“明星分子”NO

80 年代末，发现了 NO 在体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能。且与多种现代病、多发病，如心血管病、老年性痴呆等病有关。其生物学作用是令人瞩目的。

  1. NO 与血管扩张

1987 年 Palmer 等人研究动脉血管平滑肌的松弛作用时，在动脉内皮细胞中发现有一种能发出信号使肌肉松弛的新物质 NO，这是目前体内发现的最小、最轻、最简单的生物信使分子。

NO 是无色气体，在水中溶解度小(1．8×10-3mol／L)是具有未配对电子的自由基，反应活性高，极易被氧化为 NO2，在生物体内该反应也能

同样进行，不过很快形成 NO -或 NO -而失活。因而在生理条件下，NO 存在的寿命很短，半衰期的力 6s。NO 具有脂溶性，分子量小，极易穿过细胞膜，扩散性强，因此几乎遍及机体各个部位，在细胞之间发挥信息传

递的重要作用。

经研究证实了哺乳劫物内皮细胞能自身合成 NO：

“明星分子”NO - 图1

此反应较复杂，NADPH 为还原型辅酶Ⅱ．提供电子，这种内源性的NO 可与平滑肌内的鸟苷酸环化酶作用生成活化的鸟苷酸环化酶，平滑肌内的三磷酸鸟苷(GTP)在活化鸟苷酸环化酶作用下转化为环岛苷酸(CGMP)，从而使平滑肌松弛，引起血管扩张、血庄下降。并能抑制血小板凝集和粘附到内皮细胞上，有抗血栓作用。在医学上很多疾病，如心绞痛、高血压等都与心血管内平滑肌的松弛机能有关，这些疾病的病理一般是由于病人存在 NO 生成缺陷，传递发生了障碍。

对于心绞痛、心肌梗塞等心血管病，人们使用硝酸甘油

(C3H5(ONO2)3)、硝普钠 Na2［Fe(CN)5(NO)］·H2O 等药物治疗已有 100 多年的历史。长期以来，人们对其确切机理所知甚少。近年由于 NO 的生物学作用的研究，已清楚表明，这些硝基血管扩张剂是非酶学途径产生的外源性 NO，可提供适量 NO，以缓解病痛。实际上，硝酸甘油、硝普纳是通过与体内半胱氨酸及谷胱甘肽反应，产生一种不稔定的 S—亚硝基硫醇，它自行分解释放 NO，连续使用这类药物可导致冠状动脉和静脉产生耐受性。这与此类药物在生化转化产生 NO 的消耗巯基，寻致 NO 生成减少有关。另外，硝酸甘油为一强烈的炸药，携带使用不甚安全。目前人们已开始研制能自发释放 NO 的安全新型供体药物。

NO 所表现的血管扩张，控制血流量的信使作用，正是由于在溶液中NO 的浓度很低，与 O2 的反应非常慢，否则这种生物学作用未必能够发生。

  1. NO 与免疫

人体中有一种抗衡微生物入侵的巨噬细胞，它是在机体感梁时遭受微生物内、外毒素、肿瘤坏死因子或白细胞介素等刺激后产生的。这种细胞若在健康人中发现则是不正常的。

巨噬细胞可以激活 NO 合成酶，合成大量的 NO，它对细菌、真菌、寄生虫、肿瘤细胞有杀伤作用。这是由于 NO 在生理 PH 条件下，可与体内O2-反应生成过亚硝酸根离子(ONOO-)：

NO＋O2→ONOO

过亚硝酸根离子可质子化，生成过亚硝酸，过亚硝酸不稳定，易裂解：

ONOOH→NO2+·OH

生成羟自由基(·OH)和 NO2，它们成为细菌、致病原菌、肿瘤细胞的毒杀剂。O 的抗肿瘤作用是抑制肿瘤代谢和封锁其生成，在免疫系统中发挥细胞间信息传递的作用。

  1. NO 与记忆

NO 是一种特殊的生物信使分子，它不仅在内皮细胞、巨噬细胞中， 在脑中也可合成。脑化学研究者 JohnCraithwaite 发现脑内有从内皮细胞产生的 NO，他曾用电刺激脑细胞发现在神经突触及神经细胞分叉处产生 NO。此后，又有大量研究证明 NO 能传导记忆的建立，与学习、记忆有关。

人脑内海马有长期记忆和学习的技能，海马中一些区域在重复刺激后可产生一种持续增强的突触效应。称为LTP(Long－term Potentiation) 长时性增强。它是神经元学习和记忆机制的模式，是在突触后由 Ca2+通过 NMDA(N-甲基-D-天氡氨酸)受体的离子通道内流引起，但 LTP 的推持与突触前有关，而脑中的 NO 就是从突触后释放，通过扩散作用于突触前的LTP 的逆行性信使。NO 作为逆行性信使具备两个条件：它能从突触后至突触前自由地通过细胞膜；另外它的半衰期很短，不影晌其它的突触。

如果我们用硝普钠产生外源性的 NO，可使海马的突触效应持续增强。因此 NO 是脑中贮存记忆时关键的化学物质。它作为信使从突触后(接受信号)细胞反馈到突触前(发出信号)，告诉信号发出者增大信号发出。它是一种神经递质，是中枢神经系统中一个新的重要的气体性信使分子。

必须指出：在讨论 NO 对人体的生理作用时，一定要注意 NO 的量， NO 到达靶细胞的数量决定了 NO 细胞效应类型。如果 NO 产量为 10-9mol 水平时，一般是发挥信息传递的作用；若达 10-3mol 水平时，则主要表现为毒性作用。如，过量 NO 导致血管过分扩张，血压下降，组织器官受损及损害中枢神经系统，导致脑细胞死亡，引起爱滋病性痴呆症等等。

综上所述，古老的 NO 分子具有两重性。对人类有利又有弊。我们在全面认识它的性质以后，座加强对 NO 的治理，防止它污染空气。并正确地使用，以更有效地友挥它的生物学作用，使小小的 NO 给人类带来巨大的福音。