一氧化氮供体对穿膜肽吸收

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外源性NO对成纤维细胞影响的研究

外源性NO对成纤维细胞影响的研究杨阳;郭树忠;韩岩;马显杰;夏炜;易成刚;樊星;樊爱琳【期刊名称】《中国美容医学》【年(卷),期】2008(17)12【摘要】目的:探讨一氧化氮(Nitric Oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对成纤维细胞形态及凋亡的影响.方法:将NO供体SNP制成5个不同浓度(100、200、300、400、500)μmol/L作用于成纤维细胞,观察不同时间的细胞形态变化及细胞凋亡.结果:随SNP作用浓度增高及时间延长,成纤维细胞形态呈逐渐老化状态,且数量明显减少,呈显著性负相关(y=28.943-0.858x).成纤维细胞凋亡率300和500 μmol/L组(25.67±0.36和56.38±2.18)%明显高于空白对照组(1.35±0.26)%,具有显著性差异(P<0.001).结论:NO对成纤维细胞具有时间浓度依赖效应,可致细胞数量减少、形态老化及凋亡增加,为瘢痕防治提供了一种新的理论思路.【总页数】4页(P1763-1766)【作者】杨阳;郭树忠;韩岩;马显杰;夏炜;易成刚;樊星;樊爱琳【作者单位】第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军整形外科研究所,陕西,西安,710032;第四军医大学西京医院,全军临床检验医学中心,陕西,西安,710032【正文语种】中文【中图分类】R382.5【相关文献】1.阿仑膦酸钠对成纤维细胞增殖影响的研究 [J], 翟宏利;武宇赤;2.纯钛表面不同处理方法对成纤维细胞生长影响的研究 [J], 沈彬;刘向辉;孙卫革;张磊;程义成;叶长林3.钛表面纳米形貌及特性对成纤维细胞影响的研究进展 [J], 刘玉洁;李保胜;张震阳;欧燕珍;孟维艳4.角质形成细胞条件培养液对成纤维细胞增殖与胶原分泌影响的研究 [J], 厉孟;张琳西;胡强;李丹;郭树忠5.钛表面粗糙度对成纤维细胞生长影响的研究进展 [J], 江瑶;黎红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一氧化氮生物系统及其药理作用NO供体药物及功能

FAD/FMN还原，在Ca2+/(钙调
蛋白反激应酶中等起作递用氢，体使的靶作酶用构，象发生具变有化重（要C的a2意+作义用。结果）而
蛋白)和O2的协助下，使L-精氨酸末端活化，从而对代谢过程起调控
胍氨基的氮原子羟化，形成中间产物 N-ω-羟基-L-精氨酸（NHA）。
作用。与钙结合后，CaM发生构型黄上素的单变核化苷，酸成(F为M一N些)或酶黄的素激活腺物嘌。呤再二与核酶苷结酸合(F时AD，)又. 其引中
nNOS=eNOS=iNOS
N-δ亚氨乙基-L-鸟氨酸 iNOS>eNOS=nNOS （N-δiminoethyl-Lornithine，L-NIO）一氧化氮生物系统及其药理作用NO供体
药物和功能
表9-3常用NOS抑制剂与NOsGC汇抑制剂(续)
名称
作用性质特点
L-Nω-硝基精氨酸甲酯[LNω-nitro-arginine methyl ester (L-NAME)]
一、NO的生物学特性
（一）NO的生成
钙调蛋白只有在与Ca2+结合后
才有N活AD性P。H是活一性种Ca辅2+酶·C，aM叫复
①第一步反应，NOS（NO合成酶）接合调物控还酰可代原胺以谢型腺通过辅嘌过程呤酶与。二Ⅱ靶即核，酶C苷学a作2磷名+用·酸烟C方a。M式
受NADPH提供的电子，使酶分子中的复合在物很与多靶生酶物，体如内磷的酸化二学酯酶、
nNOS=eNOS>>iNOS
一氧化氮生物系统及其药理作用NO供体药物和功能
表9-3常用NOS抑制剂与NOsGC汇抑制剂(续)
名称
作用性质特点
Nω-氨基-L-精氨酸（Nωamino-L-arginine，LNAA）

