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NO
一氧化氮(Nitric Oxide)
化學式： NO
相對分子質量： 30.01
NO的理化性質
無色無味氣體，難溶於水的有毒氣體。由於一氧化氮帶有自由基，這使它的化學性質非常活潑。
當它與氧氣反應後，可形成具有腐蝕性的氣體--二氧化氮(NO2)，二氧化氮可與水反應生成硝酸。方程式為:3NO2+H2O==2HNO3+NO。
NO的發現和研究進展
一氧化氮最初時1935年Humphrey Davy在研究笑氣（N2O）發現的，一直被看作有毒的氣體分子，直到1980年，一位科學家完成一個精巧設計的實驗，並據此發表了一篇論文。
這不是一件多麼重大的事情，但對於一氧化氮來說卻是個轉折點，雖然這一年科學界並不知道那種特別的物質就是一氧化氮。這位美國藥理學家的名字叫做羅伯特·F。佛契哥特，他在著名的《自然》(Nature)雜誌上發表論文，指出乙醯膽鹼(ACh)的舒張血管作用依賴於血管內皮釋放的某種可擴散物質。
隨後他們又發現緩激肽(BK)等多種物質擴張血管的作用也是遵循類似的機理，並將該物質命名為血管內皮舒張因子(EDRF)。到了1986年研究人員才提出EDRF的本質是NO，並獲得證實。
至此學術界普遍認為NO是機體內重要的信使分子和效應分子，NO的生物學和醫學研究迅速發展。
近年來關於NO的研究越來越多，1992年，NO被Science雜誌選為明星分子，表明NO研究的重要性，隨著NO在人體內多個系統的生理病理過程中起的重要作用被闡明，NO成為生物領域研究的熱點和前沿之一。
NO在體內的生成
NO在體內經一氧化氮合酶(NOS) 的催化下生成。
NOS由1025個胺基酸殘基組成，分子量為13 300道爾頓，廣泛分布於機體內，其同功酶有三種亞型，即在正常狀態下表達的神經元型一氧化氮合酶(nNOS)和內皮型一氧化氮合酶(eNOS)以及在損傷後誘導表達的誘導型一氧化氮合酶(iNOS)。
來源於誘導型一氧化氮合酶和神經元型一氧化氮合酶的一氧化氮有神經毒性作用，來源於內皮型一氧化氮合酶的一氧化氮有神經保護作用。
其中以海洋生物為主要原料提取出來的一種內皮一氧化氮合酶 學術名稱:"一氧化氮海洋合酶" (NOSS)，這種酶的活性更高，可以在增強體內一氧化氮循環機製作用，源源不斷的產生一氧化氮。
但是這種酶很少見，必須是由海洋生物尖海龍、牡蠣、魚精蛋白等海洋珍貴物種才能取提產生出來。
nNOS主要存在於視網膜、自主神經纖維、大腦皮層、海馬、垂體後葉、丘腦、嗅球區粒 細胞層、骨骼肌細胞和平滑肌細胞。
eNOS主要存在於血管內皮細胞、支氣 管內皮細胞和海馬錐體細胞層。iNOS則主要存在於肝細胞、單核巨噬細 胞、內皮細胞和成纖維細胞。
一氧化氮合成示意圖
NO的臨床意義
越來越多的研究表明，NO在治療心血管疾病和許多其他重大的慢性疾病中具有重要作用，NO的主要生理功能包括對心血管系統、免疫系統、循環系統、中樞系統和泌尿生殖系統的作用。
1.對心腦血管的作用
一氧化氮改善心腦血管的作用機理：在血管內皮細胞裡產生的一氧化氮氣體，由於它是脂溶性的，所以很快滲透出細胞膜向下擴散進入平滑肌細胞。
從而作用於平滑肌細胞，使其鬆弛，擴張血管，最終導致血壓的下降!同時也會很快滲透出細胞膜向上擴散進入血液，進入血小板細胞，使血小板活性降低，抑制其凝集和向血管內皮的粘附，從而防止血栓的形成，防止動脈粥樣硬化的發生。
