一氧化氮防止動脈粥樣硬化探討
【摘要】一氧化氮(N O )為無色無臭氣體,能溶于水、醇和硫酸。在大氣中很容易與氧發(fā)生反應(yīng)生成二氧化氮。近來發(fā)現(xiàn)一氧化氮廣泛分布于生物體內(nèi)各組織中,特別是神經(jīng)組織中。NO是一種極不穩(wěn)定的生物自由基,分子小,結(jié)構(gòu)簡單,常溫下為氣體,微溶于水,具有脂溶性,可快速透過生物膜擴(kuò)散,生物半衰期只有3 ~5 s,其生成依賴于一氧化化氮合成酶并在心、腦血管調(diào)節(jié)、神經(jīng)、免疫調(diào)節(jié)等方面有著十分重要的生物學(xué)作用。血管內(nèi)皮細(xì)胞合成釋放的NO具有擴(kuò)張血管、降低血壓的作用,本文從NO的代謝、N O 的生物效應(yīng)、N O 與動脈硬化幾方面淺談預(yù)防動脈硬化(A S )的原理。【關(guān)鍵詞】一氧化氮;動脈硬化;探討
1 NO的代謝
血管內(nèi)皮細(xì)胞是合成與釋放NO的主要場所,人體其它許多組織細(xì)胞也成合成NO。體內(nèi)NO的生成是以L-精氨酸和O2為原料,由NO合成酶(NOS催化,逐步生成瓜氨酸和和NO。根據(jù)調(diào)節(jié)方式和生物活性的不同,NOS可分為結(jié)構(gòu)型(cNOS))和誘導(dǎo)型(iNOS),我們稱它們?yōu)樵锩负驼T生酶。cNOS存在于內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞Ca2+濃度升高時(shí)才能有活性,激活cNOS合成NO[1]。iNOS在正常肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中不被表達(dá),這些細(xì)胞被特殊細(xì)胞激素激活時(shí),才能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄表達(dá),生成iNOS,進(jìn)而合成NO。
NO在生物體液內(nèi)半衰期為3~5秒,內(nèi)源性NO經(jīng)過氧化還原反應(yīng)生成NO2-T和NO3-,它們在血漿、尿液和唾液中可被檢出,可以間接反應(yīng)機(jī)體內(nèi)NO的水平。
2 NO的生物效應(yīng)
一氧化氮是一種主要由人體血管內(nèi)皮細(xì)胞生成的微小氣體分子,分子量小,且具有親脂性,可以穿透任何細(xì)胞,到達(dá)任何組織,是唯一有資格同時(shí)作為細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外分子的“使者”。它可以穿行于人體的各個(gè)組織和器官,及時(shí)修復(fù)被破壞的血管內(nèi)皮細(xì)胞,使血管舒張,為細(xì)胞輸送氧氣和養(yǎng)分,避免血管內(nèi)出現(xiàn)血流速度變緩的現(xiàn)象,保持血管清潔、暢通,維持正常血壓,使身體機(jī)能保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。能夠舒張血管、松弛血管平滑肌、并能促進(jìn)血液循環(huán),在調(diào)節(jié)血壓、調(diào)節(jié)血脂、改善心腦血管性疾病方面作用明顯。
2.1 具有舒張血管的作用 血管內(nèi)皮細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞釋放的NO是體內(nèi)主要的舒張血管物質(zhì),能平衡交感神經(jīng)系統(tǒng)和腎素血管緊張素系統(tǒng)引起的血管張力。NO具有高度親脂性,可自由通過細(xì)胞膜,作為信息分子傳遞生理信息[2]。能激活Na+-K+泵,細(xì)胞內(nèi)增加K+而Na+減少,使細(xì)胞膜處于超極化狀態(tài),平滑肌興奮性減少;激活鈣泵,使細(xì)胞內(nèi)Ca2+減少,平滑肌舒張。還可激活細(xì)胞內(nèi)受磷蛋白,受磷蛋白又可激活肌漿網(wǎng)上鈣泵,細(xì)胞Ca2+內(nèi)下降,平滑肌興奮性降低。
2.2 防止血小板在血管內(nèi)粘聚 在血管內(nèi)皮細(xì)胞受損的情況下,內(nèi)膜下層膠原組織便暴露于血流之中,血小板粘附集聚于局部,釋放血清素、血小板生長因子等物質(zhì),促使平滑肌細(xì)胞增生,動脈硬化的發(fā)生[3]。此時(shí)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放的NO卻能抑制血管損傷后血小板的集聚,防止血小板粘附于血管壁。NO可使血小板內(nèi)cGMP增多,增多的cGMP進(jìn)一步使血小板內(nèi)的Ca2+外流,從而抑制其粘附和集聚。
