生物学 一氧化氮的生物学作用
文小叔说养生NO是一种带有不成对电子的气体，化学性质不稳定，半衰期短，只有几秒钟，容易形成硝酸盐和亚硝酸盐。长期以来，人们只知道NO是一种环境污染物，是酸雨的诱导剂，却从未意识到这种小气体分子在生物体内发挥着重要作用，成为20世纪90年代的研究热点。1992年被《自然》杂志誉为“恒星分子”，其研究仍方兴未艾。
1978年，纽约州立大学的芙蓉偶然发现Ach可以松弛内皮完整的离体兔主动脉环。同时对去内皮螺旋带有收缩作用。后来证明Ach作用于内皮细胞，产生一种叫做内皮细胞依赖性血管扩张剂的扩散因子，后来证明EDRF是no。
一氧化氮是在一氧化氮合酶的催化下，以左旋精氨酸为底物产生的。实验证明NOS是NADPH-黄递酶。根据其细胞和组织来源，这种酶有三种亚型:神经元型NOS内皮型一氧化氮合酶；；诱导型nos .前两种是钙离子和钙调素依赖性的，称为结构型NOS，后一种是钙非依赖性的，在细胞受到刺激时可以大量表达。由于NO扩散迅速，易被降解，其合成部位常由NOS的分布部位表达，免疫组织化学和NADPH-黄递酶组织化学显示，NOS阳性细胞分布于脊椎动物的脑、胃肠道、肺、心血管、子宫、卵巢、巨噬细胞甚至骨骼肌细胞等多个部位。NO作为低分子量的脂溶性分子，产生后以扩散的形式作用于周围组织和细胞，其受体是某些酶或其他分子中的亚铁离子。当NO与鸟苷酸环化酶的铁离子结合时，GC被激活，产生一系列生物效应。
NO在生物中就像一把“双刃剑”，起着双重作用。NO的适度释放会引起生物体的一系列生理效应，而NO的过量或不足释放则会引起一系列病理效应，危害人体健康。
NO是中枢和外周神经系统的非典型递质，因为它不被包裹在突触小泡中或通过细胞排出释放，也不作用于典型的细胞表面受体，但由于扩散快、传递距离长，在学习记忆中发挥作用。同时，一氧化氮作为血管扩张剂，在人体生理状态下对大血管的活动起着重要作用。过量产生或释放外源性或内源性NO具有神经毒性，部分原因是NO可与超氧阴离子相互作用形成亚硝酸盐过氧化物，并发生二次连锁反应产生毒性更大的NO2和OH……...
NO在生理条件下可以调节血管的流量、速度和血管阻力，防止血小板聚集和粘附。因此，内皮功能障碍、高血压和充血性心力衰竭引起的动脉粥样硬化和缺血缺氧中一氧化氮的量发生变化。
近年来发现，一氧化氮合酶在视网膜和睫状肌等部位有较高的活性分布。NO作为细胞间信使，可以在视觉系统中发挥作用，如调节光反应的传递和神经节细胞的活动，调节微血管的循环等。
适当的NO生成可以调节水钠排泄和肾小球毛细血管压，控制肾乳头血流。大量的一氧化氮也会对肾脏组织造成损伤。糖尿病肾病和脓毒性肾病都与NO水平的变化有关。
NO在调节胃肠分泌和胃肠运动中起重要作用。NO是一种内源性血管舒张因子，能与内皮素-1共同调节血管张力和内皮连续性，有效扩张血管，增加血流量，对维持黏膜完整性和黏膜防御起到直接作用。NO是一种非胆碱能和非肾上腺素能神经递质，可引起部分平滑肌松弛。如体内实验证明，迷走神经引起的负鼠食管下段收缩肌的舒张，大鼠和狗的胃感受性舒张反射，狗幽门收缩肌活动的抑制都是由NO介导的，NO的过度释放会导致胃肠动力障碍和各种胃肠溃疡。
当巨噬细胞和中性粒细胞被激活时，它们可以表达大量的一氧化氮合酶并产生大量的一氧化氮。过量的NO具有细胞毒性，可以杀死细胞内的细菌、寄生虫和肿瘤细胞。最近的研究表明，活化的巨噬细胞可以在体内外破坏正常的胰岛细胞，这种破坏是由一氧化氮介导的，高浓度的一氧化氮可以直接破坏脱氧核糖核酸和其他含有FeS的酶。还能激活周围组织中的鸟苷酸环化酶，增加cGMP水平产生毒性作用。进一步研究证明，NO不仅是肿瘤免疫和微生物免疫的效应分子，也是各种免疫细胞的调节分子。NO不仅能抑制T淋巴细胞增殖、抗体反应和肥大细胞反应，还能促进NK细胞活性，激活外周血单个核细胞，调节T淋巴细胞。因此，一氧化氮是一种新发现的免疫调节分子。
最近的实验表明，一氧化氮与性激素调节、妊娠维持和分娩有关。
Yallampali等通过体外子宫灌注的方法证明了L-Arg-NO-cGMP系统存在于子宫内调节子宫收缩力。实验表明，雌激素对心血管系统的保护作用是通过雌激素引起的血管内皮NO释放增加来介导的，NO对心血管系统的保护作用早有介绍。此外，妊娠高血压综合征的发病机制是由血管内皮损伤和一系列血管活性物质释放引起的，其中一氧化氮被认为是关键因素。宫内感染时NO合成增加，破坏早产和胎膜早破。NO是胎盘血流、氧和营养交换的关键因素。胎儿或胎盘中NO生成不足可促进子宫内胎儿的临床生长迟缓。
总之，人们越来越重视一氧化氮在人体许多器官中的生理和药理作用。硝酸甘油等有机硝酸类药物治疗心绞痛的机制已被证明是NO的产生，但这些药物的持续使用会导致冠状动脉和静脉的耐受性，因此人们正在努力开发新的药物来促进内源性NO的合成和释放。相信在不久的将来，小NO会给人们带来很大的好处。
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