一氧化氮在细菌抗药性和生物膜形成中的分子作用

一氧化氮在细菌抗药性和生物膜形成中的分子作用王颖思;周刚;彭红;谢小保;黄小茉;施庆珊【摘要】Nitric oxide (NO) is a gaseous signal molecule with functions of adjusting vascular tension,inducing apoptosis of tumor cell and reducing botanic maturity.The latest researches demonstrate that NO can protect bacterial cells by limiting the intake of antibiotics,whereas,NO also can kill bacteria at high concentration.NO affects the bacterial biofilms formation mainly in three ways:two-component systems,c-di-GMP and quorum sensing.However,different bacteria exhibits different NO effects.In this paper the molecular functions of NO on the bacterial resistance mechanisms and biofilms formation were mainly introduced,and new directions for the development of NO research were also prospected.%一氧化氮(NO)是一种气体信号分子,具有调节血管张力、引起肿瘤细胞凋亡和减缓植物成熟等功能.最新研究发现,NO可以通过限制菌体对抗生素药物的摄入等保护细菌,但高浓度的NO对细菌又具有杀灭作用;与此同时NO通过双分子系统、c-di-GMP和群体感应等影响细菌生物膜的形成,但细菌种类不同NO的影响效果也不同.本文主要对NO在细菌抗菌机理和生物膜形成的分子作用等进行综述,同时,也对NO研究发展的新方向进行了展望.【期刊名称】《工业微生物》【年(卷),期】2017(047)005【总页数】7页(P59-65)【关键词】一氧化氮;杀菌剂;抗药性;生物膜;分子作用【作者】王颖思;周刚;彭红;谢小保;黄小茉;施庆珊【作者单位】广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070;广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070;广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070;广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070;广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070;广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东省微生物应用新技术公共实验室,广东广州510070【正文语种】中文气体信号分子(Gasotransmitters)或者称为气体递质，主要包括一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)以及近年发现的潜在气体信号分子氨气(NH3)、甲烷(CH4)和氢气(H2)等[1]，NO的首次发现揭示体内这种简单的小分子气体调节复杂生理功能[2]，同时也是第一个被确定的气体信号分子。

