内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展

内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展
内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展

Therapeuti c effects of a sp i r i n and m echan is m s of a sp i r i n resist ance

HUA Yi2nan,X I E Mei2lin

(D ept of Phar m acology,M edical School of Suzhou U niversity,Suzhou 215123,China)

Abstract:A s p irin is one of the maj or drugs used f or p reventing ather othr ombotic vascular diseases,but not effective t o all patients or s o2called as p irin resistance. However,the mechanis m s of this resistance still re2 mains t o be elucidated.The recent p r ogresses is re2vie wed in the therapeatic effect of as p irin and mecha2 nis m s of the drug resistance.

Key word:as p irin;as p irin resistance;thr ombosis; p latelet;mechanis m

内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展郑建普1,卞 卡1,2,3,可 燕1,2,Murad Ferid1,3

(1.上海中医药大学穆拉德中药现代化研究中心,上海 201203;2.上海高校一氧化氮与炎症医学研究院,上海 201203;3.美国德克萨斯大学休斯顿医学院综合生物及药理学系,德克萨斯大学分子医学研究所,休斯顿 T X77030)

中国图书分类号:R205;R28911;R345144;R5431023; R7431023;R91613;R97713;R97714

文献标识码:A文章编号:1001-1978(2006)06-0659-05摘要:血管内皮功能障碍(endothelial dysfuncti on)是多种心脑血管疾病的共同病理机制,其突出表现为内皮依赖性血管舒张功能障碍,主要由NO减少及氧自由基增加所致。最新研究发现,内皮型一氧化氮合酶脱偶联(e NOS uncoup ling)是导致NO水平下降和氧自由基水平升高的重要机制,是高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病中内皮功能障碍的重要原因。通过纠正e NOS脱偶联可有效改善内皮功能,有望为保护血管内皮功能提供有效途径。

关键词:e NOS脱偶联;内皮功能障碍;一氧化氮;氧化应激;四氢生物蝶呤

血管内皮细胞(vascular endothelial cells, VECs)是分布于所有血管内侧的单层纵向细胞,在调节血管舒缩状态、凝血和纤溶,防止有害脂蛋白浸

收稿日期:2006-02-22,修回日期:2006-04-16

基金项目:上海市教委高校一氧化氮与炎症医学E研究院计划资助项目(No E204010);上海市教委重点科研资助项目(No

05ZZ11);上海市科委基础研究重点资助项目(No

05JC14056)

作者简介:郑建普(1979-),男,博士生,研究方向:心血管药理学与炎症医学,Tel:021*********,E2mail:je mpoo.tseng@

g https://www.360docs.net/doc/4f2114896.html,;

卞 卡(1958-),男,教授,博士生导师,研究方向:心脑

血管药理学与炎症医学,通讯作者,Tel:021*********,E2

mail:Ka.B ian@uth.t m https://www.360docs.net/doc/4f2114896.html, 润及氧自由基损伤等方面起重要作用。大量实验研究证明,正常的血管内环境是抵御心血管疾病的基础防线,内皮细胞的健康与否直接关系到血管内环境的稳定,而一氧化氮(nitric oxide,NO)信息系统的健全又是内皮细胞发挥生理作用的关键。正常生理条件下,血管系统中的NO主要源于内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,e NOS),发挥扩张血管、调节血压、抑制血小板聚集、抗平滑肌细胞增殖等作用[1]。近年来,大量的基础及临床资料进一步证实,在诸如高血压、动脉粥样硬化、充血性心力衰竭、糖尿病及长期吸烟等病理情况下, e NOS出现功能障碍,此时e NOS不再生成NO而是产生超氧阴离子,造成NO生物利用度降低及氧化应激(oxidative stress)增加,导致或加重内皮功能障碍,该现象被称为e NOS脱偶联(e NOS uncoup2 ling)[2,3]。

1 eN O S脱偶联的产生机制

e NOS脱偶联的产生机制主要有:①NO生成底物L2精氨酸(L2arginine,L2A rg)不足,使本应转移到L2A rg的电子转移到O2从而产生超氧阴离子(O?

2

);②NO生成的重要辅助因子四氢生物蝶呤

(tetrahydr obi op terin,BH4)供应不足,导致主要的终

产物是O?

2

,而不是NO;③氧化应激使e NOS结构发生改变从而导致活性下降。

1.1 L2Arg与eN O S脱偶联 L2A rg是人体的半必需氨基酸之一,也是NO合成的底物。L2A rg在生理

浓度下,电子由NADPH转移到F AD,生成F ADH

2

,

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9

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中国药理学通报 Chinese Phar m acological B ulletin 2006Jun;22(6):659~63

后者与F MN歧化反应,生成两个半醌型自由基(F ADH/F MNH),使电子转移到血红素铁,后生成中间体对羟基L2A rg,最终形成NO和L2瓜氨酸。L2 A rg缺乏或浓度不足时,电子不再转移到L2A rg,而

提供给O

2生成O?

2

;况且,此时F AD/F MNH仍然有

一个电子还原血红素铁,使电子转移至O

2

生成一个O?2。因此,L2A rg缺乏时,每一摩尔的NADPH被氧

化就可以产生两摩尔的O?

2

[4]。

此外,L2A rg的同系物非对称二甲基精氨酸(asy mmetric di m ethylarginine,ADMA)与e NOS脱偶联也密切相关[5]。最近发现,ADMA水平升高与内皮功能障碍中的活性氧(reactive oxygen s pecies, ROS)增加相关,脉管系统内一定的ROS水平总是刺激ADMA的合成而抑制其降解,从而导致e NOS 活性下降或者脱偶联;e NOS脱偶联又导致ROS增加,形成一个正反馈机制。

1.2 BH4与eN O S脱偶联 生理状况下,BH4系从头合成(de novo synthesis),Ⅰ型三磷酸鸟苷环化水解酶(GTP cycl ohydr olaseⅠ,GTPCHⅠ)是合成BH4的限速酶;病理状况下,BH4可通过Salvage通路合成,即在墨蝶呤还原酶的作用下由细胞内的墨蝶呤转化而来。作为NOS同功酶的辅助因子,BH4具有稳定NOS结构、稳定NOS活性二聚体以及增加L2A rg和NOS结合力等作用[6]。更为突出的是, BH4直接影响NO和超氧阴离子的产生。当BH4含量充足时,NOS接受并储存来自NADPH的电子,

在底物L2A rg和O

2

存在时,NOS将电子转运给L2 A rg而使后者氧化成L2胍氨酸并伴随NO产生。BH4不足(生成减少或者作为还原性物质被氧化)时,激活的NOS不能催化L2A rg氧化而生成L2胍氨酸和NO,但是NOS仍然能够接受来自NADPH的电子并将电子储存在与其相结合的四羟酮醇中,然后

再将电子传递给另一底物O

2

,导致主要的终产物是超氧阴离子而非NO,此即e NOS脱偶联现象。e NOS 脱偶联所产生的超氧阴离子能迅速与NO结合,消耗NO并生成毒性更强的过氧化亚硝基(ONOO-),后者又能迅速将BH4氧化,生成BH2乃至BH,导致BH4进一步减少,从而形成恶性循环[3]。此外,正常的BH4/BH2比例也是保证NOS最大活性的一个重要因素。除影响NOS/NO通路以外,BH4本身亦具有很强的还原性和清除氧化性物质的能力,因此BH4的水平还直接影响细胞内的氧化-还原状态。有研究表明,BH4能够直接清除由黄蝶呤氧化

酶产生的O?