2.3 阻止白細(xì)胞的粘附 細(xì)胞粘附是動脈硬化形成的早期主要因素,NO能影響細(xì)胞粘附分子CDu、CD18的活性,抑制其的表達(dá),從而抑制白細(xì)胞粘附于血管內(nèi)皮,維持血流的通暢,所以能防止動脈硬化的形成[4]。 2.4 抑制平滑肌的增生 研究證明,NO可通過cGMP誘導(dǎo)機(jī)制,抑制血管平滑肌細(xì)胞的有絲分裂,抑制其增生和遷移,進(jìn)而減少其膠原纖維、彈力纖維的產(chǎn)生,防止動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展[5]。無論是刺激內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞合成釋放NO,還是外源性NO供體,對多種生長因子和機(jī)械損傷內(nèi)皮細(xì)胞引進(jìn)的血管平滑肌細(xì)胞喪生,都有較為明顯的抑制作用。
3 NO與動脈硬化
AS的主要病理改變是內(nèi)皮細(xì)胞受損,VSMCs增殖及脂質(zhì)沉積,引起管腔狹窄及內(nèi)皮舒張因子產(chǎn)生減少,血管張力增加[6]。經(jīng)研究表明,血管內(nèi)皮不僅有NO依賴性血管舒張作用,還有NO非依賴性血管舒張途徑,內(nèi)源性CO就是NO非依賴性血管舒張因子,在維持血管正常生理功能方面,兩者具有互補(bǔ)或也可能是等同的生理作用。在AS形成中,HO1誘導(dǎo)性表達(dá),CO產(chǎn)生增加,一方面,可抑制iNOS的活性及產(chǎn)生,減少組織損傷[7]。CO產(chǎn)生增加能增高cGMP水平,舒張血管,代償內(nèi)皮源性cNOS產(chǎn)生NO的功能不足,這在病理狀態(tài)下cNOS表達(dá)或活性下降時(shí)具有重要意義。LDL水平增高是AS的主要危險(xiǎn)因素,氧化成ox LDL后能直接降解和滅活NO,中斷NO的受體后信號傳導(dǎo),引起局部血管收縮、VSMCs增殖、血小板黏附聚集、內(nèi)皮功能障礙,促進(jìn)動脈血栓形成,導(dǎo)致管腔狹窄[8]。本研究顯示,高膽固醇飲食誘導(dǎo)的AS家兔主動脈NO生成量顯著減少,cNOS活性顯著降低,這可能與LDL及ox LDL的顯著升高有關(guān),口服L-精氨酸增高了cNOS活性[9],增加了主動脈NO的生成量,從而抑制了AS進(jìn)展。AS的主動脈cNOS活性顯著降低,NO生成量顯著減少,同時(shí)HO活性升高,CO生成量增加,主動脈斑塊面積明顯小于卟啉鋅組,表明AS時(shí)NOS/NO系統(tǒng)嚴(yán)重受損,HO/CO系統(tǒng)具有代償性保護(hù)作用。NOS抑制劑亞硝基L-精氨酸甲酯使NOS活性、NO生成量顯著低于其他組,而HO活性、CO生成量顯著增加[10]。 NOS/NO、HO/CO兩系統(tǒng)在AS進(jìn)程中具有相互調(diào)節(jié)及互補(bǔ)作用,HO/CO系統(tǒng)通過對NOS及NO的調(diào)節(jié)和代償作用抑制AS進(jìn)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭國慶,查彩慧,一氧化氮與動脈粥樣硬化的關(guān)系[J]心血管病學(xué)進(jìn)展,2001,3:178-180.
[2] 王宗保,尹衛(wèi)東,劉毅,NO-1886調(diào)節(jié)糖代謝和脂代謝的作用及機(jī)制[J]醫(yī)學(xué)研究雜志,2006,5:44-45.
[3] 傅蕾,李良晨等, -一氧化氮和抗氧化酶活性與動脈粥樣硬化關(guān)系的研究[J]河南醫(yī)學(xué)研究,2001,4:301-305.
[4] 周京紅,一氧化氮和動脈粥樣硬化[ J ] 生物技術(shù)通訊,2007,5:879-881.
[5] 薛永亮,唐寧,華曉東,卞卡,一氧化氮與動脈粥樣硬化[J].中國動脈硬化雜志2009,8:146.
[6] 孟祥艷,孔麟麟,張文成,一氧化氮與動脈粥樣硬化的發(fā)病及防治[J].中國老年保健醫(yī)學(xué),2009,2:76-78.
[7] 張靚,許豪文,運(yùn)動與動脈粥樣硬化-一氧化氮的作用探討[J].2003,23(4):113.
[8] 何作云,何家全,羅惠蘭,等.血紅素氧化酶系統(tǒng)對oxLDL介導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞增殖的影響及其分子機(jī)制[J].中國微循環(huán),2002,6(5):304.
[9] 程中偉,朱文玲.非對稱二甲基?L-精氨酸與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病關(guān)系的研究進(jìn)展[J].中華心血管病雜志,2004,32(9):853.
[10] 劉大男,何作云,方穎,等.血紅素氧合酶1/一氧化碳系統(tǒng)對胰島素樣生長因子,I誘導(dǎo)的兔血管平滑肌細(xì)胞增殖的抑制作用.[J]中華心血管病雜志,2006,34(2):153.
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