当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国微循环》 > 1999年第2期
编号:10232746
一氧化氮与动脉粥样硬化一种双歧杆菌鉴别计数培养基的研制
http://www.100md.com 《中国微循环》 1999年第2期
     作者:刘春华 钱冠清

    单位:300020 天津市,中国医学科学院中国协和医科大学血液学研究所

    关键词:

    一氧化氮与动脉粥样硬化 一氧化氮(NO)是一种具有多种作用的信息分子。研究表明,NO除了调节血管平滑肌张力外,通过作用于动脉粥样硬化(AS)发生发展的各个环节起到抗AS作用。本文就近来有关此方面的研究进展报告如下。

    1 NO的生物学特点

    NO的前体是体内必需氨基酸左旋精氨酸(L-Arg),在一氧化氮合酶(NOS)和还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸的作用下,由L-Arg末端的胍基氮原子生成。NO的半寿期很短,不足5”,极易被氧化失活。

    NOS是NO合成的限速因子。它是一种二氧化酶,已被克隆纯化,分为原生型(cNOS)和诱生型(iNOs)。iNOs即NOSII依赖Ca2+/钙调素(CaM),诱导后可产生nMOL/L水平的NO[1],广泛存在于体内;cNOS依赖于Ca2+/CaM,有两种基因型。一种为nNOS(NOSⅠ),主要存在于神经元和某些上皮细胞;另一种为eNOS(NOSⅢ),多见于血管内皮细胞(VEC),其表达可被某些因素加强。如在应激条件下,eNOS表达可在几秒内产生pMOL/L水平的NO[2]。可见,人体内广泛存在NOS,在心血管系统中以VEC含量最高。
, http://www.100md.com
    2 AS形成的机理

    AS形成的确切机制尚不清楚。但随着研究的不断深入,人们已逐渐认识到AS病灶的发生发展是多种危险因子、动脉壁细胞和循环血细胞相互作用的结果。目前研究结果表明: 低密度脂蛋白(LDL)尤其氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)可能是形成AS的主要致病因子之一。因为家兔、鼠等多种动物喂养胆固醇后引起的高胆固醇血症主要是LDL增高,其程度和动脉壁AS病变的严重程度一致。Ross[3]的损伤—反应学说认为: OX-LDL直接氧化损伤VEC,使其功能异常。一方面VEC源扩血管物质NO、前列腺素I2(PGI2)生成减少;另一方面,VEC对脂蛋白屏障作用减弱、VEC表面粘附分子表达增强及趋化因子释放,导致血液中单核细胞(MC)与VEC粘附,并迁移到动脉内膜。进入内膜的MC演变成巨噬细胞,吞噬脂质形成泡沫细胞,构成粥样斑块的细胞基础。上述细胞和动脉壁其它细胞相互作用,诱导释放一系列细胞因子,导致血管平滑肌(VSMC)迁移、增殖及纤维组织形成,最终致斑块形成。
, http://www.100md.com
    3 NO的抗AS作用

    3.1 抗粘附作用

    在AS早期,VEC受OX-LDL、致炎因子等有害物质活化或损伤,促使白细胞特别是MC粘附其表面,穿过内膜向内膜下迁移。这个过程需要VEC表面白细胞粘附分子及趋化因子的表达。活化VEC表面可以表达的粘附分子有P选择素、E选择素、血管内皮细胞间粘附分子(VCAM-1)、细胞间粘附分子I(ICAM-1)。其中,VCAM-1在诱导VEC与MC粘附中起着极为重要的作用。体外VEC培养实验显示无论OX-LDL还是致炎因子IL-1、TNF均能通过诱导VCAM-1表达增加VEC 、MC间粘附[4]。在高脂血症的动物模型,VCAM-1在VEC表面表达增加,这种表达可预测MC在内皮下集聚的程度。Raffaele[5]等研究发现: NO供体物质GSNO抑制IL-1介导的MC与培养人动脉VEC间粘附,其抑制率为61%;同时VEC表面VCAM-1的表达也受抑制,抑制率为35%~55%,而VEC表达的E选择素及ICAM-1则有不同程度轻微下降。这表明: NO主要通过下调VEC表面VCAM-1表达抑制MC、VEC间粘附反应。Asha[6]等也报道了NO下调P选择素的作用。他们发现,NOS抑制剂L-NAML处理过的兔动脉条可致大量白细胞与之粘附,免疫组化测定P选择素结果表明标本染色明显强于对照。此外,Zeiher[7]等研究发现,NOS抑制剂增加培养VEC上单核细胞趋化因子(MCP-1)mRNA释放及蛋白质表达,说明NO抗AS作用亦可以通过抑制MCP-1来体现。
, http://www.100md.com
    迄今为止,NO调控人类VEC表面白细胞粘附分子表达的机制尚不清楚。NO合酶抑制剂激活VEC的NF-KB活化影响了粘附分子的转录。然而,有实验证明,NO供体物质硝普盐抑制活化蛋白1(AP-1)的活化。这表明NO通过影响AP-1的活化,从而降低VEC与白细胞粘附[8]