2

。相反,BH4缺乏很可能直接影响氧自由基的清除,不利于保护内皮细胞。1.3 氧化应激与eN O S脱偶联 ROS与活性氮(reactive nitr ogen s pecies,RNS)一起构成了体内最大的氧化还原反应体系。血管系统中,ROS主要来

源于一些氧化酶的作用,如黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶(NADH/NADPH oxidase)以及髓过氧化酶(my2 el oper oxidase)等。大量证据表明,在动脉粥样硬化、高血压、糖尿病、心衰以及吸烟等病理情况下,黄嘌呤氧化酶、NADH/NADPH氧化酶表达增加,活性增强,ROS生成增加,导致e NOS脱偶联。一方面ROS 可直接氧化体内的某些生物大分子,引起病理损伤;另一方面ROS与NO结合生成氧化性更强的ONOO-。①ONOO-不仅可氧化BH4使之生成BH2,且难以实现再回收(BH2→BH4),从而导致BH4含量下降;另外,ONOO-也会使BH4与NOS的结合力受到影响[7]。②ONOO-还能氧化L2A rg转运器(L2A rg trans porter)使胞内L2A rg水平降低从而导致e NOS脱偶联[8]。③ONOO-还能够氧化e NOS 活性中心的“锌指结构”从而加重e NOS脱偶联,从而诱发或加重内皮功能障碍[9]。再者,ONOO-还可作为硝化剂与蛋白质、脂质、核酸等生物大分子反应,引发一系列病理生理过程。目前,一些学者认为蛋白质酪氨酸硝基化可作为组织损伤程度的指标,为临床诊断和治疗提供判断依据[10]。

由于二氢叶酸还原酶(dihydr of olate reductase, DHFR)在BH4再回收(BH2→BH4)中至关重要,而最新研究发现,内皮细胞在血管紧张素Ⅱ刺激下,源于NADPH氧化酶的H

2

O2下调了二氢叶酸还原酶(dihydr of olate reductase,DHFR)的表达,升高了ROS,降低了NO生物利用度,可见ROS也可以通过DHFR/BH4途径影响e NOS活性[11]。

2 eN O S脱偶联与内皮功能损伤

血管内皮功能障碍是众多心脑血管疾病的共同病理机制,血管内皮细胞长期功能不全将会严重影响NO生物利用度,进而加重疾病进展。在诸如吸烟、高脂蛋白、糖尿病、高血压病、冠状动脉疾病、心力衰竭及脑血管疾病等病理条件下,内皮功能障碍的机制各不相同,但大量的研究表明,NO水平降低和氧自由基水平升高是导致以内皮依赖性舒张反应减弱为主要特征的内皮功能障碍的主要机制。

e NOS脱偶联可加重内皮功能障碍,主要机制有:①造成NO生成减少,生物利用度降低,影响一

系列正常NO介导的生理功能;②增加O?

2

的生成,

加重氧化应激状态;③在O?

2

和NO同时都产生的情况下,可以生成ONOO-,后者可氧化BH4和L2

?

6

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?中国药理学通报 Chinese Phar m acological B ulletin 2006Jun;22(6)

A rg转运器而导致BH4和L2A rg水平不足,也可氧化e NOS活性中心的“锌指结构”加重e NOS脱偶

联[9]。④此外,O?

2

水平的增加,能通过下调可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)表达、抑制sGC活性和cG MP 依赖性蛋白激酶cGK21活性而影响平滑肌层的NO/cG MP信号途径[3]。可见,e NOS在涉及有内皮功能障碍机制的心脑血管疾病的发生发展中起重要作用。因此,逆转e NOS脱偶联、升高NO水平和减少氧自由基产生是改善内皮功能障碍的关键环节。3 eN O S脱偶联的逆转及内皮功能改善

3.1 补充L2Arg 大量基础研究表明,补充L2A rg 可以逆转e NOS脱偶联。在高糖引起的肾脏内皮细胞e NOS功能障碍模型中,补充L2A rg不仅可以对抗ROS升高,还可以对抗ONOO-引起的酪氨酸硝基化(tyr osine nitrati on),改善e NOS功能[8];在肾性高血压模型中,L2A rg可以通过增加NO生成、抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性、减少血管紧张素Ⅱ形成而发挥抗高血压效应[12]。此外,L2A rg对缺血再灌注损伤也有保护作用。然而对于L2A rg在动脉粥样硬化中的作用报道不一。多数报道认为L2A rg可以改善血管张力,提高e NOS表达,增加内源性NO

生成,减少O?

2

形成,抑制氧化还原敏感转录蛋白(如ELK21、p2Jun、p2CREB)活性,抑制单核细胞黏附、渗入和斑块形成[13]。然而,也有研究发现L2A rg 可能通过脂质氧化、ONOO-形成以及e NOS脱偶联等途径而参与了斑块的形成[14]。

同时,众多临床研究也表明了补充L2A rg对内皮功能的改善作用[15]。补充L2A rg不仅可以改善健康老年人和健康年轻人餐后的内皮功能,而且对糖尿病、高胆固醇血症、高血压病人的内皮功能均有改善作用。有报道发现补充L2A rg可以抵抗心脏移植患者的氧化应激状态,改善内皮功能。此外,人体内实验发现,补充L2A rg可以明显降低缺血/再灌注所导致的内皮功能损伤,增加前臂血流量。

总之,对于体内广泛存在的L2A rg/NO通路,L2 A rg的水平调节对于维持正常的内皮细胞功能具有十分重要的意义。不同干扰因素对L2A rg相关调节酶表达及DDAH/ADM途径影响的考察,将丰富人们对于L2A rg与内皮关系的理解,也将为防治心脑血管疾病提供新的思路和方法。

