氧化氮及一氧化氮合酶与肝病

氧化氮及一氧化氮合酶与肝病【摘要】：有关NO及一氧化氮合酶(NOS)在肝病中的作用作一综述。NO参与机体生理及病理过程，其对疾病发生及发展的影响是近年来研究的热点。【关键词】：一氧化氮；一氧化氮合酶；肝病一氧化氮(NO)是普遍存在于脊椎动物各种细胞中的一种生物介质，是细胞间信息传递的重要调节因子，作为第二信使和神经递质起着各种不同的功能。NO及NOS的概念NO是脂溶性气体物质，由NOS催化L-精氨酸生成。体内半衰期仅1〜5秒，可被氧自由基、氢醍、血红蛋白等结合而灭活，于有氧条件下生成稳定的代谢产物硝酸盐和亚硝酸盐。NOS是NO生物合成的关键限速酶，肝脏有2种类型NOS，原生型(cNOS)和诱生型(iNOS)，前者分布于内皮细胞和血小板等处，合成NO的生物效应以生理状态下细胞间信息传递为主；后者分布于肝细胞、枯否细胞、肝窦内皮细胞等处，可被脂多糖(LPS)、内毒素及多种细胞因子诱导活化，产生大量具有细胞毒性作用的内源性NO,参与各种肝病的病理过程。肝病中枯否细胞释放肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)-1等细胞因子，作用于肝细胞、枯否细胞导致NO生成增多。各种NOS拮抗剂、鸟苷酸环化酶抑制剂美蓝、PTK抑制物及氟美松对NO的生成有抑制作用。S-亚硝基谷胱甘肽和硝普钠可作为NO供体。它们已被广泛应用于临床诊断及治疗。NO及NOS在肝病中的变化情况急性肝损伤时，肝脏NO由iNOS基因表达的增多来介导生成。肝病iNOSmRNA的表达在各个脏器如肝、脾、肺、肾、心、脑中均有不同程度的升高，而cNOSmRNA无明显升高,说明了肝病中iNOS的显著作用。也有人观察到cNOS在胆汁性肝硬化中含量降低，iNOS无升高。Rockey和Chung经动物实验表明，肝脏在LPS和(或)胞质变动的刺激下，iNOS产生NO明显增多，以致肝细胞功能受损害甚至肝脏纤维化。关于iNOSmRNA和NO的细胞来源问题：Rockey和Chung观察到，在四氯化碳作用后的肝脏中仅枯否细胞产生；胆管结扎致肝损害甚至肝纤维化时肝脏所有非实质细胞均产生，结扎24小时，枯否细胞产生量最高，此后，肝窦内皮细胞占优势。说明肝脏在不同程度及不同类型损害时，iNOS表达各异。NO在肝病中的作用NO一方面具有特异性杀伤病毒、细菌、寄生虫等病原体和肝肿瘤细胞的有益作用；另一方面可通过细胞毒作用损伤正常肝组织，造成肝细胞死亡。急性肝脏病变时，局部升高的NO能扩张小血管调节灌流，降低肝脏酶活性，抑制肝细胞的有氧代谢及低血流下的血小板聚集，与超氧化物结合形成无毒代谢产物NO-3，从而避免氧自由基损害肝细胞，有助于肝脏渡过应激期对肝细胞起保护作用。Bohlinger等在TNF/D-氨基半乳糖诱发小鼠肝损害时给予NO供体硝普钠，可见肝细胞损害显著减轻；用NO生成抑制剂抑制NO生成的同时肝损害程度加重,均说明NO的保护作用。肝硬化伴自发性细菌性腹膜炎(SBP)时，腹膜巨噬细胞的iNOSmRNA和蛋白合成表达明显增加，产生大量NO，在iNOS抑制剂氨基胍(AG)的作用下，感染症状反而加重，说明巨噬细胞的这一反应是机体对SBP的保护性应答。体外实验证明，黄嘌吟氧化酶可促进肝脏前胶原ImRNA表达合成，硝普钠通过抑制黄嘌吟氧化酶间接抑制I型前胶原的合成，说明NO有抗肝纤维化的作用。NO可被a-IFN诱导生成，并具有广谱抗病毒作用。NO使血管平滑肌松弛，血管舒张，血压降低，导致肝硬化门脉高压及水钠潴留、腹水形成及功能性肾衰竭；NOS抑制剂可纠正高循环状态，提高水钠排泄，有利于治疗。4.NO在肝病中的作用机制NO可影响肝细胞蛋白合成和能量代谢，与慢性肝病低蛋白血症、低凝血因子及其他肝功能障碍有密切关系。NO在肝病中的作用机制大致有以下几点：⑴NO作用的靶点是细胞内可溶性鸟苷酸环化酶(GC)的亚铁原卟啉上的铁离子，NO与铁离子结合形成NO-Heme-GC复合物，经三维结构变化促进GTP生成cGMP。升高的cGMP可影响膜离子通道；激活cGMP依赖性蛋白激酶，导致蛋白质磷酸化和去磷酸化；通过激活或抑制磷酸二酯酶，改变cAMP含量，从而发挥各种作用。临床可将血、尿cGMP作为监测NO及其产物的间接指标。⑵高浓度NO通过与酶的活性中心——非血红素硫铁复合物结合，抑制多种与线粒体电荷传递系统及柠檬酸循环有关的酶，如柠檬酸合成酶、乌头酸酶等，使肝细胞因能量溃乏或大量自由基产生而死亡。⑶还原型NO(NO-)能与超氧阴离子(O-2)作用形成过氧亚硝酸阴离子(ONOO-)，后者及其分解产物羟自由基(OH-)能引起组织细胞脂质过氧化和细胞毒性。因此，NO具有损伤正常肝组织和抗肝肿瘤的功能。⑷NO可使细胞核酸亚硝酰化及DNA链降解，使DNA断裂或突变，细胞发生凋亡，此作用可能是使具有致癌性细胞转化的危险因素;NO体内代谢形成具有致癌作用的亚硝酸盐与肝癌的发生密切相关。⑸NO可通过与细胞因子的相互影响来发挥作用，NO抑制中性白细胞的应答，增强中性粒细胞的应答，抑制肝细胞蛋白合成以提高肝细胞对TNF-a的敏感性，NO可激活环氧化酶，使PGE2产生增多，PGE2反过来通过减少TNF使NO产生受抑制或通过抑制iNOS的表达使NO产生减少，IL-10和TGF书均可抑制NO的产生而干扰y-IFN对巨噬细胞的活化作用。IL-10通过依赖内源性Y-IFN合成而介导肝细胞表达iNOS，从而影响NO的产生。NO对肝脏2种作用的强弱主要取决于NO的浓度和NO的细胞来源，浓度在一定范围内以及来源于内皮细胞者对组织器官起保护作用，否则起毒性作用。所以，临床工作中如何把握好这2种作用，正确使用NOS抑制剂及NO供体，对肝病的诊断及治疗有重要意义。参考文献赵智明，蔡辉.中药对一氧化氮调节作用的研究进展[J].中国中医药科技，2008.宋铁山，戴开宇，王欣，唐茂林.一氧化氮对延迟皮瓣微循环的影响[J].中国微循环，2008.迟文俊，刘占娥，贾占昀.一氧化氮在治疗呼吸系统疾病