一氧化氮治疗肿瘤的研究进展

一氧化氮治疗肿瘤的研究进展作者：王丽凯，田娅，吴惠霞来源：《上海师范大学学报·自然科学版》2022年第04期摘要：一氧化氮（NO）是一种半衰期很短的气体分子，对细胞膜具有高穿透性，能在人体内传递重要信息，并具有调节细胞的功能.NO气体分子既能维持正常细胞的生理功能和活性，又能选择性地快速耗尽肿瘤细胞的能量，诱导肿瘤细胞凋亡.研究表明：NO可以通过多种机制實现肿瘤治疗.已有一些NO供体药物表现出良好的抗肿瘤活性，精确控制NO在肿瘤部位的释放，可杀死肿瘤细胞.因此，NO气体疗法作为一种肿瘤治疗策略具有一定的应用前景.文章简述了NO的生理学特性和几种典型的NO供体，以及释放NO的生物材料在生物医学领域的应用进展.关键词：一氧化氮（NO）; NO供体; 肿瘤; 气体治疗; 生物材料中图分类号： O 613.6 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2022）04-0443-09Research progress of nitric oxide in the treatment of tumorWANG Likai， TIAN Ya， WU Huixia*（College of Chemistry and Materials Science， Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China）Abstract： Nitric oxide （NO） is a ubiquitous gas molecule with a short half-life. It is highly permeable to cell membranes and can transmit important information and regulate cellular functions in the human body. NO molecules can not only maintain the physiological function and activity of normal cells， but also selectively and rapidly deplete the energy of tumor cells and induce their apoptosis. Studies have shown that NO may achieve tumor therapy through a variety of mechanisms. Some NO donor drugs have shown good anti-tumor activity and can be used to precisely control the release of NO at tumor sites and kill tumor cells. Therefore， NO gas therapy is a promising tumor treatment strategy. This review covers the physiological characteristics of NO， several typical NO donors， and the application progress of NO releasing biomaterials in biomedical field.Key words： nitric oxide（NO）; NO donors; tumor; gas therapy; biomaterials0 引言一氧化氮（NO）是一氧化氮合酶（NOS）作用产生的半衰期仅为3-5 s的分子.NO分子中有一个未成对电子，可形成自由基，对多种生物分子具有很高的反应性.NO具有脂溶性，可以快速透过生物膜扩散，在体内极不稳定，能迅速被血红蛋白、氧自由基或氢醌等灭活.NO可以对血管生成和舒张、细胞周期、细胞凋亡、侵袭和转移等过程进行调节，从而影响细胞功能.NO还能与二氧化氮（NO2）反应生成三氧化二氮（N2O3），并能与超氧化物反应生成过氧亚硝酸盐（ONOO-）.N2O3和ONOO-这2种分子均可通过亚硝化或氧化应激引起DNA损伤：N2O3可以通过胺的亚硝化作用导致N‒亚硝胺的形成，进而损伤DNA;过氧亚硝酸盐可以氧化和硝化DNA，并导致单链DNA断裂[1].NO的生物效应通常取决于分子的形成、代谢、NOS的类型和NO的浓度等.在过去的几十年中，人们一直在努力研究NO对癌生物学的影响.多年来，NO在致癌和抗肿瘤进展中有着较大的误解和争议，因为它同时具有促进肿瘤细胞生长和杀死肿瘤细胞的能力.然而，确定哪种作用占优势是很复杂的，包括但不限于NO存在的时间、位置、浓度和肿瘤微环境[2].NO生成过多或者生成不足都会引起基因突变、肿瘤等.近年来，许多气体纳米发生器已经能够通过被动或主动靶向聚集在肿瘤部位，在内源性或外源性刺激下有效控制气体分子的释放.因此，无论是单独使用NO还是与其他治疗方式联合使用，这些发现都使NO广泛应用于抗癌剂[3].目前，气体治疗已成为一种新兴的、安全有效的抗癌治疗策略.1 NO的生理学特性1.1 NO的生物合成细胞合成NO的主要途径是通过NOS的酶促作用将L‒精氨酸转化为L‒瓜氨酸，并释放出NO，如图1所示[4].NOS是一种同工酶，选择性分布在不同脑区的神经元中，其同工酶有3种亚型，即神经型一氧化氮合酶（nNOS）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和内皮型一氧化氮合酶（eNOS）.其中，eNOS和nNOS在细胞处于生理状态下即可组成性表达，并可因细胞内钙增加而被钙调蛋白激活;iNOS是非钙依赖型的，当细胞受到内源性或外源性刺激时，可在较短的时间内产生高浓度的NO[4].此外，还可以通过硝酸盐→亚硝酸盐→NO途径合成NO.