2023年dayin一氧化氮与心血管疾病（教学课件）.ppt

L L-ArgArg，L L-OHOH-ArgArg和含精氨酸的小分子多肽是合成和含精氨酸的小分子多肽是合成NONO的前体。的前体。在组织中，在组织中，L L-ArgArg以复原型辅酶以复原型辅酶IIIINADPHNADPH作为电子供体。作为电子供体。生成的生成的NONO以扩散的形式到达并进入靶细胞。以扩散的形式到达并进入靶细胞。化学性质活泼：其化学性质活泼：其T1/2T1/2仅仅2 2-5sec5sec；易与氧反响，生成新的毒性自由基易与氧反响，生成新的毒性自由基 可被可被O2O2-灭活而生成过氧化亚硝酸阴离子灭活而生成过氧化亚硝酸阴离子(ONOO(ONOO-)。在酸性条件下：在酸性条件下：ONOOONOO-+氧化性及对细胞的毒性作用均明显强于氧化性及对细胞的毒性作用均明显强于NONO。NONO合成和释放的影响因素合成和释放的影响因素 引起引起NONO合成和释放的刺激主要有两种：合成和释放的刺激主要有两种：化学性刺激如化学性刺激如AchAch、缓激肽等；、缓激肽等；机械性刺激如血管张力、剪应力、机械性刺激如血管张力、剪应力、ECEC变形及血液脉冲流动等：变形及血液脉冲流动等：剪应力加大可激活位于剪应力加大可激活位于ECEC外表的机械性感受器，使外表的机械性感受器，使NOSNOS活性增强。活性增强。xNOxNO及及NONO前体可以反响性抑制主动脉前体可以反响性抑制主动脉ECEC中的中的NOSNOS，而不影响，而不影响NONO对对VSMVSM的的直接舒张作用直接舒张作用 NONO弥散进入弥散进入VSMVSM细胞内，通过与鸟苷酸环化酶细胞内，通过与鸟苷酸环化酶(GC)(GC)中血红素卟啉环中中血红素卟啉环中的的Fe2+Fe2+结合，将卟啉环中的结合，将卟啉环中的Fe2+Fe2+拉出外表，引起拉出外表，引起GCGC构型发生改变而构型发生改变而激活，从而使三磷酸鸟苷激活，从而使三磷酸鸟苷GTPGTP转变为环磷酸鸟苷转变为环磷酸鸟苷cGMPcGMP，导致，导致细胞内细胞内cGMPcGMP水平升高。水平升高。cGMPcGMP水平升高水平升高 调节离子通道调节离子通道 依赖于依赖于cGMPcGMP的蛋白激酶的蛋白激酶 激活激活cGMPcGMP的磷酸二酯酶的磷酸二酯酶 抑制抑制cGMPcGMP的磷酸二酯酶的磷酸二酯酶 NONO作用机制作用机制 NONO的细胞毒性的细胞毒性 病理状态下，病理状态下，NO短暂升高，一方面，它对人短暂升高，一方面，它对人体可起到有益作用抗菌、抗寄生虫、抗病毒体可起到有益作用抗菌、抗寄生虫、抗病毒或杀伤肿瘤；另一方面，不加控制的高水平或杀伤肿瘤；另一方面，不加控制的高水平NO那么对人体有害：那么对人体有害：ONOO-+与一些酶的铁与一些酶的铁-硫中心结合，影响线粒体电硫中心结合，影响线粒体电子传递、柠檬酸循环和子传递、柠檬酸循环和DNA合成。合成。NOSNOS分类及分布分类及分布 应用蛋白质生化和分子克隆技术已别离出至少应用蛋白质生化和分子克隆技术已别离出至少3种独立的种独立的NOS基因，并以组成或克隆的先后顺序基因，并以组成或克隆的先后顺序命名为：命名为：神经型神经型ncNOS或称或称I型型NOS：脑、平滑：脑、平滑肌、骨骼肌、肝细胞以及胰、胃、肾等肌、骨骼肌、肝细胞以及胰、胃、肾等 巨噬细胞型巨噬细胞型iNOS又称免疫型或又称免疫型或II型型NOS：巨噬细胞、肥大细胞、神经胶质细胞、单：巨噬细胞、肥大细胞、神经胶质细胞、单核细胞、内皮细胞以及心肌细胞核细胞、内皮细胞以及心肌细胞 内皮型内皮型ecNOS或或III型型NOS：血管内皮细：血管内皮细胞胞 NOSNOS在细胞内存在形式在细胞内存在形式 NOSNOS是一种含铁的单胺氧化酶，根据对是一种含铁的单胺氧化酶，根据对Ca2+Ca2+的依的依赖性，在细胞内的存在形式分为：赖性，在细胞内的存在形式分为：结构型结构型NOS(cNOS)NOS(cNOS)：活性受：活性受Ca2+Ca2+和和CaMCaM浓度的调控；浓度的调控；主要分布于血管内皮细胞、血小板，神经组织主要分布于血管内皮细胞、血小板，神经组织中次之。