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一氧化氮及其药物活性 NO生物活性发现简史 自1980年发现血管舒张依赖于内皮细胞释放的内皮源性松弛因子及1987年证明内皮源性松弛因子本质是一氧化氮后，对一氧化氮的研究引起世界医学界的广泛关注，以至于被认为是2泄纪最伟大的发现之一，一氧化氮也因此被（Science) 杂志选为1992年的年度分子。 一氧化氮的化学性质 NO参与的反应总共可以分为两大类：自由基反应和极化反应。 NO主要作为自由基参与反应时，一般都需要催化量的氧气参与，通过NO2引发，从而发生自由基反应；另外， NO在与碳负离子或极化较强的不饱和双键的反应过程中，表现出亲电的性质。 NO的共振形式 NO的生物活性 NO基本的也是很重要的一种生物学作用就是其作为细胞间的信息递质。在大多数细胞组织中，N0都作为信号的传递体，通过激活鸟苷酸环化酶(Gc)来发挥作用。NO在生物合成释放后，由于其亲脂性的特点，迅速在邻近的细胞问扩散，并与其中含有GC的血红素基团(Heme)结合，形成NO-Heme-GC复合物。这样，鸟苷酸环化酶就被激活了。活化的GC使细胞内的cGMP产生并大量堆积，从而发挥其松弛血管平滑肌、抑制血小板凝聚以及中枢神经传导等生理功能。 NO激活鸟苷酸环化酶的过程 鸟苷酸环化酶参与信使过程 NO的生物活性 生物体内NO 表现出两重性: 在生理状态下L-A rg经细胞内原生型NOS途径生成低浓度的NO, 发挥信号传递、维持血管张力等生理作用; 在病理条件下则通过激活诱生型NOS持续产生大量NO, 由此途径生成的NO 往往表现为细胞毒性作用。 NO的生物活性 NO 在中枢神经系统发挥着重要的中枢调节作用 NO对血液循环系统的正常功能起着重要的调节作用 NO参与非肾上腺素能、非胆碱能的神经传递，以及长短期记忆、吗啡镇痛和男性性功能的调节等多种生理过程 NO还参与了抗体的抗感染、抗炎症、抗肿瘤等各种防御机制。 一氧化氮的生物合成 已经证实，一氧化氮(NO)是L一精氨酸(L-Arg)在一氧化氮合成酶(NOS)作用下、L-Arg的胍基氮原子末端的5个电子被氧化形成L一胍氨酸(CIL)的同时生成NO NOS介绍 NOS在体内的分布 iN-0S主要分布在巨噬细胞、白细胞等炎症细胞中，由炎症刺激诱导表达，产生大量的NO参与介导炎症反应； eNOS主要存在于血管内皮、平滑肌等细胞中，生理状况下维持基础水平的表达，产生的NO参与正常血管张力的调节； nNOS主要存在于神经元，生理状况下亦维持基础水平的表达，产生的NO参与正常的神经生理活动。 NOS在体内的分布 NOS结构与功能 三种NOS只有在结合辅基并形成二聚体才有催化活性 NOS的辅助因子包括NADH，Ca2+，FAD，NH4B，而有机汞、氨基胍和咪唑类化合物能与活性中心结合，显著地抑制NOS的催化活性 NOS与细胞色素P-450都是以硫醇盐结合亚铁血红素为活性中心催化氧原子转移的氧化还原酶 NOS的结构 NOS催化机理 nNOS在心脏功能调节中的作用 nNOS不仅在神经细胞表达，也在骨骼肌细胞、心肌细胞等非神经细胞中表达。nNOS在细胞内的定位依赖于细胞骨架蛋白 Ca2+对nNOS的表达和活性调节有极其重要的作用。nNOS的转录受Ca2+调节，其活性亦受Ca2+调节 Ca2+对nNOS的表达和活性调节 ①nNOS源性NO的合成与电子由羧基端向氨基端转移有关，nNOS与Ca2+ ／钙调蛋白的结合是触发这一电子转移的因素； ②当心肌细胞内Ca2+浓度处于基础水平时，nNOS表现为无活性，而当Ca2+浓度升高时，nNOS活性增高； ③在神经细胞，nNOS的活性则受NMDA受体- Ca2+通道的调控； ④心肌细胞肌纤维膜上的nNOS活性受浆膜Ca2+ ／钙调蛋白依赖ATP酶调节 nNOS对心脏收缩功能的调节 nNOS源性NO对心肌收缩功能的调节是通过调控心肌细胞的钙负荷来实现的。 有文献报道，nNOS特异性抑制剂能增加心肌细胞Ca2+内流，提高细胞内Ca2+浓度，从而增强心肌细胞的基础收缩势； 由于nNOS在心肌细胞的分布主要在肌浆网，推测nNOS源性的NO以自分泌的形式通过调节钙离子流来调控心肌细胞的收缩功能 进一步的研究证明，nNOS对L型钙通道Ca2+内流起负反馈调节作用，细胞内Ca2+浓度的增加将刺激nNOS合成NO，后者反过来抑制Ca2+内流。该负反馈调节机制可能对于维持生理状态下细胞内Ca2+浓度稳态，防止细胞内Ca2+浓度超载具有重要生理意义。 另外nNOS源性NO能提高Na+，K+-ATP酶活性，通过细胞内Na+水平和Na+, Ca2+交换体活性的改变间接影响细胞内钙负荷。 nNOS对心脏作用的靶点 兴奋收缩偶联相关蛋白是n