李昊琦，呼庆勋(上海大学医学院，上海 200444)

    一氧化氮(NO)作为生物体内具有生物活性的信号分子，介导多种生物学作用，在生物系统中发挥着重要的生理功能。随着对NO的深入探索，多项研究表明NO作为一种能在细胞间传递信号的分子，普遍存在于多种细胞、组织和器官中，参与心血管稳态[1]、免疫反应[2]、神经传递[3]以及与细胞凋亡和增殖[4]相关的多种生理病理途径。

    线粒体是参与调节各种重要细胞过程的细胞器，除了作为细胞的能量工厂以产生大量三磷酸腺苷(ATP)外，也在细胞信号传导、细胞分化、细胞凋亡等过程中发挥着重要作用。线粒体通过调控细胞代谢和表观遗传修饰等机制对机体稳态产生影响，其功能异常将参与多种疾病的发生发展。近年来的研究表明NO及其衍生物对线粒体功能的调控起到重要影响作用，进而影响细胞生理状态和疾病的发生发展[5-6]。本文就NO对线粒体功能的调控机制及其通过调控线粒体功能参与疾病发病的机制进行综述。

    1 NO的生物学作用

    NO作为一种新型的气体信号分子，在氮原子上有不成对的电子对，对多种生物分子都具有很高的反应性。作为具有脂溶性的介质，NO可以快速透过生物膜扩散发挥生理作用，但在体内具有不稳定性，能迅速被血红蛋白、氧自由基等灭活。

    内源性NO的产生主要是指在一氧化氮合酶(NOS)催化下，以L-精氨酸和分子氧为底物，在辅助因子四氢生物蝶呤(BH4)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黄素单核苷酸(FMN)参与下产生。NOS主要包括三种亚型：神经元型一氧化氮合酶(nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)。在三种亚型中，eNOS主要表达于内皮细胞、血管平滑肌细胞、心肌细胞中，对于维持心血管系统的稳态是最重要的[7]。nNOS在大脑的特定神经元中组成性表达，主要调节神经信号转导，在骨骼肌和心肌组织中也有表达。eNOS和nNOS的活性都受Ca2+和钙调素(CaM)以及自身翻译后修饰的调节。iNOS最早被发现存在于巨噬细胞中，iNOS非钙离子依赖的特性使其具有较高的催化活性，其催化产生的NO在炎症条件下的多种生化途径和能量代谢调节中起着核心作用[8]。此外，据报道，线粒体基质和内膜中具有线粒体一氧化氮合酶(mtNOS)，以调节线粒体的耗氧量和生物发生。mtNOS被认为是nNOS的α亚型，但有关其性质尚未有确切定论[9]。除了NOS的催化作用，NO的合成也可以被其氧化代谢物亚硝酸盐还原，亚硝酸盐可以通过与质子反应或酶促反应转化为NO ......