3.2 补充BH4 基础研究表明,补充BH4对糖尿病[16]、高血压[17]、缺血/再灌注和动脉粥样硬化[18]等多种危险因素所致血管内皮功能损伤均具有明显保护作用。自BB大鼠(糖尿病倾向性大鼠)分离的内皮细胞中BH4水平下降,尽管e NOS蛋白表达增加,但仍出现e NOS脱偶联现象,NO合成减少;但这种现象可以通过补充墨嘌呤(sep iap terin,BH4前体)来逆转。胰岛素耐受大鼠的饮食中添加沙丙蝶呤(BH4的一个合成前体)可对抗血管ROS升高、e NOS活性下降及内皮依赖性舒张反应降低等病理进程。多种糖尿病大鼠模型中,主动脉以BH4来孵育可明显改善内皮依赖性舒张。对于自发性高血压大鼠(SHR),补充BH4可以通过其直接抗氧化作用和对抗e NOS脱偶联作用而改善内皮依赖性舒张反应,抑制高血压的发展。作为BH4从头合成的限速酶,GTPCH I的活性影响着BH4的水平,有研究发现在去氧皮质醇盐(DOCA2salt)高血压大鼠模型中通过GTPCH I基因转染可显著提高GTPCH I的活性和BH4水平,促进NO生成并抑制超氧阴离子产生,从而显著改善内皮功能;与此相似的研究发现,人主动脉内皮细胞(HAEC)经高糖处理后,NO水平降低而ROS水平升高,e NOS蛋白水平尽管升高了115倍,但大多是单体型(无活性);通过GTPCH I 基因转染后,胞内BH4水平升高,NO生成增多而ROS水平下降,并且e NOS的二聚体型/单体型比值增大了216倍。除了糖尿病和高血压模型外,在培养的人脐静脉内皮细胞,同型半胱氨酸可引起超氧阴离子产生增加以及乙酰胆碱诱发的NO释放减少,而BH4可抑制这些效应;在离体灌流的大鼠主动脉,BH4可改善同型半胱氨酸所致内皮依赖性血管舒张功能下降;给狗输注墨蝶呤或甲基BH4(人工合成的BH4),可以使心肌缺血/再灌注后缺血区冠状阻力血管的内皮依赖性舒张功能得以恢复;在粥样硬化的猪冠状阻力动脉,墨蝶呤可显著改善内皮依赖性血管舒张功能;在ApoE敲除小鼠中,GT2 PCH I过表达可以升高BH4水平,减少ROS产生,增加cG MP生成,改善内皮依赖性舒张反应,并显著减少主动脉根部粥样斑块的形成。

临床研究发现[6,19,20],BH4不仅可以增加健康人的心肌血流量,而且可以逆转大肠杆菌内毒素诱导的内皮功能损伤,增加前臂血流量,降低C反应蛋白、I L26、I L21β、I F N2γ等炎症因子水平。对于高糖引起的内皮功能障碍,外源性给予BH4不仅可明显改善内皮依赖性舒张反应,而且还明显改善胰岛素敏感性。此外,补充BH4对高胆固醇血症及长期吸烟者均有明显的内皮保护作用。

总之,对BH4生物学行为与eNOS关系的揭示,无疑为防治内皮功能异常提供了新思路,BH4替代治疗对防治血管内皮功能异常有很好的应用前景。

3.3 抗氧化 由于ROS与e NOS脱偶联、内皮功能

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1

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中国药理学通报 Chinese Phar m acological B ulletin 2006Jun;22(6)

障碍的密切关系,因此应用抗氧化治疗能够通过降低ROS水平而治疗内皮功能障碍[21]。基础研究发现,维生素C(ascorbate)作为一个还原剂,不仅能直接降低血管系统的氧化应激,还能够增加BH4的生物可利用度(通过化学结构稳定作用)[22],并升高细胞内BH4水平从而增强e NOS活性,增加内源性NO 生成[23]。此外,作为ONOO-抑制剂[24],维生素C 还能降低ONOO-水平,不仅抑制ONOO-氧化BH4生成BH2乃至B,而且还抑制ONOO-氧化e NOS活性中心的“锌指结构”,从而抑制e NOS脱偶联[9]。同样临床研究表明[25,26],外源性给予维生素C能够改善高胆固醇血症、高同型半胱氨酸血症、冠心病、糖尿病患者及长期吸烟者的内皮功能。

3.4 基于系统生物学的联合治疗策略 心脑血管疾病大多是多因素、多机制引起的慢性疾病,越来越多的经验教训让人们意识到只靠一种药物或一种治疗手段很难达到期望的治疗效果。在系统生物学(syste m s bi ol ogy)这门新兴学科的整合思想和中医整体观念启发下,人们认识到对待这些发病机制复杂、影响因素众多的疾病必须以系统的观点从整体上进行把握,不能仅仅局限于某一个发病机制、某一个靶点,而是要把这些不同的作用机制及靶点整合起来,以运动和联系的思想来研究他们之间的相互关系(interacti on and cr oss2talk)和协同作用,在此基础上开创一个根治长期困扰人们的慢性疾病的新时代。

2004年密歇根大学的研究员在《Circulati on》杂志首次报道证实了一种价格不高的四药联合处方可使心梗发作和不稳定心绞痛患者的死亡风险降低90%的应用效果[27]。这项研究纳入了1264名成人患者,使用阿司匹林(预防血栓形成药物)、β受体阻滞剂(减轻心脏负荷药物)、ACE抑制剂(降压药物)和他汀类药物(降胆固醇药物)4种药物进行联合治疗;与未使用联合药物治疗的患者相比,联合用药组患者出院后的6个月内死亡风险降低了90%;与未使用任何上述4种药物的患者相比,使用其中2种或3种药物联合治疗的患者的死亡风险仍有相当程度的降低。研究结果显示,联合治疗具有协同作用,药物合用时患者的受益更大,可见多途径用药的理想效果。

4 结语

由于内皮功能障碍在众多心脑血管疾病中的普遍性,因此逆转e NOS脱偶联研究将有助于新的心脑血管疾病防治策略的出现。一种基于系统生物学的,以心脑血管疾病多病理机制为靶点的联合治疗策略的提出,将有可能从根本上改善内皮功能,维持健康血管内环境。随着对e NOS脱偶产生机制及干预措施的深入研究,e NOS脱偶联有望成为治疗内皮功能不全的新靶点。基于e NOS脱偶联不同机制的药物筛选开发及组合有可能通过协同作用而从根本上保护内皮功能,预防和治疗心脑血管疾病。

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Research progress on endotheli a l n itr i c ox i de syn tha se uncoupli n g

ZHENG J ian 2pu 1

,B I A N Ka

1,2,3

,KE Yan

1,2

,MURAD Ferid

1,3

(1.M urad Research Institute forM odernized Chinese M edicine,Shanghai U niversity of Traditional Chinese M edicine,Shanghai 201203,China;2.E 2Institute of Shanghai U niversities,D ivision of N itric O xide and Inflamm atory M edicine .Shanghai 201203,China;3.D ept of Integrative B iology and Phar m acology,Institute of

M olecularM edicine,U niversity of Texas M edical School,6431Fannin,Houston,TX 77030)

Abstract: Endothelial dysfuncti on in vari ous vascu 2lar diseases is ass ociated with reduced nitric oxide

(NO )bi oavailability .It has been clearly de monstrated that endothelial nitric oxide synthase (e NOS )uncoup 2ling p lays a key r ole in above vascular pathol ogical sta 2tus .e NOS uncoup ling is characterized by e NOS gener 2ating super oxide rather than NO which may resulted fr om the increased oxidative stress,lack of e NOS p r o 2tein cofact or tetrahydr obi op terin (BH4),or supp le 2

ment shortage of e NOS substrate L 2arginine .Accumu 2lating evidences suggest that reversal of e NOS uncoup 2ling by ether reducti on of oxidative stress or p r omoti on the bi oavailability of BH4and L 2arginine may serve as a novel therapeutic strategy f or endothelial dysfuncti on and cardi ovascular diseases,such as hypertensi on,di 2abetes,and ather oscler osis .