從生化角度來講，一氧化氮是一自由基氣體，攜帶一個未配對電子，在體內極不穩定，這一特性恰好和其它游離自由基一樣。這樣兩者就非常容易結合產生反應。從而使體內自由基數量大大減少。
由於一氧化氮本身的合成需要一氧化氮合酶(NOS)的參與，但是正常情況下NOS的活性很低，需要硝基類藥物或者皂甙類活性物質的激活。
因此一氧化氮最佳的產生效果是和人參皂甙類物質一起協同作用。
2.在免疫系統中的作用
研究結果表明，NO可以產生於人體內多種細胞。
如當體內內毒素或T細胞激活巨噬細胞和多形核白細胞時，能產生大量的誘導型NOS和超氧化物陰離子自由基，從而合成大量的NO和H2O2，這在殺傷入侵的細菌、真菌等微生物和腫瘤細胞、有機異物及在炎症損傷方面起著十分重要的作用 。
當前認為，經激活的巨噬細胞釋放的NO可以通過抑制靶細胞線粒體中三羧酸循環、電子傳遞細胞DNA合成等途徑，發揮殺傷靶細胞的效應。
免疫反應所產生的NO對鄰近組織和能夠產生NOS 的細胞也有毒性作用。某些與免疫系統有關的局部或系統組織損傷，血管和淋巴管的異常擴張及通透性等，可能都與NO在局部的含量有著密切的關係。
3.在神經系統中的作用
有關L-Arg → NO途徑在中樞神經系統(CNS)方面的研究認為，NO通過擴散，作用於相鄰的周圍神經元如突出前神經末梢和星狀膠質細胞，再激活GC從而提高水平cGMP水平而產生生理效應。
如NO可誘導與學習、記憶有關的長時程增強效應(Long-term potentiation,LTP)，並在其LTP中起逆信使作用。
連續刺激小腦的上行纖維和平行纖維可引起平行纖維細胞的神經傳導產生長時程抑制(Long-term depression,LTD)，被認為是小腦運動學習體系中的一種機制，NO參與了該機制。
在外周神經系統也存在L-Arg → NO途徑。NO被認為是非膽鹼能、非腎上腺素能神經的遞質或介質，參與痛覺傳入與感覺傳遞過程。
NO在胃腸神經介導胃腸平滑肌鬆弛中起著重要的中介作用，在胃腸間神經叢中，NOS和血管活性腸肽共存並能引起非腎上腺素能非膽鹼(nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC)舒張，但血管活性腸肽的抗體只能部分消除NANC的舒張，其餘的舒張反應則能被N-甲基精氨酸消除。
4.在泌尿及生殖系統中的作用
一氧化氮作為NANC 神經元遞質，在泌尿生殖系統中起著重要作用，成為排尿節制等生理功能的調節物質，這為藥物治療泌尿生殖系統疾病提供了理論依據。
現已證明在人體內廣泛存在著以NO為遞質的神經系統，它與腎上腺素能、膽鹼能神經和肽類神經一樣重要。若其功能異常就可能引起一系列疾病。
NO的測定方法
NO的測定包抗直接法和間接法，其中直接法大致包括：重氮化法、化學發光法、電子順磁共振法、高鐵血紅蛋白分光光度法、氣相色譜法和質譜法。
間接測定NO的方法中最常用的亞硝酸鹽比色法，又稱Griess法：NO在體內或水溶液中極易氧化成NO2，在酸性條件下，NO與重氮鹽磺胺發生重氮反應，並生成重氮化合物，後者進一步與萘基乙烯基二胺發生耦合反應。
該反應生成的產物濃度與NO濃度具有線性關係，在540nm處有最大吸收峰。除了Griess法，常用的間接測定NO的方法還有：NO合成酶（NOS）的定量測定等。
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