    3.2 抗VSMC增殖作用

    VSMC由中膜移至内膜并在内膜大量增殖是AS的主要病理特征之一。Verghese[9]等以喂养高胆固醇猪为动物模型观察喂养前后冠状动脉对乙酰胆碱的反应。结果在饲养后,动物冠状动脉对乙酰胆碱呈收缩反应。AS患者亦有合成、释放NO功能的障碍,导致内皮依赖性舒张反应降低或消失。目前认为: 内源性舒血管活性物质抑制VSMC增殖。Yu[10]等通过体外研究发现,NO供体SNP-1能抑制上皮生长因子诱导的兔VSMC增殖及[3H]标记腺苷掺入,环鸟苷酸(cGMP)类似物8-Br-cGMP也有类似SNP-1的作用。这些现象说明:NO是通过激活cGMP,活化cGMP依赖性蛋白激酶,抑制DNA合成起到抗VSMC增殖作用的。然而,Ferid[11]报道,稳定的VSMC通常缺乏cGMP依赖性蛋白激酶。这与文献报道有关NO舒血管作用是通过激活了cGMP依赖性蛋白激酶亦相矛盾。所以,关于NO舒张血管及抗VSMC增殖作用机制有待进一步研究。
, 百拇医药
    3.3 抗氧化作用

    VEC受损是AS形成的始动环节,而氧化损伤是VEC损伤的主要原因之一。AS时VEC及浸润血管壁的单核-巨噬细胞释放的氧自由基(OFRs)、血浆中的OX-LDL均可氧化损伤VEC。实验表明: NO具有抗氧化作用。Jeeup[12]等报道,鼠巨噬细胞被NOS诱导剂r-干扰素和脂多糖激活后对LDL的氧化能力明显下降,加入NOS抑制剂或去除培养液中L-Arg,其氧化能力恢复。NO合成前体L-Arg不仅对OX-LDL及其主要成分溶血性磷脂酰胆碱所致的内皮损伤有保护作用,而且还能对抗内、外源性OFRs所致VEC损伤[13]。国内学者实验发现[14]: 高脂饲养致AS家兔血中脂质过氧化产物丙二醛(MDA)浓度明显升高伴随内源性NOS抑制物DMA含量的增加,而抗氧化剂维生素E不影响高脂饲养致AS家兔血清总胆固醇和甘油三脂水平,但能降低脂质过氧化物MDA的含量,同时也抑制内源性NOS抑制物DMA的升高,并改善其离体血管的内皮依赖性舒张功能。Joseph[15]认为: NO抗中性粒细胞粘附作用是其灭活反应氧阴离子的结果。在NO缺乏的条件下,超氧阴离子活化肥大细胞,使之脱颗粒从而促进白细胞粘附于内膜上。John[16]等则认为L超氧阴离子影响VEC与血小板间相互作用,超氧阴离子通过灭活NO增加凝血酶诱发的血小板与培养VEC间的粘附。由此推测,在AS中有可能存在超氧阴离子与NO间的平衡失调。
, http://www.100md.com
    3.4 抗血小板活化作用

    在AS中,高脂蛋白血及其化学毒物引起内膜损伤,导致内膜下结缔组织裸露,使血小板在局部粘附、聚集及血栓形成。活化血小板的产物可以加重VEC损伤、促进VSMC增殖、趋化MC浸润血管壁。汤莉莉等[17]以兔为模型的实验结果表明: NO是一种强血小板活化抑制剂。Rubanji[18]等发现,处于收缩状态内皮完整的狗动脉条暴露于聚集的血小板呈现舒张状态,去内皮动脉条则呈现收缩状态。环氧化酶对以上现象无影响而血红蛋白对其有作用提示: 这种聚集血小板产生的内皮依赖性舒血管反应不是由PGI2而是由NO介导的。研究表明,NO和PGI2抗血小板聚集作用具有协同性,这种协同性是很重要的。例如,大鼠主动脉和猪冠状动脉VSMC对低于阈值浓度PGI2不反应,但是给予低于阈值的NO,则PGI2或其它cAMP激动剂对VSMC有明显舒张作用[19]。一般认为,NO抑制血小板聚集是通过激活了鸟苷酸环化酶升高cGMP,从而抑制钙离子摄入及抑制储存钙动员。PGI2抑制血小板聚集则是通过激活腺苷酸环化酶升高cAMP促进钙离子摄入内质网系统。可见,PGI2和NO可能都是通过干扰钙的利用来实现抗血小板聚集作用的。最近文献报道,NO能下调活化血小板表面粘附分子表达,抑制其粘附和聚集。Gauthier[20]在实验性高胆固醇血症动物模型观察到,血小板表面P选择素表达增加、血小板聚集及粘附性增强、NO释放减少;给予活性NO供体明显降低P选择素在血小板上的表达,血小板与VEC粘附及自身聚集亦相应减少。
, http://www.100md.com
    综上所述,AS是由于动脉壁VEC和VSMC受各种危险因子尤其OX-LDL损伤,使机体产生的一种炎性增生性反应。NO通过作用于AS形成的各个环节起到抗AS作用。目前,有关NO的生物学行为及作用机理有了深入研究,这为临床防治AS打开了新的思路。但由于NO半寿期极短,给临床应用带来一定困难。所以,寻找长期、稳定的NO供体将成为研究的热点。