Key words:e NOS uncoup ling;endothelial dysfunc 2ti on;nitric oxide;oxidative stress;tetrahydr obi op terin

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366?中国药理学通报 Chinese Phar m acological B ulletin 2006Jun;22(6)

鼎国小鼠诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)说明书

小鼠诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)酶联免疫分析(ELISA) 试剂盒使用说明书 本试剂仅供研究使用目的:本试剂盒用于测定小鼠血清,血浆及相关液体样本中诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)的含量。 实验原理: 本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中小鼠诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)水平。用纯化的小鼠诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中依次加入诱导型一氧化氮合成酶(iNOS),再与HRP标记的iNOS抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(OD值),通过标准曲线计算样品中小鼠诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)浓度。 样本处理及要求: 1. 血清:室温血液自然凝固10-20分钟,离心20分钟左右(2000-3000转/分)。仔细收集上 清,保存过程中如出现沉淀,应再次离心。 2. 血浆:应根据标本的要求选择EDTA或柠檬酸钠作为抗凝剂,混合10-20分钟后,离心 20分钟左右(2000-3000转/分)。仔细收集上清,保存过程中如有沉淀形成,应该再次离心。 3. 尿液:用无菌管收集,离心20分钟左右(2000-3000转/分)。仔细收集上清,保存过程 中如有沉淀形成,应再次离心。胸腹水、脑脊液参照实行。 4. 细胞培养上清:检测分泌性的成份时,用无菌管收集。离心20分钟左右(2000-3000转/

分)。仔细收集上清。检测细胞内的成份时,用PBS(PH7.2-7.4)稀释细胞悬液,细胞浓度达到100万/ml左右。通过反复冻融,以使细胞破坏并放出细胞内成份。离心20分钟左右(2000-3000转/分)。仔细收集上清。保存过程中如有沉淀形成,应再次离心。5. 组织标本:切割标本后,称取重量。加入一定量的PBS,PH7.4。用液氮迅速冷冻保存备 用。标本融化后仍然保持2-8℃的温度。加入一定量的PBS(PH7.4),用手工或匀浆器将标本匀浆充分。离心20分钟左右(2000-3000转/分)。仔细收集上清。分装后一份待检测,其余冷冻备用。 6. 标本采集后尽早进行提取,提取按相关文献进行,提取后应尽快进行实验。若不能马上 进行试验,可将标本放于-20℃保存,但应避免反复冻融. 7. 不能检测含NaN3的样品,因NaN3抑制辣根过氧化物酶的(HRP)活性。 操作步骤 1.标准品的稀释与加样:在酶标包被板上设标准品孔10孔,在第一、第二孔中分别加标 准品100μl,然后在第一、第二孔中加标准品稀释液50μl,混匀;然后从第一孔、第二孔中各取100μl分别加到第三孔和第四孔,再在第三、第四孔分别加标准品稀释液50μl,混匀;然后在第三孔和第四孔中先各取50μl弃掉,再各取50μl分别加到第五、第六孔中,再在第五、第六孔中分别加标准品稀释液50ul,混匀;混匀后从第五、第六孔中各取50μl分别加到第七、第八孔中,再在第七、第八孔中分别加标准品稀释液50μl,混匀后从第七、第八孔中分别取50μl加到第九、第十孔中,再在第九第十孔分别加标准品稀释液50μl,混匀后从第九第十孔中各取50μl弃掉。(稀释后各孔加样量都为50μl,浓度分别为480 pg/ml ,320pg/ml ,160 pg/ml,80 pg/ml ,40 pg/ml)。 2.加样:分别设空白孔(空白对照孔不加样品及酶标试剂,其余各步操作相同)、待测样 品孔。在酶标包被板上待测样品孔中先加样品稀释液40μl,然后再加待测样品10μl(样品最终稀释度为5倍)。加样将样品加于酶标板孔底部,尽量不触及孔壁,轻轻晃动混匀。 3.温育:用封板膜封板后置37℃温育30分钟。 4.配液:将30(48T的20倍)倍浓缩洗涤液用蒸馏水30(48T的20倍)倍稀释后备用。 5.洗涤:小心揭掉封板膜,弃去液体,甩干,每孔加满洗涤液,静置30秒后弃去,如此 重复5次,拍干。 6.加酶:每孔加入酶标试剂50μl,空白孔除外。 7.温育:操作同3。 8.洗涤:操作同5。 9.显色:每孔先加入显色剂A50μl,再加入显色剂B50μl,轻轻震荡混匀,37℃避光显色 15分钟. 10.终止:每孔加终止液50μl,终止反应(此时蓝色立转黄色)。 11.测定:以空白空调零,450nm波长依序测量各孔的吸光度(OD值)。测定应在加终止 液后15分钟以内进行。 注意事项: 1.试剂盒从冷藏环境中取出应在室温平衡15-30分钟后方可使用,酶标包被板开封后如未用完,板条应装入密封袋中保存。 2.浓洗涤液可能会有结晶析出,稀释时可在水浴中加温助溶,洗涤时不影响结果。 3.各步加样均应使用加样器,并经常校对其准确性,以避免试验误差。一次加样时间最好控制在5分钟内,如标本数量多,推荐使用排枪加样。 4.请每次测定的同时做标准曲线,最好做复孔。如标本中待测物质含量过高(样本OD值大于标准品孔第一孔的OD值),请先用样品稀释液稀释一定倍数(n倍)后再测定,计

小鼠肾脏发生发育中神经型一氧化氮合酶的定量分析(一)

小鼠肾脏发生发育中神经型一氧化氮合酶的定量分析(一) 作者:刘霞包翠芬张晓明穆长征 【摘要】目的:对生后小鼠肾脏发生发育不同阶段中神经型一氧化氮合酶(nNOS)的表达进行定量分析,探讨nNOS在小鼠生后肾脏发育中的意义。方法:分别取新生(出生小于2h)、生后3、5、7、14、40天昆明小鼠各8只,共6组,用免疫印迹技术和光密度分析方法对各组小鼠生后肾神经型一氧化氮合酶进行定量检测,以测得的一氧化氮合酶最大量为1(100%),计算蛋白相对含量,SPSS10.0统计软件包统计分析。结果:新生组酶含量最高为100%,随年龄增长酶含量逐渐减少,至成年达到最低水平为44.8±2.4%。结论:这一趋势表明nNOS可能在小鼠生后肾脏发育的早期阶段起重要调节作用。 【关键词】小鼠;肾;神经型一氧化氮合酶 一氧化氮(NO)作为体内重要的信使分子和效应分子,在调节肾脏血流动力学方面具有重要的作用。肾脏中的NO主要由一氧化氮合酶(NOS)催化产生。NOS有三个亚型,即神经型一氧化氮合酶(nNOS)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)〔1〕。目前对肾发生发育过程中NO和NOS的研究还刚刚起步,本实验通过定量方法检测生后小鼠的发生发育不同阶段nNOS的含量,旨在探讨nNOS在小鼠肾脏发生发育中的意义。 1材料和方法 1.1实验动物与分组

