NO的理化性質

無色無味氣體，難溶于水的有毒氣體。由于一氧化氮帶有自由基，這使它的化學性質非?；顫姟．斔c氧氣反應后，可形成具有腐蝕性的氣體--二氧化氮(NO2)，二氧化氮可與水反應生成硝酸。方程式為:3NO2+H2O==2HNO3+NO。

NO的發(fā)現(xiàn)和研究進展

一氧化氮最初時1935年Humphrey Davy在研究笑氣（N2O）發(fā)現(xiàn)的，一直被看作有毒的氣體分子，直到1980年，一位科學家完成一個精巧設計的實驗，并據此發(fā)表了一篇論文。這不是一件多么重大的事情，但對于一氧化氮來說卻是個轉折點，雖然這一年科學界并不知道那種特別的物質就是一氧化氮。這位美國藥理學家的名字叫做羅伯特·F。佛契哥特，他在著名的《自然》(Nature)雜志上發(fā)表論文，指出乙酰膽堿(ACh)的舒張血管作用依賴于血管內皮釋放的某種可擴散物質。

隨后他們又發(fā)現(xiàn)緩激肽(BK)等多種物質擴張血管的作用也是遵循類似的機理，并將該物質命名為血管內皮舒張因子(EDRF)。到了1986年研究人員才提出EDRF的本質是NO，并獲得證實。至此學術界普遍認為NO是機體內重要的信使分子和效應分子，NO的生物學和醫(yī)學研究迅速發(fā)展。

近年來關于NO的研究越來越多，1992年，NO被Science雜志選為明星分子，表明NO研究的重要性，隨著NO在人體內多個系統(tǒng)的生理病理過程中起的重要作用被闡明，NO成為生物領域研究的熱點和前沿之一。

NO在體內的生成

NO在體內經一氧化氮合酶(NOS) 的催化下生成。NOS由1025個氨基酸殘基組成，分子量為13 300道爾頓，廣泛分布于機體內，其同功酶有三種亞型，即在正常狀態(tài)下表達的神經元型一氧化氮合酶(nNOS)和內皮型一氧化氮合酶(eNOS)以及在損傷后誘導表達的誘導型一氧化氮合酶(iNOS)。來源于誘導型一氧化氮合酶和神經元型一氧化氮合酶的一氧化氮有神經毒性作用，來源于內皮型一氧化氮合酶的一氧化氮有神經保護作用。

其中以海洋生物為主要原料提取出來的一種內皮一氧化氮合酶 學術名稱:"一氧化氮海洋合酶" (NOSS)，這種酶的活性更高，可以在增強體內一氧化氮循環(huán)機制作用，源源不斷的產生一氧化氮。但是這種酶很少見，必須是由海洋生物尖海龍、牡蠣、魚精蛋白等海洋珍貴物種才能取提產生出來。

nNOS主要存在于視網膜、自主神經纖維、大腦皮層、海馬、垂體后葉、丘腦、嗅球區(qū)粒 細胞層、骨骼肌細胞和平滑肌細胞。eNOS主要存在于血管內皮細胞、支氣 管內皮細胞和海馬錐體細胞層。iNOS則主要存在于肝細胞、單核巨噬細 胞、內皮細胞和成纖維細胞。

一氧化氮合成示意圖

NO的臨床意義

越來越多的研究表明，NO在治療心血管疾病和許多其他重大的慢性疾病中具有重要作用，NO的主要生理功能包括對心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、中樞系統(tǒng)和泌尿生殖系統(tǒng)的作用。

對心腦血管的作用

一氧化氮改善心腦血管的作用機理：在血管內皮細胞里產生的一氧化氮氣體，由于它是脂溶性的，所以很快滲透出細胞膜向下擴散進入平滑肌細胞，從而作用于平滑肌細胞，使其松弛，擴張血管，最終導致血壓的下降!同時也會很快滲透出細胞膜向上擴散進入血液，進入血小板細胞，使血小板活性降低，抑制其凝集和向血管內皮的粘附，從而防止血栓的形成，防止動脈粥樣硬化的發(fā)生。

