遞到血管的平滑肌細胞，結果使血管平滑肌松馳，血管擴張，調節了血壓和血流。因此，當內皮細胞因某種原因造成NO生成能力下降，則易發生動脈粥樣硬化，服用硝酸甘油可補充NO。Palmer等證明[2]，NO即是內皮源性舒張因子，它除具有內皮源性舒張因子活性外，還具有抑制血小板聚集，調節免疫反應等生理功能。當血管內皮損傷及各種原因導致NO合成和代謝障礙，將導致全身多系統、多臟器的損傷。

在砷中毒中的作用[3]。閉在染砷的小鼠和砷病區患者血中，NO的主要代謝產物亞硝酸根和硝酸根離子降低，與NO代謝密切相關的還原型各胱甘肽含量也降低。因此認為，砷可導致NO含量下降，砷導致還原型谷胱甘肽含量的變化，來影響NO的合成與代謝。在癌癥治療中的作用。在細菌、真菌人侵時，白細胞可釋放NO，一方面可消滅人侵者，一方面還可以介導細胞程序性死亡和凋亡，對抑制腫瘤生長有一定的作用。如果NO真能有這種作用，那將是對腫瘤治療的一個突破。

在休克發生中的作用[1]。當有細菌侵人發生炎癥時，可在局部產生大量的NO，這對人侵的細菌有毒性作用。但細菌感染時白細胞釋放大量的NO，又會引起血管擴張，血壓下降，加重有效循環血量的不足，使休克進一步加重。因此對休克患者的治療，應適當使用NO合成的抑制劑，往往會取得良好的效果。

對耳蝸的作用[4]。NO可加重耳蝸的聲損傷，如果使用N-甲基-左旋精氨酸可阻斷NO的合成，從而起到保護耳蝸的作用。

在冠心病發病中的作用[5]。NO是血管內皮細胞分泌的血管活性物質，在冠心病的發病過程中起到重要作用，血中NO的下降是血管內皮細胞受損的標志之一。而心肌缺血時，產生的氧自由基可氧化分解NO，導致NO滅活過多。因此，在采用增強型體外反搏時，可促進體內NO釋放，調整內皮功能，對冠心病的治療起到一定作用。

其他方面的作用。在神經細胞產生的NO，可向周圍傳遞，并激活周圍的細胞。對某些患者采用吸人NO的方法，可起到治療作用。治療陽萎的藥物\"偉哥\"（viagra），因含有NO，故可擴張男性生殖器血管，起到治療作用。NO的作用還有另一方面，如其生成不足或過量，可引起如免疫系統、心血管、呼吸、消化及泌尿系統疾患。因此，很好地認識NO在醫學中的作用，發揮它對人體有利的方面，克服它對人體不利的方面，是十分重要的。1998年度諾貝爾生理學或醫學獎的授予，為研究NO在醫學中的作用，莫定了基礎，指明了方向。

參考文獻：

[1]王韻，等.一氧化氮在醫學中的現在和將來[J].生理科學進展，1999；30（l）：94.

[2] Palamer RMJ， Feffige AG， Moncada S.Nittic oxide release accouncst for the biological aetivity of endothelium derived relaxing factor[J]. Nature，1987，327（11）： 524.

[3]于露陽，等.一氧化氮在砷中毒中作用的研究[J].中國地方病學雜志，1999；18（1）：1。

[4]郭夢和，等.一氧化氮合酶阻斷劑對豚鼠耳蝸基底膜振動速度的影響[J].中國病理生理雜志，1999；15（1）：72.

[5]錢孝賢，等.增強型體外反搏對冠心病患者血清一氧化氮和丙二醛的影響[J].中國病理生理雜志，1999；15（1）：14.

編輯/王海靜