中次之。诱导型诱导型NOS(iNOS)NOS(iNOS)：活性与：活性与Ca2+Ca2+浓度无关，但需浓度无关，但需要脂多糖要脂多糖LPSLPS和细胞因子如和细胞因子如ILIL-1 1和和IFNIFN-激活后才能表达。也可被塞米松、皮质类固醇、激活后才能表达。也可被塞米松、皮质类固醇、雌激素、生长转化因子、雌激素、生长转化因子、ILIL-4 4、ILIL-8 8及及ILIL-1010所抑制。所抑制。NOSNOS抑制剂研究进展抑制剂研究进展 左旋精氨酸左旋精氨酸(L-arg)类似物类似物：如：如 L-NMA,L-NCPA，L-NAA,L-NAHA,L-NAME,L-NMME等都是等都是NOS的竞争的竞争性抑制剂。性抑制剂。其中其中L L-NAMENAME和和L L-NAANAA是是iNOSiNOS的选择性抑制剂，对白介的选择性抑制剂，对白介素素-1 1(IL(IL-1 1)和肿瘤坏死因子和肿瘤坏死因子-(TNF(TNF-)诱导产诱导产生的心肌收缩能力衰退具有明显的保护作用。生的心肌收缩能力衰退具有明显的保护作用。糖皮质激素：糖皮质激素：能抑制各种细胞中由内毒素或细胞因子能抑制各种细胞中由内毒素或细胞因子诱导的诱导的NOSNOS的活性，包括内皮细胞、血管的活性，包括内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和平滑肌细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和肝细胞等。肝细胞等。能显著地抑制心肌堵塞中能显著地抑制心肌堵塞中iNOSiNOS的表达和的表达和转录，降低心肌细胞中转录，降低心肌细胞中cGMPcGMP水平，降低水平，降低过量过量NONO对心肌细胞的毒性作用，对心肌对心肌细胞的毒性作用，对心肌的收缩功能起代偿作用。的收缩功能起代偿作用。对对cNOScNOS无抑制作用。无抑制作用。氨基胍氨基胍(aminoguanidine)(aminoguanidine)是一种是一种iNOSiNOS的选择性抑制剂，抑制作用的选择性抑制剂，抑制作用大于精氨酸类似物，大于精氨酸类似物，它对它对iNOSiNOS的抑制作用明显大于的抑制作用明显大于cNOScNOS。它能明显延缓内毒素休克引起的循环衰竭，它能明显延缓内毒素休克引起的循环衰竭，改善内毒素血症中老鼠的成活率；改善内毒素血症中老鼠的成活率；通过抑制通过抑制iNOSiNOS的活性，使的活性，使NONO的合成减少，的合成减少，抑制内毒素血症引起的血压下降和对去抑制内毒素血症引起的血压下降和对去甲肾上腺素的血管低反响性甲肾上腺素的血管低反响性 异硫脲类似物被硫替代的：如异硫脲类似物被硫替代的：如 硫硫-甲基异硫脲甲基异硫脲(SMT)(SMT)、硫、硫-氨乙基异硫脲氨乙基异硫脲(SAETU)(SAETU)、硫、硫-乙基异硫脲乙基异硫脲(SETU)(SETU)、硫、硫-异异丙基异硫脲丙基异硫脲(SIPTU)(SIPTU)都是都是NOSNOS抑制剂。抑制剂。前两者是前两者是iNOSiNOS的强大抑制剂。抑制作用明的强大抑制剂。抑制作用明显显LL-NMANMA，但对血管内皮细胞，但对血管内皮细胞NOSNOS的抑制的抑制作用作用L L-NMA NMA 显著地改善急性心肌堵塞后的左室功能，显著地改善急性心肌堵塞后的左室功能，增加心肌的血流供给。增加心肌的血流供给。其它其它NOSNOS抑制剂抑制剂 双氢吡啶拮抗剂和钙通道冲动剂双氢吡啶拮抗剂和钙通道冲动剂(BYk8644)(BYk8644)是一是一种非钙依赖性种非钙依赖性NOSNOS抑制剂。能抑制内毒素诱导抑制剂。能抑制内毒素诱导巨噬细胞产生巨噬细胞产生NOSNOS。钙拮抗剂硝苯吡啶同样能。钙拮抗剂硝苯吡啶同样能够抑制体内和体外非钙依赖性够抑制体内和体外非钙依赖性NOSNOS的活性。的活性。转移生长因子转移生长因子-2 2剂量依赖性地抑制白介素剂量依赖性地抑制白介素-1 1和和TNFTNF-刺激刺激GCGC的形成和的形成和NOSNOS的诱导。的诱导。