從生化角度來講，一氧化氮是一自由基氣體，攜帶一個未配對電子，在體內極不穩(wěn)定，這一特性恰好和其它游離自由基一樣。這樣兩者就非常容易結合產生反應。從而使體內自由基數(shù)量大大減少。由于一氧化氮本身的合成需要一氧化氮合酶(NOS)的參與，但是正常情況下NOS的活性很低，需要硝基類藥物或者皂甙類活性物質的激活。因此一氧化氮最佳的產生效果是和人參皂甙類物質一起協(xié)同作用。

在免疫系統(tǒng)中的作用

研究結果表明，NO可以產生于人體內多種細胞。如當體內內毒素或T細胞激活巨噬細胞和多形核白細胞時，能產生大量的誘導型NOS和超氧化物陰離子自由基，從而合成大量的NO和H2O2，這在殺傷入侵的細菌、真菌等微生物和腫瘤細胞、有機異物及在炎癥損傷方面起著十分重要的作用 。

當前認為，經激活的巨噬細胞釋放的NO可以通過抑制靶細胞線粒體中三羧酸循環(huán)、電子傳遞細胞DNA合成等途徑，發(fā)揮殺傷靶細胞的效應。

免疫反應所產生的NO對鄰近組織和能夠產生NOS 的細胞也有毒性作用。某些與免疫系統(tǒng)有關的局部或系統(tǒng)組織損傷，血管和淋巴管的異常擴張及通透性等，可能都與NO在局部的含量有著密切的關系。

在神經系統(tǒng)中的作用

有關L-Arg NO途徑在中樞神經系統(tǒng)(CNS)方面的研究認為，NO通過擴散，作用于相鄰的周圍神經元如突出前神經末梢和星狀膠質細胞，再激活GC從而提高水平cGMP水平而產生生理效應。如NO可誘導與學習、記憶有關的長時程增強效應(Long-term potentiation,LTP)，并在其LTP中起逆信使作用。

連續(xù)刺激小腦的上行纖維和平行纖維可引起平行纖維細胞的神經傳導產生長時程抑制(Long-term depression,LTD)，被認為是小腦運動學習體系中的一種機制，NO參與了該機制。在外周神經系統(tǒng)也存在L-Arg NO途徑。NO被認為是非膽堿能、非腎上腺素能神經的遞質或介質，參與痛覺傳入與感覺傳遞過程。

NO在胃腸神經介導胃腸平滑肌松弛中起著重要的中介作用，在胃腸間神經叢中，NOS和血管活性腸肽共存并能引起非腎上腺素能非膽堿(

nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC)舒張，但血管活性腸肽的抗體只能部分消除NANC的舒張，其余的舒張反應則能被N-甲基精氨酸消除。

在泌尿及生殖系統(tǒng)中的作用

一氧化氮作為NANC 神經元遞質，在泌尿生殖系統(tǒng)中起著重要作用，成為排尿節(jié)制等生理功能的調節(jié)物質，這為藥物治療泌尿生殖系統(tǒng)疾病提供了理論依據?，F(xiàn)已證明在人體內廣泛存在著以NO為遞質的神經系統(tǒng)，它與腎上腺素能、膽堿能神經和肽類神經一樣重要。若其功能異常就可能引起一系列疾病。

NO測定方法

NO的測定包抗直接法和間接法，其中直接法大致包括：重氮化法、化學發(fā)光法、電子順磁共振法、高鐵血紅蛋白分光光度法、氣相色譜法和質譜法。

間接測定NO的方法中最常用的亞硝酸鹽比色法，又稱Griess法：NO在體內或水溶液中極易氧化成NO2，在酸性條件下，NO與重氮鹽磺胺發(fā)生重氮反應，并生成重氮化合物，后者進一步與萘基乙烯基二胺發(fā)生耦合反應，該反應生成的產物濃度與NO濃度具有線性關系，在540nm處有最大吸收峰。除了Griess法，常用的間接測定NO的方法還有：NO合成酶（NOS）的定量測定等。