成年健康昆明小鼠(辽宁医学院实验动物中心提供)。根据小鼠孕程确认仔鼠出生时间,取新生(小于2h)、3、5、7、14、40天小鼠各8只,共6组。 1.2主要试剂 nNOS兔抗鼠多克隆抗体(北京中杉公司);细胞裂解液、丙稀酰胺、N,亚甲基双丙稀酰胺、甘氨酸、Tween20、、Trisbase、SDS和PVDF膜(SIGMA公司)。 1.3Westernblot步骤 各组小鼠麻醉后剖腹取右肾,PBS冲洗,迅速置于液氮冷冻,-70℃冰箱保存。取冷冻肾组织,加入3倍体积的细胞裂解液,0℃下剪碎、匀浆,将组织匀浆液静置30min,4℃,12000rpm离心10min,留取上清液。用Bradford 法测定蛋白含量,分装成每离心管中含10μg蛋白,-20℃冰箱保存。 配制10%分离胶和5%浓缩胶,取10μg(30μl)肾组织蛋白细胞裂解上清液,加入10μlSDS样品缓冲液,100℃加热3min,离心。取上述裂解液加入电泳胶样品槽,100V电压下电泳,待样品到达合适位置,停止电泳,将胶板取下,转膜液洗涤10~30min。将胶与0.45μmPVDF膜(用前置于甲醇内浸透5min左右,再放入转膜液中至少5min)置于厚滤纸(已用转膜液浸泡)之间,赶尽气泡,常温下半干转印,转印完成后将PVDF膜用 溶液)冲洗,5%脱脂奶粉溶液室温封闭1~2h。与一抗(兔抗小鼠nNOS抗体,稀释度为1∶400)4℃孵育过夜,TBST洗脱3次,每次至少5min;再与二抗(碱性磷酸酶标记的羊抗兔IgG抗体,稀释

小鼠一氧化氮合成酶(NOS)说明书

小鼠小鼠一氧化氮合成酶一氧化氮合成酶一氧化氮合成酶(NOS)(NOS)(NOS)酶联免疫酶联免疫酶联免疫分析分析分析 试剂试剂盒使用说明书盒使用说明书盒使用说明书 本试剂盒仅供研究使用。 检测范围检测范围:: 96T 1μmol/L - 32μmol/L 使用目的使用目的:: 本试剂盒用于测定小鼠血清、血浆及相关液体样本中一氧化氮合成酶(NOS)含量。 实验原理 本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中小鼠一氧化氮合成酶(NOS)水平。用纯化的小鼠一氧化氮合成酶(NOS)抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中依次加入一氧化氮合成酶(NOS),再与HRP 标记的一氧化氮合成酶(NOS)抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物TMB 显色。TMB 在HRP 酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的一氧化氮合成酶(NOS)呈正相关。用酶标仪在450nm 波长下测定吸光度(OD 值),通过标准曲线计算样品中小鼠一氧化氮合成酶(NOS)浓度。 试剂盒组成 1 30倍浓缩洗涤液 20ml ×1瓶 7 终止液 6ml ×1瓶 2 酶标试剂 6ml ×1瓶 8 标准品(64μmol/L ) 0.5ml ×1瓶 3 酶标包被板 12孔×8条 9 标准品稀释液 1.5ml ×1瓶 4 样品稀释液 6ml ×1瓶 10 说明书 1份 5 显色剂A 液 6ml ×1瓶 11 封板膜 2张 6 显色剂B 液 6ml ×1/瓶 12 密封袋 1个 标本标本要求要求 1.标本采集后尽早进行提取,提取按相关文献进行,提取后应尽快进行实验。若不能马上进行试验,可将标本放于-20℃保存,但应避免反复冻融 2.不能检测含NaN3的样品,因NaN3抑制辣根过氧化物酶的(HRP )活性。 操作步骤 1. 标准品的稀释:本试剂盒提供原倍标准品一支,用户可按照下列图表在小试管中进行稀 释。 32μmol/L 5号标准品 150μl 的原倍标准品加入150μl 标准品稀释液 16μmol/L 4号标准品 150μl 的5号标准品加入150μl 标准品稀释液 8μmol/L 3号标准品 150μl 的4号标准品加入150μl 标准品稀释液 4μmol/L 2号标准品 150μl 的3号标准品加入150μl 标准品稀释液 2μmol/L 1号标准品 150μl 的2号标准品加入150μl 标准品稀释液 2. 加样:分别设空白孔(空白对照孔不加样品及酶标试剂,其余各步操作相同)、标准孔、

内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展

Therapeuti c effects of a sp i r i n and m echan is m s of a sp i r i n resist ance HUA Yi2nan,X I E Mei2lin (D ept of Phar m acology,M edical School of Suzhou U niversity,Suzhou 215123,China) Abstract:A s p irin is one of the maj or drugs used f or p reventing ather othr ombotic vascular diseases,but not effective t o all patients or s o2called as p irin resistance. However,the mechanis m s of this resistance still re2 mains t o be elucidated.The recent p r ogresses is re2vie wed in the therapeatic effect of as p irin and mecha2 nis m s of the drug resistance. Key word:as p irin;as p irin resistance;thr ombosis; p latelet;mechanis m 内皮型一氧化氮合酶脱偶联的研究进展郑建普1,卞 卡1,2,3,可 燕1,2,Murad Ferid1,3 (1.上海中医药大学穆拉德中药现代化研究中心,上海 201203;2.上海高校一氧化氮与炎症医学研究院,上海 201203;3.美国德克萨斯大学休斯顿医学院综合生物及药理学系,德克萨斯大学分子医学研究所,休斯顿 T X77030) 中国图书分类号:R205;R28911;R345144;R5431023; R7431023;R91613;R97713;R97714 文献标识码:A文章编号:1001-1978(2006)06-0659-05摘要:血管内皮功能障碍(endothelial dysfuncti on)是多种心脑血管疾病的共同病理机制,其突出表现为内皮依赖性血管舒张功能障碍,主要由NO减少及氧自由基增加所致。最新研究发现,内皮型一氧化氮合酶脱偶联(e NOS uncoup ling)是导致NO水平下降和氧自由基水平升高的重要机制,是高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病中内皮功能障碍的重要原因。通过纠正e NOS脱偶联可有效改善内皮功能,有望为保护血管内皮功能提供有效途径。 关键词:e NOS脱偶联;内皮功能障碍;一氧化氮;氧化应激;四氢生物蝶呤 血管内皮细胞(vascular endothelial cells, VECs)是分布于所有血管内侧的单层纵向细胞,在调节血管舒缩状态、凝血和纤溶,防止有害脂蛋白浸 收稿日期:2006-02-22,修回日期:2006-04-16 基金项目:上海市教委高校一氧化氮与炎症医学E研究院计划资助项目(No E204010);上海市教委重点科研资助项目(No 05ZZ11);上海市科委基础研究重点资助项目(No 05JC14056) 作者简介:郑建普(1979-),男,博士生,研究方向:心血管药理学与炎症医学,Tel:021*********,E2mail:je mpoo.tseng@ g https://www.360docs.net/doc/4f2114896.html,; 卞 卡(1958-),男,教授,博士生导师,研究方向:心脑 血管药理学与炎症医学,通讯作者,Tel:021*********,E2 mail:Ka.B ian@uth.t m https://www.360docs.net/doc/4f2114896.html, 润及氧自由基损伤等方面起重要作用。大量实验研究证明,正常的血管内环境是抵御心血管疾病的基础防线,内皮细胞的健康与否直接关系到血管内环境的稳定,而一氧化氮(nitric oxide,NO)信息系统的健全又是内皮细胞发挥生理作用的关键。正常生理条件下,血管系统中的NO主要源于内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,e NOS),发挥扩张血管、调节血压、抑制血小板聚集、抗平滑肌细胞增殖等作用[1]。近年来,大量的基础及临床资料进一步证实,在诸如高血压、动脉粥样硬化、充血性心力衰竭、糖尿病及长期吸烟等病理情况下, e NOS出现功能障碍,此时e NOS不再生成NO而是产生超氧阴离子,造成NO生物利用度降低及氧化应激(oxidative stress)增加,导致或加重内皮功能障碍,该现象被称为e NOS脱偶联(e NOS uncoup2 ling)[2,3]。 1 eN O S脱偶联的产生机制 e NOS脱偶联的产生机制主要有:①NO生成底物L2精氨酸(L2arginine,L2A rg)不足,使本应转移到L2A rg的电子转移到O2从而产生超氧阴离子(O? 2 );②NO生成的重要辅助因子四氢生物蝶呤 (tetrahydr obi op terin,BH4)供应不足,导致主要的终 产物是O? 2 ,而不是NO;③氧化应激使e NOS结构发生改变从而导致活性下降。 1.1 L2Arg与eN O S脱偶联 L2A rg是人体的半必需氨基酸之一,也是NO合成的底物。L2A rg在生理 浓度下,电子由NADPH转移到F AD,生成F ADH 2 , ? 9 5 6 ? 中国药理学通报 Chinese Phar m acological B ulletin 2006Jun;22(6):659~63

