一氧化氮防止动脉粥样硬化探讨

一氧化氮防止动脉粥样硬化探讨

【摘要】一氧化氮（N O ）为无色无臭气体，能溶于水、醇和硫酸。在大气中很容易与氧发生反应生成二氧化氮。近来发现一氧化氮广泛分布于生物体内各组织中，特别是神经组织中。NO是一种极不稳定的生物自由基，分子小，结构简单，常温下为气体，微溶于水，具有脂溶性，可快速透过生物膜扩散，生物半衰期只有3 ～5 s，其生成依赖于一氧化化氮合成酶并在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用。血管内皮细胞合成释放的NO具有扩张血管、降低血压的作用，本文从NO的代谢、N O 的生物效应、N O 与动脉硬化几方面浅谈预防动脉硬化（A S ）的原理。
【关键词】一氧化氮；动脉硬化；探讨
        1　NO的代谢
        血管内皮细胞是合成与释放NO的主要场所，人体其它许多组织细胞也成合成NO。体内NO的生成是以L-精氨酸和O2为原料，由NO合成酶（NOS催化，逐步生成瓜氨酸和和NO。根据调节方式和生物活性的不同，NOS可分为结构型（cNOS））和诱导型（iNOS），我们称它们为原生物酶和诱生酶。cNOS存在于内皮细胞和神经细胞，内皮细胞Ca2＋浓度升高时才能有活性，激活cNOS合成NO［1］。iNOS在正常肝细胞和巨噬细胞中不被表达，这些细胞被特殊细胞激素激活时，才能进行转录表达，生成iNOS，进而合成NO。
        NO在生物体液内半衰期为3～5秒，内源性NO经过氧化还原反应生成NO2－T和NO3－，它们在血浆、尿液和唾液中可被检出，可以间接反应机体内NO的水平。
        2　NO的生物效应
        一氧化氮是一种主要由人体血管内皮细胞生成的微小气体分子，分子量小，且具有亲脂性，可以穿透任何细胞，到达任何组织，是唯一有资格同时作为细胞内和细胞外分子的“使者”。它可以穿行于人体的各个组织和器官，及时修复被破坏的血管内皮细胞，使血管舒张，为细胞输送氧气和养分，避免血管内出现血流速度变缓的现象，保持血管清洁、畅通，维持正常血压，使身体机能保持正常运转。能够舒张血管、松弛血管平滑肌、并能促进血液循环，在调节血压、调节血脂、改善心脑血管性疾病方面作用明显。
        2.1　具有舒张血管的作用　血管内皮细胞或神经细胞释放的NO是体内主要的舒张血管物质，能平衡交感神经系统和肾素血管紧张素系统引起的血管张力。NO具有高度亲脂性，可自由通过细胞膜，作为信息分子传递生理信息［2］。能激活Na＋－Ｋ＋泵，细胞内增加Ｋ＋而Na＋减少，使细胞膜处于超极化状态，平滑肌兴奋性减少；激活钙泵，使细胞内Ca2＋减少，平滑肌舒张。还可激活细胞内受磷蛋白，受磷蛋白又可激活肌浆网上钙泵，细胞Ca2＋内下降，平滑肌兴奋性降低。
        ２.2　防止血小板在血管内粘聚　在血管内皮细胞受损的情况下，内膜下层胶原组织便暴露于血流之中，血小板粘附集聚于局部，释放血清素、血小板生长因子等物质，促使平滑肌细胞增生，动脉硬化的发生［3］。此时血管内皮细胞释放的NO却能抑制血管损伤后血小板的集聚，防止血小板粘附于血管壁。NO可使血小板内cGMP增多，增多的.cGMP进一步使血小板内的Ca2＋外流，从而抑制其粘附和集聚。 
        2.3　阻止白细胞的粘附　细胞粘附是动脉硬化形成的早期主要因素，NO能影响细胞粘附分子CDu、CD18的活性，抑制其的表达，从而抑制白细胞粘附于血管内皮，维持血流的通畅，所以能防止动脉硬化的形成［4］。       2.4　抑制平滑肌的增生　研究证明，NO可通过cGMP诱导机制，抑制血管平滑肌细胞的有丝分裂，抑制其增生和迁移，进而减少其胶原纤维、弹力纤维的产生，防止动脉粥样硬化的形成和发展［5］。无论是刺激内皮细胞、血管平滑肌细胞合成释放NO，还是外源性NO供体，对多种生长因子和机械损伤内皮细胞引进的血管平滑肌细胞丧生，都有较为明显的抑制作用。
        3　NO与动脉硬化
        AS的主要病理改变是内皮细胞受损，VSMCs增殖及脂质沉积，引起管腔狭窄及内皮舒张因子产生减少，血管张力增加［6］。经研究表明，血管内皮不仅有NO依赖性血管舒张作用，还有NO非依赖性血管舒张途径，内源性CO就是NO非依赖性血管舒张因子，在维持血管正常生理功能方面，两者具有互补或也可能是等同的生理作用。在AS形成中，HO1诱导性表达，CO产生增加，一方面，可抑制iNOS的活性及产生，减少组织损伤［7］。CO产生增加能增高cGMP水平，舒张血管，代偿内皮源性cNOS产生NO的功能不足，这在病理状态下cNOS表达或活性下降时具有重要意义。LDL水平增高是AS的主要危险因素，氧化成ox LDL后能直接降解和灭活NO，中断NO的受体后信号传导，引起局部血管收缩、VSMCs增殖、血小板黏附聚集、内皮功能障碍，促进动脉血栓形成，导致管腔狭窄［8］。本研究显示，高胆固醇饮食诱导的AS家兔主动脉NO生成量显著减少，cNOS活性显著降低，这可能与LDL及ox LDL的显著升高有关，口服Ｌ-精氨酸增高了cNOS活性［9］，增加了主动脉NO的生成量，从而抑制了AS进展。AS的主动脉cNOS活性显著降低，NO生成量显著减少，同时HO活性升高，CO生成量增加，主动脉斑块面积明显小于卟啉锌组，表明AS时NOS/NO系统严重受损，HO/CO系统具有代偿性保护作用。NOS抑制剂亚硝基L-精氨酸甲酯使NOS活性、NO生成量显著低于其他组，而HO活性、CO生成量显著增加［10］。 NOS/NO、HO/CO两系统在AS进程中具有相互调节及互补作用，HO/CO系统通过对NOS及NO的调节和代偿作用抑制AS进展。
参考文献
[1] 郭国庆，查彩慧，一氧化氮与动脉粥样硬化的关系[J]心血管病学进展，2001,3:178-180.
[2] 王宗保，尹卫东，刘毅，NO-1886调节糖代谢和脂代谢的作用及机制[J]医学研究杂志，2006,5:44-45.
[3] 傅蕾，李良晨等， -一氧化氮和抗氧化酶活性与动脉粥样硬化关系的研究[J]河南医学研究，2001,4:301-305.