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NO、NOS与缺血再灌注损伤的研究进展

来源:国外医学内科学分册 作者:司良毅 2004-9-29
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摘要: 摘要 一氧化氮及一氧化氮合酶对缺血再灌注损伤有重要的影响,但有关实验结果的结论却相反,这与各实验观察的动物种类、实验条件及时相点不同有关。缺血再灌注损伤近年来一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶(NOS)对缺血再灌注损伤的效应引起人们的广泛关注,本文就其在缺血再灌注过程中的研究现状作一综述。依赖于NOS的NO生物......


  摘要 一氧化氮及一氧化氮合酶对缺血再灌注损伤有重要的影响,但有关实验结果的结论却相反,这与各实验观察的动物种类、实验条件及时相点不同有关。有必要作进一步的研究。

  关键词 一氧化氮;一氧化氮合酶;缺血再灌注损伤

  近年来一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶(NOS)对缺血再灌注损伤的效应引起人们的广泛关注,本文就其在缺血再灌注过程中的研究现状作一综述。

  依赖于NOS的NO生物合成

  NOS的分类、分布及调节 NOS分为两类,即原生型NOS(constitutive nOS,cNOS)和诱生型NOS(inducible NOS,iNOS)。对其分子水平研究显示源于内皮细胞和神经原的表达产生基因序列并不一样,但其活性均依赖于钙离子和钙调蛋白,故又将其分为神经原性NOS(ncNOS)和内皮细胞NOS(ecNOS0)。iNOS的生物活性不依赖于钙及钙调蛋白,一般情况不表达。可被一些细胞因子如白介素-1β(IL-1β),肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导激活。虽然三种NOS的基因编码不同,但结构有相似性,因而功能上也存在相似性[1]。

  三种NOS除主要分布于胞浆的可溶性成分外,也存在于一些亚细胞器中[2],不同的组织可有同一种NOS,但同组织内的同种NOS,在不同的状态下可能其功能是不同的。近来发现iNOS并非一定在诱生下才表达活性;大鼠肾小球在静息状态下存在类似于小鼠巨噬细胞的iNOS,而肾内弓形和小叶间动脉则为类似于大鼠血管平滑肌的iNOS,因此肾内iNOS也可调节基础状态下的细胞功能。相反,ecNOS也受运动、缺氧、机械刺激等因素调节;故iNOS和cNOS诱导或自主合成NO是相对的,可能仅仅是刺激因素种类及强度不同而已。

  NO的合成及调节 左旋精氨酸(L-Arg)和分子氧作为底物在其限速酶NOS的作用下,生成中间产物对羟基-左旋精氨酸,继续氧化后生成NO,NO激活鸟氨酸环化酶使cGMP水平增高而发挥其生物学效应,这一途径称为L-Arg-NO通道,简称NO通道。合成后的NO半衰期为3-6秒。NOS是NO合成的限速酶,是调节NO的最重要环节。包括NO合成底物、产物的调节,但其作用较弱。cNOS主要由钙离子调节其活性,而iNOS主要由毒素,细胞因子等介导,通过对表达、转录、翻译各环节对其调节进而调节NO的合成量。近来发现iNOS的调节在不同种属间差异很大,如IL-1,TNF不能引导牛巨噬细胞iNOS的表达,但对小鼠则有显著的诱导活性[3]。因此,NOS,NO的调节是一个非常复杂的过程。

  NO的生理效应

  血管扩张作用 NO使cGMP升高,再经cGMP激活相关蛋白激酶,使血管平滑肌松弛,血管扩张。

  抑制血小板聚集与粘附 NO使血小板中cGMP含量升高,导致胞浆游离钙进入亚细胞器而使其浓度降低,从而抑制其聚集粘附[4]。

  细胞保护作用 低浓度的NO对细胞具有保护作用,其机制可能是:①经扩张血管而改善细胞灌注及抑制血小板功能,产生抗凝效应。②NO与谷氨酸的巯基结合,经亚硝酰化而形成二硫键而使谷氨酸受体调控离子通道下调,防止细胞内钙超载,另一方面也防止NO+向NO-转变,,从而阻止NO-与超氧阴离子反应而产生的细胞毒性物质。


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