一氧化氮及其合酶在杀伤肿瘤细胞中的作用(一)

一氧化氮及其合酶在杀伤肿瘤细胞中的作用(一) 关键词:巨噬细胞肺泡一氧化氮合酶肿瘤活化的巨噬细胞(M)在抗肿瘤过程中具有十分重要的意义。一氧化氮(NO)作为活化的M的细胞毒效应分子之一,在杀伤肿瘤效应中起重要作用〔1〕。本研究通过测定肺M内诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及其产物NO水平,并应用特异性NOS抑制剂来观察肺M对肿瘤细胞杀伤作用的影响,旨在探讨肺MNOS 活性与肿瘤杀伤力之间的关系,以阐明肺M在抗肿瘤免疫中的地位。1材料和方法 1.1肺M的制备及培养体质量20~25g的纯种C57雄性小鼠32只,购自上海西普尔-必凯实验动物有限公司,随机分成实验组和对照组,每组16只,均经腹腔注入2%戊巴比妥钠麻醉,腹主动脉放血处死,暴露颈部气管后,用37℃生理盐水进行支气管肺泡灌洗,每次1ml,共15次。将回收的灌洗液以1500r/min离心10min,弃上清,用含10%小牛血清的最低必需培养液(MEM)配成1×106个/ml的细胞悬液。将细胞悬液接种于96孔板中,37℃,5%CO2培养2h,洗去未贴壁细胞,根据需要分别加入不同剂量(50,100,150,200U/ml)的干扰素γ(INFγ),继续培养24h。 1.2肿瘤细胞培养上清液的收集将无菌取得的肥大细胞肿瘤细胞P815(上海肿瘤研究所提供)以5×105个/ml的密度培养在RPMI1640培养液中,置37℃,5%CO2培养箱培养48h,2500r/min离心20min,取上清液,置-20℃保存待用。 1.3iNOS活性测定用Smith薄层层析法〔2〕测定上清液培养标本中瓜氨

酸(citrulline)的生成量,以此反映iNOS的活性。 1.4NO测定10mmol/L硼酸钠溶液系列稀释10mmol/L亚硝酸钠,测定其相应于波长为545nm时的光密度(D)值,作曲线,并得出直线回归方程式〔3〕。取上清培养液,加入等量的Greiss试剂(1%磺胺、0.1%萘乙二胺、 2.5%磷酸),室温放置10min,545nm比色,根据直线回归方程计算出NO含量。 1.5肺M肿瘤杀伤活性测定在培养板内加入肺M悬液100μl/孔,实验组再加入2mmol/LNG单甲基左旋精氨酸(L-NMMA,Sigma公司),50μl/孔,置37℃,5%CO2培养箱培养4h,再加入含10%P815上清液的营养液100μl/孔,置37℃,5%CO2培养72h。每孔加二甲基亚砜(DMSO)100μl,混匀静置20min,在PG-3022酶联仪上用570nm波长测定D值,计算肿瘤细胞生长抑制率。 1.6统计学处理所有数据采用X±s表示,组间显著性检验用配对资料t 检验,各指标进行直线相关分析。 2结果 2.1不同剂量INFγ对肺M产生NO的影响不同剂量的INFγ与活化的肺M共同培养24h后,培养液中NO含量随着INFγ剂量的增加而升高(图1),且呈明显的剂量依赖关系(r=0.985,t=19.89,P<0.01)。 图1INFγ对肺巨噬细胞NO产生和iNOS活性的影响 fig1TheeffectofINFγonNOproductionand activityofiNOSbymacrophages