    参考文献

    1 Stuehr DJ,Marletta MA.Induction of nitrate systhesis in muine macrophages by BCG infection,lynphokines or interferoner.J Immol.1987,139:525

    2 Bullel R,Mulsch A.Calcium-dependent nitric oxide systhesis in endothelial cytosol in medical by calmodulin.FERS Lett. 1990,275:133
, http://www.100md.com
    3 Russell Ross.The pathagensis of atherosclerisis:a perspestive for the 1990s.Nature.1993,362:10

    4 Hermann Haller,Doris sclaper, Wolfgang Ziegler,et al.Low-density lipoprotein induces vascular adhesion molecule expession on human endothelial cell. Hypertension.1995,25(4):125

    5 Raffaele de Caterina,Peter Libby,Hai-Bing Peng,et al.Nitric oxide decrease cytokine-induced endothelial activation.J Clin Invest.1995.96:60
, 百拇医药
    6 Asha Metta,Bai ChunYang,Saeed Khah,et al. Oxidized LDL facilitate leukocyte adhesion to aortic intima without affecting endothelium-dependentment relaxation.Arter Thromb Vasc Biol.1995,15(11):2076

    7 Zeiher AM,Fissthaler B,Schray-UTZB,et al.Nitric Oxide modulates the expression of monocyte chemoattractant protein 1 in cultured human endothelial cell.Circ Res.1995,76:980

    8 Busse R,Fleming I.Endothelial dysfunction in atherosclerosis. J Vasc Res.1996,33:181
, http://www.100md.com
    9 Vegrhese MD,Char,es R, Cannan MB,et al.Enhanced enthelin-mediated coronaey vasoconstriction an attenuated basal nitric oxide activity in experimental hypercholesterolemia.Cir.1997,96(6):1930

    10 Yu SM,Hung LM,Lin CC.cGMP-elevating agents suppress proliferation of vascular smooth cells by inhibiting the activition of epidermal growth factor signaling pathway.Cir.1997,95:1269

    11 Ferid MD.What are the molecular mechanisms for the antiproliferative effects of nitric oxide and cGMP in vascular smooth muscle cell? Cir.1997,95(5):101
, 百拇医药
    12 Jessup W.Nitric oxide:a super antioxidant. Atherosclerosis.1993,101(2):145

    13 Xiong Y,Li YJ,Deng HW.Protection of L-Arg against oxygen free redicals injusted rabbit aortic endothelium.Acta Pharmacol.1994,15(2):119

    14 Xiong Y,Li YJ,Yu XJ et al.Endogenous inhibitors of nitric oxide synthesis and lipid peroxidation in hypercholesterolemic rabbit.Acta Pharmacologica Sinica.1996,12(2):149

    15 Joseph L,George W.Effect of nitric oxide on cardiovasculer disease.Prog Cardiovas Dis.1995,38(2):87
, http://www.100md.com
    16 John F,Kenney JR,Joseph A,et al. Atherosclerosis,oxidative stress and antioxidant protection in endothelium-derived relaxing factor action.Prog Cardiovas Dis.1995,38(2):129

    17 汤莉莉,刘剑立,付素贞,等。一氧化氮对冠脉阻塞后血小板活化的影响。中国病理生理杂志。1997,13 (4):421

    18 Rubanyi GM.Endothelium,Platelet and cornary vasospasm.Artery Dis.1990,1:645

    19 Moncadas,Palmer RMJ.The antiaggregating proties of vascular endothelium:interaction between prostacyclin and nittric oxide.Pharmacol Rec.1991,43:109
, 百拇医药
    20 Gauthier TW. Nirtic oxide reduced P-selection expression on platelet.Aterioscler Thromb Vassc Biol.1995,15:165

    中国微生态学杂志 2000年第5期第12卷 技术方法

    一种双歧杆菌鉴别计数培养基的研制

    作者:居建华 徐万军 陈敏

    单位:上海市疾病预防控制中心,上海200031

    关键词:改良MRS培养基;X—Gal;鉴别计数., http://www.100md.com