体内的硝酸盐主要来自膳食和自身合成.在生物体内，循环的硝酸盐被唾液腺主动摄取，并被口腔中的细菌还原为亚硝酸盐，在血液和组织中进一步代谢为NO和其他生物活性氮氧化物[5].亚硝酸盐是氮氧化物的氧化还原过程中的中间产物，在血液和组织中比较稳定，且可被多种物质还原成NO，包括肌红蛋白、血红蛋白、抗坏血酸、黄嘌呤氧化还原酶、质子和多酚[5].这些途径产生的NO会因缺氧和酸中毒条件而增加，因而可以保证NO的产量.1.2 NO的生物学作用NO可以自由地通过生物膜并参与一系列生理和病理过程，如神经信号传递、血管扩张、血小板黏附和聚集等，在生物体内发挥着至关重要的作用.NO的生物学作用是通过直接或间接的化学反应产生的.例如，NO直接与不同蛋白质的金属配合物结合形成金属亚硝酰基配合物来调节靶蛋白的生物学活性.NO还可以与多种内源性自由基反应，产生活性氮氧化合物，这些强毒性的活性氮氧化合物将导致线粒体损伤，进而诱导细胞凋亡.NO在生物体内像一把双刃剑，因为它既具有杀死肿瘤细胞的作用，又具有促进肿瘤细胞生长的作用.在低生理水平下，NO可作为抗氧化剂，减少芬顿反应，终止自由基链式反应，并抑制过氧化物酶和氧化酶的活性.较高浓度的NO能够舒张血管，改善组织缺氧状态，有利于化疗药物的渗透，对肿瘤细胞具有杀伤作用[6].但是，持续过量的NO将产生神经毒性，影响体内平衡和改变蛋白质功能，从而导致基因突变，最终使正常黏膜癌变[7].不同组织中的生理过程对NO的需求量各不相同，浓度过高或者过低都会对组织造成一定的损伤，引起疾病的发生[8].只要将适当浓度的NO递送至肿瘤部位，NO的靶向释放也可能增强化学疗法和放射疗法的疗效.因此，如何将适当浓度的NO靶向释放至肿瘤，已成为近年来生物医学领域的研究重点.2 NO供体直接使用外源性或内源性NO的缺点是其半衰期极短，且易受各种谷胱甘肽（GSH）、超氧化物和血红蛋白等物质的影响.因此，将NO供体载入纳米平台中，直接和精确地控制NO的靶向释放，有很好的应用前景.NO供体是指在体内经酶促反应或非酶促反应释放NO的一类化合物，如有机硝酸盐、有机亚硝酸盐、S‒亚硝基硫醇（RSNO）、金属配合物等多种化学物质已被用作NO供体，用于各种生物或医学领域[9]，如图2所示.2.1 有机硝酸酯（RONO2）及有机亚硝酸酯类RONO2是醇的硝酸酯，是最早的、目前最常用的NO供体.它们可以通过相应醇的酯化反应或烷基卤化物与AgNO3的反应来合成，如图3所示[10].这类供体的优点是给药途径比较广，但容易产生耐药性.硝酸甘油（GTN）和单硝酸异山梨酯（ISMN）是临床研究中使用最广泛的NO供体类药物.它们有几个既定的临床应用：GTN是一種廉价又有效的、能快速逆转与急性心绞痛有关疼痛的药物;ISMN是RONO2中释放NO较慢的一种，已被用于治疗慢性心绞痛[11].与RONO2类似，有机亚硝酸酯是醇类和亚硝酸酯化形成的酯.它们主要通过醇与亚硝酰氯（NOCl）反应或醇与NO和氧气（O2）经过酯化反应来合成，如图3所示[12].有机亚硝酸酯的主要作用是舒张静脉和降低血压，例如，亚硝酸丁酯（BN）、亚硝酸异丁酯（ISBN）和亚硝酸叔丁酯（TBN）已在临床上用作血管扩张剂[13].与GTN等RONO2相比，它们对酶的依赖性更低、作用效力更高，且不易引起耐药性.但是，它们缺乏选择性和生物利用度，以及细胞毒性和致癌性较高，因此不如RONO2常用[14].2.2 RSNO类RSNO是贮存、运输和释放NO的重要载体，在生物体内具有重要的生理作用.RSNO普遍存在于生物体的血液和组织中，只需要一个电子就能引发NO的释放，因此，可通过光、热、碱性pH值、过渡金属离子、抗坏血酸和酶等促使RSNO自发均裂反应产生NO[15].人工合成的RSNO是新型的NO供体类药物，通过静脉等途径进入体内后，可以参与呼吸、心血管、消化等多个系统疾病的诊断和治疗[16].2.3 金属-一氧化氮配合物NO是金属配合物中的强配体，它的结合常数比一氧化碳（CO）和O2高得多，具有多种氧化态，氧化价态的高低决定了配合物中NO的反应性.NO调节信号通路的主要机制是与金属中心原子（如铁（Fe）、钌（Ru）等）结合，如图4所示[12]，如血红素基团或蛋白质的铁硫簇.硝普钠（SNP）已经广泛应用于急性降压药物和动静脉血管扩张剂，其血管舒张作用是由NO的产生而造成的[17].SNP晶体在避光且干燥的条件下可以长时间保存，光和O2会促使其水溶液分解，并释放出NO和氰化物，从而导致“氰化物毒性”，对机体造成伤害[18].除了Fe之外，Ru对NO也有很高的亲和力，且Ru对NO的亲和力可以随着其他配体的改变而变化，以便调节NO的释放.光活性Ru配合物热稳定性好，且能在紫外光照射下释放NO.然而，NO的有效释放需要使用对组织有害的高功率紫外线，这一缺陷阻碍了该类NO供体的临床应用[19].2.4 其他供体1956年MAGEE等[20]发现了二甲基亚硝胺和亚硝胺二甲胺均可致大鼠肝癌.其致癌作用是由于N-亚硝基化合物会导致蛋白质和核酸的烷基化.但是，N-亚硝胺却是一种能舒张血管的NO供体.链脲霉素（STZ）含有N-亚硝胺基团，具有抗肿瘤、致糖尿病和致癌作用[21].胰腺β细胞具有低水平的活性氧（ROS）清除酶，对NO和ROS比较敏感，STZ能在胰岛β细胞中释放NO，使细胞的DNA受到损害[22].因此，可将此类NO供体作为抗癌药物进行研究.偶氮二醇烯鎓盐（NONOates）释放NO的机制遵循动力学且不受细胞代谢产物或酶的催化.它们以固体形态稳定存在，但在生理条件下会自发分解生成NO，分解速率会因结构、温度和pH值而改变[23].因此，可以通过它们在体外的分解速率直接预测药物的持续作用时间.研究证明：NONOates能够降低多种肿瘤细胞的增长速率，抑制肿瘤细胞的生长[24].此外，还可以通过硝酸盐→亚硝酸盐→NO途径合成NO.体内的硝酸盐主要来自膳食和自身合成.在生物体内，循环的硝酸盐被唾液腺主动摄取，并被口腔中的细菌还原为亚硝酸盐，在血液和组织中进一步代谢为NO和其他生物活性氮氧化物[5].