巨噬细胞中诱导型一氧化氮合酶来源的 N O

PEG 10mRNA 的抑制作用最强,表明靶mRNA 的 二级结构对siRNA 的功能有很大影响。 本研究中我们构建针对PEG 10基因的siRNA 真核表达载体,并通过酶切鉴定和测序鉴定,说明我们构建的针对PEG 10的真核表达载体是正确有效的,可以用于后续PEG 10基因功能的研究,以及沉默PEG 10后抑制肝癌细胞生长,诱导肝癌细胞凋亡,从而为肝癌的基因治疗提供理论依据和实验工具。 参考文献: [1] Ryuichi Ono ,Shin K obayashi ,Hirotaka Wagat suma ,et al.A retrotransposon 2derived gene ,PEG 10,is a novel imprinted gene located on human chromosome 7q 21[J ]. Genomics , 2001,73(2):2322237. [2] Noble A ,Towne C ,Chopin L ,et al.Insulin 2like growt h fac 2 tor 2Ⅱbound to vitronectin enhances MCF 27breast cancer cell migration[J ].Endocrinology ,2003,144(6):241722424.[3] Moorehead RA ,Sanchez O H ,Baldwin RM ,et al.Transgenic overexpression of IGF 2Ⅱindues spontaneous lung tumors :a model for human lung adenocarcinoma [J ].Oncogene ,2003, 22(6):8532857. [4] Vella V ,Sciacca L ,Pandini G ,et al.The IGF system in t hy 2 roid cancer :new concept s[J ].Mol Pat hol ,2001,54(3):1212 124. [5] Tsou AP ,Chuang YC ,Su J Y ,et al.Overexpression of a no 2 vel imprinted gene ,PEG 10,in human hepatocellular carcino 2ma and in regenerating mouse livers [J ].J Biomed Sci ,2003, 10(6Pt 1):6252635. [6] Hiroshi Okabe ,Seiji Satoh ,Y oichi Furukawa ,et al.Involve 2 ment of PEG 10in human hepatocellular carcinogenesis t hrough interaction wit h SIA H 1[J ].Cancer Research ,2003,63(12): 304323048. [7] 常莹,陶璐薇,陈孝平,等.肝癌组织中遗传印记基因PEG 10 表达的特异性及其意义[J ].世界华人消化杂志,2005,13 (12):140821411. [8] Naito Y ,Yamada T ,Ui 2Tei K ,et al.siDirect :highly effec 2 tive ,target 2specific siRNA design software for mammalian RNA interference [J ].Nucleic Acids Res ,2004,32:W 1242 129. [9] Reynolds A ,Leake D ,Boese Q ,et al.Rational siRNA design for RNA interference[J ].Nat Biotechnol ,2004,22(3):3262 330. [编辑:刘红武] 收稿日期:2006202221;修回日期:2006204214基金项目:怀化市科技计划资助项目(0502) 作者单位:1.418000湖南怀化医学高等专科学校检验  系;2.中国科学院生物物理研究所结构与分子生物学研究 中心作者简介:张申(1955-),男,学士,教授,主要从事自由 基生物学研究 巨噬细胞中诱导型一氧化氮合酶来源的NO 对共培养HL 60细胞凋亡的影响 张 申1,尹利华1,卫涛涛2 E ffects of Inducible Nitric Oxide Synthase Derived Nitric Oxide on Apoptosis of H L 60Cells Co 2cultured with RAW 264.7Macrophages ZHAN G Shen 1,YIN Li 2hua 1,WEI Tao 2tao 2 1.De partment of L aboratory Medicine ,H uai hua Medical College ,H uai hua 418000,China; 2.Center f or S t ructural and Molecular B iology ,I nstitute of B iophysics ,Chinese A cadem y of Sciences Abstract :Objective To study effects of inducible nitric oxide synthase (iNOS )2derived nitric oxide (NO )on apoptosis of HL 60cells co 2cultured with RAW 264.7macrophages.Methods Upon stimulation with lipopolysaccharide (L PS )and interferon 2 γ(IFN 2γ),inducible nitric oxide synthase gene was expressed in RAW 264.7macrophages ,which caused the consequent generation of nitric oxide.Effects of nitric oxide on HL 60cells viability ,expression of bcl 22and bax protein ,activity of Caspase 23and cell apoptosis were evaluated with M T T assay ,Western blot analysis ,fluorescence analysis ,flow cytometry (FCM ),trans 2mission electron microscopy (TEM )and DNA agarose gel electrophoresis.R esults The results showed that iNOS 2derived nitric oxide caused oxidative damage of HL 60cells co 2cultured with RAW 264.7mac 2rophages ,and decreased cell viability ,and evidently reduced expression of bcl 22and increased expression of bax ,and induced activity of caspase 23and DNA f ragmentation.Conclusion The results suggested im 2portant effect of iNOS 2derived nitric oxide on apoptosis of cells in RAW 264.7macrophages. K ey w ords : Inducible nitric oxide synthase ;Nitric oxide ;Apoptosis ;Mac 2 rophage 摘  要:目的 研究巨噬细胞中诱导型一氧化氮合酶(iN 2OS )来源的一氧化氮(NO )对共培养HL 60细胞凋亡的影响。 方法 以脂多糖(L PS )和γ2干扰素(IN F 2γ)诱导RAW 264.7巨噬细胞iNOS 基因的表达产生过量NO 为实验模型,通过

诱导型一氧化氮合酶

诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与寄生虫感染 转载自中国科技信息网 一氧化氮(NO)在体内由L-精氨酸在一氧化氮合成酶(NOS)的催化下生成。它是一种重要的信使分子, 参与血管、气道平滑肌的调节,神经递质的传递,细胞杀伤, 肿瘤细胞的溶解及内分泌激素的释放过程, 与许多疾病的发生、发展密切相关; 既在机体多个系统多种细胞中具有广泛的生理功能,又可能参与多种疾病的发生过程。NOS是合成NO的唯一限速酶,寄生虫感染时,动物机体内由其诱发产生各种细胞因子,细胞因子激发一氧化氮合酶基因,其转录产生iNOS (inducible nitricoxide synthase)mRNA,由iNOSmRNA 指导一氧化氮合酶生成。本文就NOS的类型和iNOS的表达及NO的生成和NO对寄生虫的作用以及影响NO抗寄生虫感染的因素做一简要综述。 1 NOS的类型和iNOS的表达及NO的生成 许多研究表明,NO 是一种重要的细胞内信使和新的神经递质, 又是效应分子[1]。它介导并调节多种生理机制, 在呼吸系统、神经系统、炎症和免疫反应中起着重要的作用, 但也导致病理生理状态。由于NO 可在数种哺乳动物细胞内产生, 在体内又具有广泛的生理作用, 因而这种化学结构如此简单的小分子被美国《Science》杂志评为1992 年年度分子[2]。NOS 根据所在组织类型,在细胞中的分布,效应方式,组织表达,对Ca 2+/钙调蛋白的依赖性及对不同激动剂的反应,可分为以下3种类型[3]: I型:神经型NOS (ncNOS ),首先于脑组织中发现,所产生的NO为神经递质,也可能作为神经和血管之间的间介物。为结构表达。Ⅱ型:可诱导型NOS (iNOS),主要存在于单核/巨噬细胞系统、肝脏、平滑肌、神经胶质细胞中,另外在内皮细胞、神经元中也有分布。为非结构表达。Ⅲ型:上皮型NOS(ecNOS),存在于血管内皮细胞,与ncNOS类似,为结构表达,对Ca2+/钙调蛋白依赖,分布于胞浆中。在心脏、肠、肾、肝脏和脑等重要脏器的血流量调节以及血管舒张的局部信号机制中占有重要地位。 目前普遍认为, 与抗寄生虫感染密切相关的为iNOS, 主要存在于Mφ中, 也存在于中性粒细胞、神经小胶质细胞和肝细胞等多种细胞内, 细菌脂多糖(LPS)和多种细胞因子都可诱导其高水平表达iNOS。一旦被诱导, iNOS 接着能在相当长时间内以恒定的速度合成大量的NO。由此产生的NO 能选择性地作用于寄生虫或寄生虫感染的细胞, 在局部或全身发挥抗寄生虫作用[4]。Hibbs 等[5~7]在1987 年提出了NO的生化合成途径: 在此途径中, 细胞因子可由寄生虫感染所致。杨志伟等[8] (1999) 发现经血吸虫感染家兔, 虫卵肉芽肿周围有iNOS和巨噬细胞强阳性反应物, 虫卵肉芽肿周围聚集有巨噬细胞、肥大细胞, 并有肿瘤坏死因子TNF-α和表皮生长因子EGF 存在。龙小纯、李雍龙等[9]对小鼠感染血吸虫后不同时间的肝组织总RNA进行RT-PCR,结果表明,未感染血吸虫的小鼠肝组织iNOS的转录表达为阴性,感染后21d,肝组织出现iNOS的转录表达,提示日木血吸虫能诱导宿主肝组织iNOS的转录。还有学者发现在肺内特别是寄生虫周围的炎性组织中有高水平iNOSmRNA[10],表达iNOS基因缺陷小鼠(iNOS-鼠)感染枯氏锥虫后,其体内NO的产生明显减少,并减弱了杀锥虫能力[11]。证实iNOS是合成NO的关键酶。 2 NO抗寄生虫感染的作用机制 在寄生虫感染中,NO一方面能杀死寄生虫,起保护机体的作用,另一方面可能产生相反的作用。关于NO的抗寄生虫作用的确切机制尚不清楚,多数学者认为NO作用于寄生虫的关键代谢酶,使其失活,而发挥抗寄生虫的作用[12]。人们知道,NO与一般的生物效应分子不同,其不需与特异性受体结合,因具有脂溶性,可直接进入寄生虫体内发挥杀伤作用。NO抗寄生虫感染的作用机制可能有二种,一种是NO与寄生虫体内多种代谢酶的活性部位Fe-S基团结合形成铁-亚硝酰基复合物,造成铁离子的丧失和酶活性的抑制,致使能量的产生和DNA的合成受阻,从而干扰寄生虫的生理代谢。NO抗寄生虫作用的另一机制为通过与氧自由基作用。

