一氧化氮的生理功能

    目前已证实NO在体内具有两种功能:①具有细胞间传递信息的信使一递质功能;②细胞毒性分子(免疫)功能。

    (一)信息传递(递质)功能

    lNO在心血管系统内信息传递功能

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    lNO对血管紧张度的调节  VEC的胞浆内存在NOS及其基因(信息核酸 mRNA)。生理状态下 VEC内的 NOSmRNA就处在翻译(活动)状态,产生少量 NOS NOS Ca2+ CaM等的协助下催化LArg氧化产生一定量的NONO作为第1信使迅速从VEC内弥散到附近的细胞内。由于VSM的胞浆内有NO的特异性受体,NO与其受体结合后立即激活鸟苷酸环化酶(guanlyl cyclaseGC)。其激活过程:NOGC的血红素集团( Heme)结合形成NOHemeGC复合物,该复合物即活化的GC。活化的GC催化三磷酸鸟昔(GPT)生成环磷酸鸟苷(环型鸟苷酸,cGMP)。cGMP作为第二信使,随后在细胞内通过调节蛋白激酶、磷酸二脂酶的活性、调节细胞生物膜上的离子通道等手段,使靶细胞(VSM)发生生理效应一舒张,血管扩张。

    平时在生理状态下的小量NO分泌称基础分泌,正是这种基础分泌,维持全身血管处在一定的松弛状态(紧张度)。NO除负责维持血管的紧张度外,还参与对血管紧张度的调节,其机理:在VEC表面有机械性和化学性受体,分别感受:①机械性刺激:血管张力、剪应力、VEC变形以及血流的脉冲等;②化学性刺激:乙酰胆碱(Ach)、缓激肽(BK)、P物质等。例如血管痉挛、血压升高使血管剪应力增高,刺激 VEC膜上机械感受器,使膜上Ca2+通道开放,大量 Ca2+进入VEC内激活NOS,产生大量NONO作用在靶细胞一VSM,使之松弛,血管扩张、血压及血管剪应力下降。

    2NO参与对心脏功能的调节   Stamler等证明NO减少时心脏的每博以及每分钟博出量减少。机理:由NO的减少:①血管痉挛、血压升高刺激颈动脉窦及主动脉弓压力感受器,反射性兴奋迷走神经,引起心率减慢,心肌收缩力减弱,心博出量减少;②增加心脏后负荷,使心博出量减少;③减弱心肌收缩力,减少心排出量。目前还有实验证明NO增多也会使心肌的收缩力受到抑制。因此,NO的基础分泌对维持心脏的正常收缩功能有重要意义。

    3)维持血小板的稳定状态   血小板具有在血管破裂时粘附、聚集、并释放出很多种凝血因子,促进血液凝固的功能。但在血管内血小板必须保持较稳定状态,以免导致血栓形成。VEC基础分泌的NO弥散到血小板,以及血小板本身的NOS所催化产生的少量NO,激活血小板内GC,活化GC催化所产生的cGMP作为第二信使,维持血小板在血循环中处于不易粘附和聚集的稳定状态。

    4)细胞保护作用   白细胞的粘附性和浸润性是白细胞的免疫功能。粘附作用是由很多种粘附分子介导。在生理状态下白细胞不应粘附在血管壁上。VEC基础分泌的NO弥散进入白细胞,通过介导cGMP增多使白细胞保持在血液内的稳定性。动物实验证明,给大鼠注射NOS抑制剂(使NO减少)可使白细胞与血管壁粘附力增加10倍;注射 LArg可增加 VEC分泌NO,阻止白细胞在血管内膜上粘附和浸润,可减轻实验动物心肌的缺血一再灌注性损害,减小心肌坏死面积。



 


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