亚硝酸盐是氮氧化物的氧化还原过程中的中间产物，在血液和组织中比较稳定，且可被多种物质还原成NO，包括肌红蛋白、血红蛋白、抗坏血酸、黄嘌呤氧化还原酶、质子和多酚[5].这些途径产生的NO會因缺氧和酸中毒条件而增加，因而可以保证NO的产量.1.2 NO的生物学作用NO可以自由地通过生物膜并参与一系列生理和病理过程，如神经信号传递、血管扩张、血小板黏附和聚集等，在生物体内发挥着至关重要的作用.NO的生物学作用是通过直接或间接的化学反应产生的.例如，NO直接与不同蛋白质的金属配合物结合形成金属亚硝酰基配合物来调节靶蛋白的生物学活性.NO还可以与多种内源性自由基反应，产生活性氮氧化合物，这些强毒性的活性氮氧化合物将导致线粒体损伤，进而诱导细胞凋亡.NO在生物体内像一把双刃剑，因为它既具有杀死肿瘤细胞的作用，又具有促进肿瘤细胞生长的作用.在低生理水平下，NO可作为抗氧化剂，减少芬顿反应，终止自由基链式反应，并抑制过氧化物酶和氧化酶的活性.较高浓度的NO能够舒张血管，改善组织缺氧状态，有利于化疗药物的渗透，对肿瘤细胞具有杀伤作用[6].但是，持续过量的NO将产生神经毒性，影响体内平衡和改变蛋白质功能，从而导致基因突变，最终使正常黏膜癌变[7].不同组织中的生理过程对NO的需求量各不相同，浓度过高或者过低都会对组织造成一定的损伤，引起疾病的发生[8].只要将适当浓度的NO递送至肿瘤部位，NO的靶向释放也可能增强化学疗法和放射疗法的疗效.因此，如何将适当浓度的NO靶向释放至肿瘤，已成为近年来生物医学领域的研究重点.2 NO供体直接使用外源性或内源性NO的缺点是其半衰期极短，且易受各种谷胱甘肽（GSH）、超氧化物和血红蛋白等物质的影响.因此，将NO供体载入纳米平台中，直接和精确地控制NO的靶向释放，有很好的应用前景.NO供体是指在体内经酶促反应或非酶促反应释放NO的一类化合物，如有机硝酸盐、有机亚硝酸盐、S‒亚硝基硫醇（RSNO）、金属配合物等多种化学物质已被用作NO供体，用于各种生物或医学领域[9]，如图2所示.2.1 有机硝酸酯（RONO2）及有机亚硝酸酯类RONO2是醇的硝酸酯，是最早的、目前最常用的NO供体.它们可以通过相应醇的酯化反应或烷基卤化物与AgNO3的反应来合成，如图3所示[10].这类供体的优点是给药途径比较广，但容易产生耐药性.硝酸甘油（GTN）和单硝酸异山梨酯（ISMN）是临床研究中使用最广泛的NO供体类药物.它们有几个既定的临床应用：GTN是一种廉价又有效的、能快速逆转与急性心绞痛有关疼痛的药物;ISMN是RONO2中释放NO较慢的一种，已被用于治疗慢性心绞痛[11].与RONO2类似，有机亚硝酸酯是醇类和亚硝酸酯化形成的酯.它们主要通过醇与亚硝酰氯（NOCl）反应或醇与NO和氧气（O2）经过酯化反应来合成，如图3所示[12].有机亚硝酸酯的主要作用是舒张静脉和降低血压，例如，亚硝酸丁酯（BN）、亚硝酸异丁酯（ISBN）和亚硝酸叔丁酯（TBN）已在临床上用作血管扩张剂[13].与GTN等RONO2相比，它们对酶的依赖性更低、作用效力更高，且不易引起耐药性.但是，它们缺乏选择性和生物利用度，以及细胞毒性和致癌性较高，因此不如RONO2常用[14].2.2 RSNO类RSNO是贮存、运输和释放NO的重要载体，在生物体内具有重要的生理作用.RSNO普遍存在于生物体的血液和组织中，只需要一个电子就能引发NO的释放，因此，可通过光、热、碱性pH值、过渡金属离子、抗坏血酸和酶等促使RSNO自发均裂反应产生NO[15].人工合成的RSNO是新型的NO供体类药物，通过静脉等途径进入体内后，可以参与呼吸、心血管、消化等多个系统疾病的诊断和治疗[16].2.3 金属-一氧化氮配合物NO是金属配合物中的强配体，它的结合常数比一氧化碳（CO）和O2高得多，具有多种氧化态，氧化价态的高低决定了配合物中NO的反应性.NO调节信号通路的主要机制是与金属中心原子（如铁（Fe）、钌（Ru）等）结合，如图4所示[12]，如血红素基团或蛋白质的铁硫簇.硝普钠（SNP）已经广泛应用于急性降压药物和动静脉血管扩张剂，其血管舒张作用是由NO的产生而造成的[17].SNP晶体在避光且干燥的条件下可以长时间保存，光和O2会促使其水溶液分解，并释放出NO和氰化物，从而导致“氰化物毒性”，对机体造成伤害[18].除了Fe之外，Ru对NO也有很高的亲和力，且Ru对NO的亲和力可以随着其他配体的改变而变化，以便调节NO的释放.光活性Ru配合物热稳定性好，且能在紫外光照射下释放NO.然而，NO的有效释放需要使用对组织有害的高功率紫外线，这一缺陷阻碍了该类NO供体的临床应用[19].2.4 其他供体1956年MAGEE等[20]发现了二甲基亚硝胺和亚硝胺二甲胺均可致大鼠肝癌.其致癌作用是由于N-亚硝基化合物会导致蛋白质和核酸的烷基化.但是，N-亚硝胺却是一种能舒张血管的NO供体.链脲霉素（STZ）含有N-亚硝胺基团，具有抗肿瘤、致糖尿病和致癌作用[21].胰腺β细胞具有低水平的活性氧（ROS）清除酶，对NO和ROS比较敏感，STZ能在胰岛β细胞中释放NO，使细胞的DNA受到损害[22].因此，可将此类NO供体作为抗癌药物进行研究.偶氮二醇烯鎓盐（NONOates）释放NO的机制遵循动力学且不受细胞代谢产物或酶的催化.它们以固体形态稳定存在，但在生理条件下会自发分解生成NO，分解速率会因结构、温度和pH值而改变[23].因此，可以通过它们在体外的分解速率直接预测药物的持续作用时间.研究证明：NONOates能够降低多种肿瘤细胞的增长速率，抑制肿瘤细胞的生长[24].此外，还可以通过硝酸盐→亚硝酸盐→NO途径合成NO.体内的硝酸盐主要来自膳食和自身合成.在生物体内，循环的硝酸盐被唾液腺主动摄取，并被口腔中的细菌还原为亚硝酸盐，在血液和组织中进一步代谢为NO和其他生物活性氮氧化物[5].亚硝酸盐是氮氧化物的氧化还原过程中的中间产物，在血液和组织中比较稳定，且可被多种物质还原成NO，包括肌红蛋白、血红蛋白、抗坏血酸、黄嘌呤氧化还原酶、质子和多酚[5].