一氧化氮在出血性休克中的作用机制

一氧化氮在出血性休克中的作用机制推荐到首页　□　《中国老年学杂志》2008年第15期1/5页123...5作者单位：武警吉林省总队医院，吉林长春130062

【关键词】一氧化氮出血性休克一氧化氮合酶

　　一氧化氮（no）是一种自由基，由一氧化氮合酶（nos）从左旋精氨酸胍合成。一氧化氮合酶（nos）目前确定有三种同功酶（nos1、nos2、nos3）。no自由基在出血性休克时可以大量产生，并且在出血性休克中起着极其重要的作用。本文就近年来no在出血性休克中的作用机制进行综述。

　　1nos在出血性休克中的作用

　　1.1nosnos是no生物合成的限速酶，是含血红素的蛋白酶，有大量的辅助因子，包括四氢生物喋吟（bh4）、黄素单核苷酸（fmn）、还原型辅酶ii（nadph）和钙调蛋白（cam）等。目前已确定nos的3种同工酶是根据nos存在细胞类型不同进行分类的，分为诱导生成型（inos）、内皮细胞型nos（endothelialcnos，ecnosorenos）、神经原型nos（neurogniccnos，ncnosornnos）3种，依照国际命名法，分别称为nos1、nos2、nos3。根据nos活性的基本调控条件可分恒定地表达的组成型或原生型（cnos）和必须经过诱导才能表达地诱导型或诱生型（inos）两种。

　　1.2nos和nonos三种同功酶含有大量的辅基：黄素腺嘌呤二核苷酸（fad）、黄素单核苷酸（fmn）、四氢生物蝶呤、一个血红素复合体和铁原卟啉。最近，锌被认为是nos另一个辅基。nos分两个步骤合成no,并且inos生成no是在适当底物存在下以严格方式进行的〔1，2〕：首先合成ng脱氧左旋精氨酸，第二步是这种中间产物三电子氧化过程。所有nos同功酶都依赖于nadph和cam。no生成与氧分子整合进入分子体内有关，no是脂溶性小分子，可弥散到临近细胞，自由进入胞质，在胞质中通过结合在血红素铁离子上并将铁离子移出卟啉环平面而激活可溶性鸟苷酸环化酶。no（局部高浓度）细胞毒作用有：抑制关键性有丝分裂fes酶、还原型辅酶（nadh）、辅酶q氧化还原酶、琥珀酸氧化还原酶和抑制顺乌头酸酶〔3〕。no还可抑制细胞色素p450酶〔4〕，调节基因转录和翻译；同时在内皮细胞中还可激活cfos〔5〕，而在神经原中它可使cfos启动子有关的基因表达的钙发挥作用〔5〕。细胞间钙浓度下降与血管和非血管平滑肌的舒张、血小板黏附和聚集的抑制、中性粒细胞化学趋化的抑制和中枢和周围神经系统信号传递有关〔3，6〕。cgmp的增加可通过增加钙的吸出将钙收集入细胞内，从而降低细胞外钙的浓度。目前已知no也有非cgmp依赖性的作用，no激活的其他非cgmp依赖性酶，如环加氧酶，这种作用与no和环加氧酶活化点上铁血红素中心相互作用有关〔7〕。

　　1.3nos在出血性休克中的作用出血性休克时可伴随no过度生成,应用电子旋转超声技术发现，在出血性休克早期就有no的过度生成〔8〕，这种作用又通过来自体内具有收缩能力的主动脉环和inos活性的增高的测量进一步被证实。此外,inosmrna功能增强在出血性休克的小鼠的巨噬细胞中得到证实〔9〕，在休克抑制期中（血管失代偿期）inos可在不同组织中被诱导。nos抑制剂在出血性休克中的作用包括：可以使心输出量增加，改善肾血流和肾小球滤过率，防止肠道损害及器官损伤和增加存活率。最近的研究表明，选择性inos抑制剂氨基胍（一种低效力但对inos高度选择性的抑制剂）在鼠出血性休克模型中可改善存活率。巯基乙基胍（meg）是另一种新的inos抑制剂，在抑制过氧化亚硝酸盐诱导氧化方面有独特的重要的药理学的作用，研究表明，meg在出血性休克鼠模型中于复苏前给药具有明显的保护作用〔10〕。meg在出血性休克中可明显降低亚硝酸盐/硝酸盐量，提示它作为inos的抑制剂是有效的。近年来研究表明，meg在出血性休克复苏期间能明显改善血压降低和心输出量，肺动脉压和血管阻力以及耗氧量也随着meg治疗而增加，而且meg可明显提高存活率。nos抑制剂可减少大部分器官的血流,内皮细胞源性no对循环血细胞黏附和活化有调节作用，如no可抑制血小板的黏附和激活以及中性粒细胞的黏附，抑制内皮细胞源性no生成可诱发微血管损伤，这种作用对出血性休克的病理生理非常重要。出血性休克对基础no合成的抑制非常敏感，这因为出血性休克内皮源性no生成的“基线”损害和内皮依赖性松弛减低。在体外，缺氧可上调inos的现象与在出血性休克中inos的表达有相同之处，inos的诱导机制包括再转录和新蛋白的生物合成，其表达可在转录水平和mrna稳定性两个方面上调节〔4〕。inos的诱导可被许多因子抑制，包括糖皮质激素、凝血酶、巨噬细胞去活化因子、tnfβ、血小板源生长因子、il4、il8、il10和il13，诱导inos免疫刺激因子，也可诱导gtp环化水解酶，它可产生bh4，这样可给inos提供辅助因子。inos的诱导与精氨琥珀酸合成酶的诱导有联系，精氨琥珀酸合成酶的诱导通过启动从左旋胍氨酸到左旋精氨酸再循环来给inos提供细胞内源的底物。

　　1.4nos在出血性休克炎症反应瀑布过程中的作用出血性休克时可触发以细胞因子产生增加，白细胞黏附分子表达以及中性粒细胞渗入组织为特点的炎症瀑布式过程，中性粒细胞在出血性休克复苏中被认为是组织损伤的重要效应器。为确定出血性休克中诱生的no是否在复苏中参与炎症反应信号传递进行的基础实验表明，inos基因缺失小鼠中肝和肺脏的转录因子核因子kb（nfкb）明显降低，随着复苏4～6hil6和gcsf的mrna水平也降低。il6和gcsf都可激活转录因子和转录子3激活因子（stat3）的信号传递，stat3的激活也因inos活性缺乏而下降。随着转录因子激活的减少和细胞因子表达的下降出现中性粒细胞渗入肺明显减少和肺、肝损伤的明显减轻〔11〕，提示在出血性休克中no执行关键的信号传递功能。然而，no介导的信号传递一个特殊方面就是与氧化还原应激有关，在抗氧化能力下降状态下，no或反应产物过氧化亚硝酸盐能激活细胞外氧化还原敏感的信号传递旁路。最近的研究证实，no能激活p21（ras）引起nfкb的活化，提示在出血性休克中氧化还原信号传递存在一个潜在机制〔12〕。inos生成的no（或过氧化亚硝酸盐）作为炎症反应的增强剂也被实验所证实〔13〕，在过敏性脑脊髓炎的病程中抑制inos可抑制tnf的产生，在关节炎病程中抑制inos便可抑制il1、胶原酶和基质溶素的产生，在利什曼原虫病的鼠模型中抑制inos可抑制infγ的产生。