亚甲蓝，一种亚甲蓝，一种GCGC抑制剂，它同样抑制抑制剂，它同样抑制NOSNOS的活性，的活性，改善脓毒性休克的血流动力学。改善脓毒性休克的血流动力学。环胞霉素，一种免疫抑制剂，可有效地抑制环胞霉素，一种免疫抑制剂，可有效地抑制iNOSiNOS基因和基因和iNOSiNOS酶活性。酶活性。3 3、一氧化氮、一氧化氮NONO 大量研究说明，大量研究说明，NONO在脑缺血或缺血再灌在脑缺血或缺血再灌注损伤中有神经保护和神经毒两种倾向。注损伤中有神经保护和神经毒两种倾向。少量的少量的NONO激活鸟苷酸环化酶激活鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase(guanylate cyclase，GC)cGMP GC)cGMP 调节脑血流量和促进神经细胞的生长调节脑血流量和促进神经细胞的生长发育；发育；过量的过量的NO NO 细胞损伤。当突触前膜受刺细胞损伤。当突触前膜受刺激释放激释放Glu Glu 激活突触后膜上的激活突触后膜上的NMDANMDA受受体体 Ca2+Ca2+内流内流 激活一氧化氮合激活一氧化氮合酶酶产生过量的产生过量的NO NO 细胞毒性。细胞毒性。1 1、-氨基丁酸氨基丁酸(GABA)(GABA)GABAGABA在神经组织中的形成是通过突触中的在神经组织中的形成是通过突触中的谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶的的脱羧作用而产生的脱羧作用而产生的,其降解是其降解是氨基丁酸转氨酶氨基丁酸转氨酶催化实现的。催化实现的。作用机制：作用机制：使细胞膜对使细胞膜对ClCl-的通透性的通透性突触后神经元放突触后神经元放电速率电速率神经元活动神经元活动。史嘉伟等在研究史嘉伟等在研究GABAGABA对血管平滑肌的作用时发现：对血管平滑肌的作用时发现：5 5-HTHT可可使血管收缩；而使血管收缩；而GABAGABA可使收缩的血管舒张可使收缩的血管舒张,此作用对脑血此作用对脑血管较外周血管明显管较外周血管明显,可能与受体的密度有关。可能与受体的密度有关。一一GABAGABA受体受体 根据受体对冲动剂及拮抗剂的敏感性根据受体对冲动剂及拮抗剂的敏感性,可将可将GABA GABA 受体主要受体主要分为分为A A、B B、C C 三个亚型。三个亚型。GABAGABA与与GABAAGABAA受体结合受体结合,引起突触后膜引起突触后膜ClCl-通道启开通道启开,产生产生IPSP,IPSP,抑制神经元放电。抑制神经元放电。其突触后抑制效应可被荷包牡丹碱其突触后抑制效应可被荷包牡丹碱(Bicuculline,Bic)(Bicuculline,Bic)特特异地阻断。异地阻断。GABABGABAB受体对受体对BicBic不敏感不敏感,但可与但可与GABAGABA和苯氯丁氨酸发生高亲和苯氯丁氨酸发生高亲和性地结合和性地结合,通过冲动位于膜上的通过冲动位于膜上的G G蛋白蛋白,抑制抑制Ca2+Ca2+内流内流,在突触前抑制其他兴奋性神经递质的释放而产生抑制效应。在突触前抑制其他兴奋性神经递质的释放而产生抑制效应。因此因此GABAGABA与与A A、B B受体都可结合受体都可结合,而苯氯丁氨酸是而苯氯丁氨酸是B B受体的冲受体的冲动剂。动剂。二二GABAGABA的心血管作用的心血管作用 1 1、降血压作用、降血压作用 主要通过以下几个方面降低血压：主要通过以下几个方面降低血压：肾功能活化作用：高血压患者往往肾功能降低肾功能活化作用：高血压患者往往肾功能降低,GABAGABA有肾功能活化作用。肾功能活化后有肾功能活化作用。肾功能活化后,由于利尿作用激活由于利尿作用激活,过剩盐分可从尿中排出过剩盐分可从尿中排出,使血压降低使血压降低,从而可预防高血压。从而可预防高血压。GABAGABA作用于延髓的血管运动中枢作用于延髓的血管运动中枢,使血压降低。使血压降低。抑制加压素的分泌抑制加压素的分泌,扩张血管扩张血管,降低血压。降低血压。2 2、GABAGABA对脑缺血缺氧的保护作用对脑缺血缺氧的保护作用 GAB