这些途径产生的NO会因缺氧和酸中毒条件而增加，因而可以保证NO的产量.1.2 NO的生物学作用NO可以自由地通过生物膜并参与一系列生理和病理过程，如神经信号传递、血管扩张、血小板黏附和聚集等，在生物体内发挥着至关重要的作用.NO的生物学作用是通过直接或间接的化学反应产生的.例如，NO直接与不同蛋白质的金属配合物结合形成金属亚硝酰基配合物来调节靶蛋白的生物学活性.NO还可以与多种内源性自由基反应，产生活性氮氧化合物，这些强毒性的活性氮氧化合物將导致线粒体损伤，进而诱导细胞凋亡.NO在生物体内像一把双刃剑，因为它既具有杀死肿瘤细胞的作用，又具有促进肿瘤细胞生长的作用.在低生理水平下，NO可作为抗氧化剂，减少芬顿反应，终止自由基链式反应，并抑制过氧化物酶和氧化酶的活性.较高浓度的NO能够舒张血管，改善组织缺氧状态，有利于化疗药物的渗透，对肿瘤细胞具有杀伤作用[6].但是，持续过量的NO将产生神经毒性，影响体内平衡和改变蛋白质功能，从而导致基因突变，最终使正常黏膜癌变[7].不同组织中的生理过程对NO的需求量各不相同，浓度过高或者过低都会对组织造成一定的损伤，引起疾病的发生[8].只要将适当浓度的NO递送至肿瘤部位，NO的靶向释放也可能增强化学疗法和放射疗法的疗效.因此，如何将适当浓度的NO靶向释放至肿瘤，已成为近年来生物医学领域的研究重点.2 NO供体直接使用外源性或内源性NO的缺点是其半衰期极短，且易受各种谷胱甘肽（GSH）、超氧化物和血红蛋白等物质的影响.因此，将NO供体载入纳米平台中，直接和精确地控制NO的靶向释放，有很好的应用前景.NO供体是指在体内经酶促反应或非酶促反应释放NO的一类化合物，如有机硝酸盐、有机亚硝酸盐、S‒亚硝基硫醇（RSNO）、金属配合物等多种化学物质已被用作NO供体，用于各种生物或医学领域[9]，如图2所示.2.1 有机硝酸酯（RONO2）及有机亚硝酸酯类RONO2是醇的硝酸酯，是最早的、目前最常用的NO供体.它们可以通过相应醇的酯化反应或烷基卤化物与AgNO3的反应来合成，如图3所示[10].这类供体的优点是给药途径比较广，但容易产生耐药性.硝酸甘油（GTN）和单硝酸异山梨酯（ISMN）是临床研究中使用最广泛的NO供体类药物.它们有几个既定的临床应用：GTN是一种廉价又有效的、能快速逆转与急性心绞痛有关疼痛的药物;ISMN是RONO2中释放NO较慢的一种，已被用于治疗慢性心绞痛[11].与RONO2类似，有机亚硝酸酯是醇类和亚硝酸酯化形成的酯.它们主要通过醇与亚硝酰氯（NOCl）反应或醇与NO和氧气（O2）经过酯化反应来合成，如图3所示[12].有机亚硝酸酯的主要作用是舒张静脉和降低血压，例如，亚硝酸丁酯（BN）、亚硝酸异丁酯（ISBN）和亚硝酸叔丁酯（TBN）已在临床上用作血管扩张剂[13].与GTN等RONO2相比，它们对酶的依赖性更低、作用效力更高，且不易引起耐药性.但是，它们缺乏选择性和生物利用度，以及细胞毒性和致癌性较高，因此不如RONO2常用[14].2.2 RSNO类RSNO是贮存、运输和释放NO的重要载体，在生物体内具有重要的生理作用.RSNO普遍存在于生物体的血液和组织中，只需要一个电子就能引发NO的释放，因此，可通过光、热、碱性pH值、过渡金属离子、抗坏血酸和酶等促使RSNO自发均裂反应产生NO[15].人工合成的RSNO是新型的NO供体类药物，通过静脉等途径进入体内后，可以参与呼吸、心血管、消化等多个系统疾病的诊断和治疗[16].2.3 金属-一氧化氮配合物NO是金属配合物中的强配体，它的结合常数比一氧化碳（CO）和O2高得多，具有多种氧化态，氧化价态的高低决定了配合物中NO的反应性.NO调节信号通路的主要机制是与金属中心原子（如铁（Fe）、钌（Ru）等）结合，如图4所示[12]，如血红素基团或蛋白质的铁硫簇.硝普钠（SNP）已经广泛应用于急性降压药物和动静脉血管扩张剂，其血管舒张作用是由NO的产生而造成的[17].SNP晶体在避光且干燥的条件下可以长时间保存，光和O2会促使其水溶液分解，并释放出NO和氰化物，从而导致“氰化物毒性”，对机体造成伤害[18].除了Fe之外，Ru对NO也有很高的亲和力，且Ru对NO的亲和力可以随着其他配体的改变而变化，以便调节NO的释放.光活性Ru配合物热稳定性好，且能在紫外光照射下释放NO.然而，NO的有效释放需要使用对组织有害的高功率紫外线，这一缺陷阻碍了该类NO供体的临床应用[19].2.4 其他供体1956年MAGEE等[20]发现了二甲基亚硝胺和亚硝胺二甲胺均可致大鼠肝癌.其致癌作用是由于N-亚硝基化合物会导致蛋白质和核酸的烷基化.但是，N-亚硝胺却是一种能舒张血管的NO供体.链脲霉素（STZ）含有N-亚硝胺基团，具有抗肿瘤、致糖尿病和致癌作用[21].胰腺β细胞具有低水平的活性氧（ROS）清除酶，对NO和ROS比较敏感，STZ能在胰岛β细胞中释放NO，使细胞的DNA受到损害[22].因此，可将此类NO供体作为抗癌药物进行研究.偶氮二醇烯鎓盐（NONOates）释放NO的机制遵循动力学且不受细胞代谢产物或酶的催化.它们以固体形态稳定存在，但在生理条件下会自发分解生成NO，分解速率会因结构、温度和pH值而改变[23].因此，可以通过它们在体外的分解速率直接预测药物的持续作用时间.研究证明：NONOates能够降低多种肿瘤细胞的增长速率，抑制肿瘤细胞的生长[24].此外，还可以通过硝酸盐→亚硝酸盐→NO途径合成NO.体内的硝酸盐主要来自膳食和自身合成.在生物体内，循环的硝酸盐被唾液腺主动摄取，并被口腔中的细菌还原为亚硝酸盐，在血液和组织中进一步代谢为NO和其他生物活性氮氧化物[5].亚硝酸盐是氮氧化物的氧化还原过程中的中间产物，在血液和组织中比较稳定，且可被多种物质还原成NO，包括肌红蛋白、血红蛋白、抗坏血酸、黄嘌呤氧化还原酶、质子和多酚[5].这些途径产生的NO会因缺氧和酸中毒条件而增加，因而可以保证NO的产量.1.2 NO的生物学作用。