内皮型一氧化氮合酶脱偶联与氧化应激_张洪平

第11卷 第12期 2009 年 12 月 辽宁中医药大学学报 JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM Vol. 11 No. 12 Dec .,2009 正常内皮细胞具有抗凝血、抗炎症和抑制血管 增生的功能,也能通过生成一氧化氮(NO)、前列环素和其他血管舒张物质促进血管舒张。许多疾病中,内皮细胞功能障碍是造成血栓形成,炎症和血管舒张功能丧失的共同病理基础。NO 生物利用率降低和活性氧(ROS)过量生成是导致内皮功能紊乱的一个重要因素。许多研究表明,内皮型一氧化氮合酶脱偶联(eNOS uncoupling)是导致NO 水平下降和氧自由基水平升高的重要机制,其中ROS 水平升高又是造成eNOS 脱偶联的主要原因。近年来,对ROS 的病理学作用有了更加深入的认识,ROS 生成和发挥作用都依赖于ROS 相关酶的表达和激活,生理条 件下,正常细胞含有大量的抗氧化物质防御ROS 的 毒性、减少ROS 的效应。ROS 在细胞内产生的位置和抗氧化酶的分布高度区域化,因此,细胞的还原-氧化状态是不均一的。例如,大部分ROS 的产生发生在细胞核、线粒体或者细胞膜上,ROS 对细胞的其他结构影响较小。抗氧化剂以非特异性方式对细胞内总体的还原-氧化平衡的变化进行干预。虽然这些方法的治疗效果还存在争议。但是通过抑制ROS 合成特异性关键酶减少特定区域内的具体的ROS 可以减少氧化应激、逆转eNOS 脱偶联、进而改善血管内皮功能,为防治心血管疾病开辟新的途径。 内皮型一氧化氮合酶脱偶联与氧化应激 张洪平1,唐 宁1, 卞 卡1,2,3 (1.上海中医药大学穆拉德中药现代化研究中心,上海 201203;2.上海教委一氧化氮和炎症医学E-研究院,上海 201203; 3.美国德克萨斯大学休斯顿医学院综合生物及药理学系,德克萨斯大学分子医学研究所,美国 休斯顿 TX77030)摘 要:内皮细胞功能障碍是造成许多心脑血管疾病的共同病理基础。NO 利用率降低和活性氧(ROS)过量生成是导致内皮功能紊乱的一个重要因素。内皮型一氧化氮合酶脱偶联( eNOS uncoupling)是导致NO 水平下降和氧自由基水平升高的重要机制,其中ROS 水平升高又是造成eNOS 脱偶联的主要原因。随着对ROS 病理生理作用认识的不断深入,发现ROS 的生物学作用具有两面性,一方面ROS 与蛋白质、脂质、核酸等生物大分子反应,引发一些病理过程,另一方面ROS 通过不同的信号途径对一些生理过程进行调控。该现象主要是由ROS 分布的区域化造成。通过抑制ROS 合成特异性关键酶减少特定区域内的具体的ROS 减少氧化应激、逆转eNOS 脱偶联、进而改善血管内皮功能,为防治心脑血管疾病提开辟新的途径。 关键词:一氧化氮;信号途径;氧化应激 中图分类号:R2-03 文献标识码:A 文章编号:1673-842X (2009) 12- 0036- 05收稿日期:2009-06-19基金项目:国家科技部“十一五”支撑计划资助项目(2006BAI11B08-03);上海市科委基础研究重点项目(08430711300, 08DZ1972104); 上海市教委高校一氧化氮与炎症医学E-研究院计划项目(E-04010)作者简介:张洪平(1978-),男,山东聊城人,博士研究生,研究方向:心血管药理学与炎症医学。通讯作者:卞卡(1958-),男,浙江杭州人,教授,博士生导师,博士,研究方向:心脑血管药理学与炎症医学。E-mail:Kabian3@https://www.360docs.net/doc/4f2114896.html,。 Endothelial Nitric Oxide Synthase Uncoupling And Oxidative Stress ZHANG Hong-ping 1, TANG Ning 1, BIAN Ka 1, 2, 3 (1. Murad Research Institute for Modernized Chinese Medicine, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China; 2. E-Institute of Shanghai Universities, Division of Nitric Oxide and Inflammatory Medicine, Shanghai 201203, China; 3. Department of Integrative Biology and Pharmacology, Institute of Molecular Medicine, University of Texas Medical School, Houston TX77030, USA) Abstract: Endothelial dysfunction is the common pathological base for a number of cardiovascular diseases. Reduction of NO bioavailability and excessive generation of reactive oxygen species (ROS) are key factors which cause endothelial dysfunction. Endothelial nitric oxide synthase uncoupling (eNOS- uncoupling) is an important mechanism underlying the pathological phenomenon of reduced NO production and enhanced free radicals generation. Higher level of ROS is the major cause of eNOS-uncoupling which exerts influence on protein structure, co-factor as well as the substrate of eNOS. Furthermore, the dual effects of ROS also attract the attention: on the one hand, ROS react with biological macromolecules such as proteins, lipids, nucleic acids, which results a number of pathological consequences. On the other hand, ROS is necessary for certain physiological signaling. The compartmental effects of ROS should be responsible for above phenomenon. Inhibition of ROS in specific region may open up novel pathway for the prevention and treatment of cardiovascular diseases through the means of blocking key ROS synthesis enzymes; preventing and reversing eNOS uncoupling, and improving endothelial function. Key words:nitric oxide; signaling pathway; oxidative stress

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