一氧化氮供体对肿瘤的作用

一氧化氮供体对肺癌的作用一、立题依据与研究意义一氧化氮（nitricoxide,NO）是由一氧化氮合酶（nitricoxide synthase, NOS）催化L-精氨酸脱胍基而生成，是近年来才发现的生物活性物质，参与机体的许多重要生理过程，且NO与消化系统的疾病（如肿瘤）日益受到关注。

已知，活化的巨噬细胞有杀伤肿瘤细胞的作用越来越多的证据表明，NO是活化的巨噬细胞杀伤肿瘤细胞时产生的毒性效应因子之一。

Hibbs首先发现，活化巨噬细胞产生的NO具有抑制生长和细胞毒性作用，能抑制与巨噬细胞共同培养的肿瘤细胞的许多代谢活动，如线粒体呼吸、DNA 复制等，导致瘤细胞内铁元素大量丧失，细胞死亡。

本实验的研究可有效控制肺癌的生长和转移。

二、实验方案（一）实验设计的目标：专家已证明一氧化氮对癌细胞有抑制作用，通过本实验可以进一步验证这一现象，并扩大了肺癌的治疗途径。

（二）实验设计：实验对象：小鼠实验原理：硝酸酯类，此类药称为NO供体。

该机制产生的NO称外源性NO，常用药物有硝酸甘油、硝酸异山犁酯，此类药物需经细胞代谢才能生成NO，连续使用数小时，或数天可出现耐受现象。

活化巨噬细胞产生的NO具有抑制生长和细胞毒性作用，能抑制与巨噬细胞共同培养的肿瘤细胞的许多代谢活动，如线粒体呼吸、DNA复制等，导致瘤细胞内铁元素大量丧失，细胞死亡。

实验步骤：1、挑选四只体型相似、健康状态良好的雄鼠标号ABCD。

2、并分别在他们皮下接种Lewis肺癌细胞，使他们患上肺癌。

3、A鼠用生理盐水(对照组)灌胃、BCD鼠分别用硝酸甘油处理高浓度组、硝酸甘油处理中浓度组、硝酸甘油处理低浓度组，处理组以不同浓度硝酸甘油溶液(1．6，0．5，016g／L)灌胃0.4mL／(只·d)。

4、连续10d，于21d处死，对血中硝酸盐含量和生化指标以及各主要脏器重量进行测定，并观察原位瘤质量和肺转移情况结果。

三、可行性分析1、小白鼠容易得到。

外源一氧化氮供体硝普钠对谷子幼苗抗氧化酶活性及膜脂过氧化物的影响

ＰｅｏｉａｉｎｏｎｉｅｕｇａｃｍｅｄｉｇｒｘｄｔｏｆＰｅｎｓｔｍｌｕｕＳｅｌｓｎ
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一氧化氮供体SNP对水稻根中由硒引起的脂质过氧化的调节作用

一氧化氮供体SNP对水稻根中由硒引起的脂质过氧化的调节作用摘要：研究以0.2和20 μmol/L Na2SeO3及一氧化氮供体硝普钠（SNP）处理对水稻根中根系活力和硫代巴比妥酸反应产物含量，愈创木酚过氧化酶（GPX）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）以及抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性等生理生化指标的影响。

结果表明，1 μmol/L SNP处理显著提高0.2 μmol/L Na2SeO3处理下水稻根系活力，SNP通过促进CAT酶活性，缓解了膜脂过氧化；在20 μmol/L Na2SeO3处理下，1 μmol/L SNP明显促进SOD酶活性，但显著降低APX酶活性，显著降低根系活力。

NO对水稻根中Se引起的抗氧化活性变化具有调节作用，根系活力可以作为评价抗氧化活性的重要参考。

关键词：水稻；硒；一氧化氮；抗氧化作用Effects of Exogenous Nitric Oxide Donor SNP on Lipid Peroxidation Caused by Selenium in Roots of Rice SeedlingsAbstract：In this study，we reported some antagonist effects of exogenous nitric oxide on oxidative stress of rice induced by selenium. The root activity，the contents of TBARS and the activities of GPX，SOD，CAT and APX in roots of rice seedlings treated with varied concentr ations of selenium and 1 μmol/L SNP were investigated. The results showed that the root activity increased by treatment of SNP in 0.2 μmol/L Na2SeO3 group. SNP alleviated significantly the lipid peroxidation in rice seedlings via increasing CAT activities in rice root. In 20 μmol/L Na2SeO3 treated rice seedlings，SNP aggravated significantly the root activity loss via promoting SOD activities and repressing APX activity. Taken together，results suggested that NO regulates antioxidative activity caused by selenium in roots of rice seedlings. Root activity can be used as reference index of evaluating antioxidative activity.Key words：rice；selenium；nitric oxide；antioxidation一氧化氮（Nitric oxide，NO）是植物中一种重要的信号分子，在调节植物生长发育，促进植物细胞衰亡等方面发挥着重要作用[1]，进一步研究表明NO 在植物中的某些功能与它对活性氧（Reactive oxygen species，ROS）代谢水平的调节密切相关，如NO可作用于烟草中含血红素铁的过氧化氢酶（Catalase，CAT）和含非血红素铁的抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX），参与对活性氧代谢的调节[2]。

一氧化氮供体药物作用机制

一氧化氮供体药物作用机制
一氧化氮供体药物的作用机制是通过释放一氧化氮来调节细胞内的信号传导路径。

一氧化氮（NO）是多功能的气体信号分子，能够扩张血管、抑制血小板凝聚、抑制血管内皮细胞增殖、减轻炎症反应等。

一氧化氮供体药物通过不同的机制释放一氧化氮，进而产生治疗效果。

一氧化氮供体药物主要有两种类型：一方面是使用NO气体作为一氧化氮供体的药物，例如亚硝基化合物或亚硝酸盐类药物；另一方面是利用一氧化氮合酶的底物代谢途径的药物，例如有机硝酸酯类和磷酸酯类药物。

这些药物在体内被代谢成NO，释放出来后与细胞内的特定蛋
白质相互作用，参与多种信号传导通路的调节。

例如，NO可
以激活鸟苷酸环化酶，使cGMP的水平升高，从而导致细胞
内的松弛作用；NO还可以抑制血小板激活，减少血小板聚集
和血栓形成的风险。

总的来说，一氧化氮供体药物通过调节一氧化氮的释放量和相关信号通路的活化，产生血管扩张、抗血小板凝聚、抗炎症等治疗效果。

这些药物常用于治疗高血压、心绞痛、心肌梗死等循环系统疾病。

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Result-3.3. Effects of NO donors on the intestinal absorption of insulin
The extent of absorption was greatly improved by NO donors from all loops, but the greatest enhancement was obtained in the colon.
2、Methods-2 an in situ closed loop method
insulin (0.1 IU/rat, ECT (0.1 μg/rat)].
A closed loop NO donors
obtain the plasma fraction (100 μl)
the glucose oxidase method
These findings suggested that the absorption enhancing effects of NO donors on insulin permeability might be mediated by the action of NO.
Fig. 3. Effect of carboxy-PTIO (c-PTIO) on the permeability of insulin across the colonic membrane in the presence of NO
一氧化氮供体对穿膜肽吸收
1 Experimental notes-3：
Papp is the apparent permeability coefficient in centimeters per second
Papp = (dXR/dT) × (1/A·Co)
The pharmacological availability (PA%)
XR is the amount of drug in moles in the receptor side
A is the diffusion area in square centimeters
Co is the initial concentration of drug in the donor side
Result-3.1 Effect of NO donors on the permeability of insulin across the intestinal
membranes
(●) NOC5, (▲) NOC12 and (■) SNAP
SNAP was the most effective enhancer The absorptionenhancing effects were concentration-dependent over the range of 0.01 to 0.1 mM.
Wako Calcium C test
Plasma glucose concentrations
Plasma calcium concentrations
2、Methods-3
The resulting mixture was centrifuged at 10,000 rpm for 5 min to remove the precipitated protein
Fig. 4. Concentration-time profiles of glucose in plasma following administration of insulin with or without NO donors to different sites. Keys: (○) control, (●) NOC5, (▲) NOC12, (■) SNAP.
The area above the hypoglycemic (or hypocalcemic) effect (%)- tidified Ussing chamber method
drug solution PBS
Illustration of a biopsy sample loaded into the Ussing chamber. The intestinal biopsy was placed in the center of the supporting disc, covering the transversal lumen of the Ussing chamber completely and dividing the solution into two compartments.
Fig. 2. Effect of various concentrations of NO donors on the permeability of insulin across the colonic membrane
Result-3.2. Effect of carboxy-PTIO on the absorption enhancing effect of NO donors
intestinal membranes
Fig. 1. Regional differences in the effects of NO donors (0.1 mM) on the permeability of insulin across different intestinal membranes.
360 μl of 0.02 mM insulin solution
NO donors (5 mM).
240 μl intestinal mucosal tissue homogenates
At pre-determined times up until 180 min
Result-3.1 Effect of NO donors on the permeability of insulin across the