《dayin一氧化氮与心血管疾病ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《dayin一氧化氮与心血管疾病ppt课件（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,L-Arg，L-OH-Arg和含精氨酸的小分子多肽是合成NO的前体。 在组织中，L-Arg以还原型辅酶II（NADPH）作为电子供体。 生成的NO以扩散的形式到达并进入靶细胞。,化学性质活泼：其T1/2仅2-5sec； 易与氧反应，生成新的毒性自由基 可被O2-灭活而生成过氧化亚硝酸阴离子(ONOO-)。 在酸性条件下： ONOO- + 氧化性及对细胞的毒性作用均明显强于NO。,NO合成和释放的影响因素,引起NO合成和释放的刺激主要有两种： 化学性刺激（如Ach、缓激肽等）； 机械性刺激（如血管张力、剪应力、EC变形及血液脉冲流动等）： 剪应力加大可激活位于EC表面的机械性感受器，使NOS活
2、性增强。 *NO及NO前体可以反馈性抑制主动脉EC中的NOS，而不影响NO对VSM的直接舒张作用,NO弥散进入VSM细胞内，通过与鸟苷酸环化酶(GC)中血红素卟啉环中的Fe2+结合，将卟啉环中的Fe2+ 拉出表面，引起GC构型发生改变而激活，从而使三磷酸鸟苷（GTP）转变为环磷酸鸟苷（cGMP），导致细胞内cGMP水平升高。 cGMP水平升高 调节离子通道 依赖于cGMP的蛋白激酶 激活cGMP的磷酸二酯酶 抑制cGMP的磷酸二酯酶,NO作用机制,NO的细胞毒性,病理状态下，NO短暂升高，一方面，它对人体可起到有益作用（抗菌、抗寄生虫、抗病毒或杀伤肿瘤）；另一方面，不加控制的高水平NO则对人体
3、有害： ONOO- + 与一些酶的铁-硫中心结合，影响线粒体电子传递、柠檬酸循环和DNA合成。,NOS分类及分布,应用蛋白质生化和分子克隆技术已分离出至少3种独立的NOS基因，并以组成或克隆的先后顺序命名为： 神经型（ncNOS）或称I型NOS：脑、平滑肌、骨骼肌、肝细胞以及胰、胃、肾等 巨噬细胞型（iNOS）又称免疫型或II型NOS：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 内皮型（ecNOS）或III型NOS：血管内皮细胞,NOS在细胞内存在形式,NOS是一种含铁的单胺氧化酶，根据对Ca2+的依赖性，在细胞内的存在形式分为： 结构型NOS(cNOS)：活性受Ca2+
4、和CaM浓度的调控；主要分布于血管内皮细胞、血小板，神经组织中次之。 诱导型NOS (iNOS)：活性与Ca2+浓度无关，但需要脂多糖（LPS）和细胞因子如IL-1和IFN-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、IL-4、IL-8及IL-10所抑制。,NOS抑制剂研究进展,左旋精氨酸(L-arg)类似物：如 L-NMA, L-NCPA，L-NAA, L-NAHA, L-NAME, L-NMME等都是NOS的竞争性抑制剂。 其中L-NAME和L-NAA是iNOS的选择性抑制剂，对白介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子-(TNF-)诱导产生的心肌收缩能力衰退具有明显的保护作
5、用。,糖皮质激素： 能抑制各种细胞中由内毒素或细胞因子诱导的NOS的活性，包括内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和肝细胞等。 能显著地抑制心肌梗塞中iNOS的表达和转录，降低心肌细胞中cGMP水平，降低过量NO对心肌细胞的毒性作用，对心肌的收缩功能起代偿作用。 对cNOS无抑制作用。,氨基胍 (aminoguanidine) 是一种iNOS的选择性抑制剂，抑制作用大于精氨酸类似物， 它对iNOS的抑制作用明显大于cNOS。 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； 通过抑制iNOS的活性，使NO的合成减少，抑制内毒素血症引起的血压下降和对去甲肾上腺素的血
6、管低反应性,异硫脲类似物（被硫替代的）：如 硫-甲基异硫脲(SMT)、硫-氨乙基异硫脲(SAETU)、硫-乙基异硫脲(SETU)、硫-异丙基异硫脲( SIPTU) 都是NOS抑制剂。 前两者是iNOS的强大抑制剂。抑制作用明显L-NMA，但对血管内皮细胞NOS的抑制作用L-NMA 显著地改善急性心肌梗塞后的左室功能，增加心肌的血流供应。,其它NOS抑制剂 双氢吡啶拮抗剂和钙通道激动剂(BYk8644)是一种非钙依赖性NOS抑制剂。能抑制内毒素诱导巨噬细胞产生NOS。钙拮抗剂硝苯吡啶同样能够抑制体内和体外非钙依赖性NOS的活性。 转移生长因子-2剂量依赖性地抑制白介素-1和TNF-刺激GC的形成
7、和NOS的诱导。 亚甲蓝，一种GC抑制剂，它同样抑制NOS的活性，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iNOS基因和iNOS酶活性。,3、一氧化氮（NO） 大量研究表明， NO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。 少量的NO激活鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase，GC) cGMP 调节脑血流量和促进神经细胞的生长发育； 过量的NO 细胞损伤。当突触前膜受刺激释放Glu 激活突触后膜上的NMDA受体 Ca2+内流 激活一氧化氮合酶产生过量的NO 细胞毒性。,1、-氨基丁酸(GABA),GABA在神经组织中的形成是通过突触中的谷氨酸脱
8、羧酶的脱羧作用而产生的, 其降解是氨基丁酸转氨酶催化实现的。,作用机制：使细胞膜对Cl- 的通透性突触后神经元放电速率神经元活动 。 史嘉伟等在研究GABA对血管平滑肌的作用时发现： 5-HT可使血管收缩；而GABA可使收缩的血管舒张,此作用对脑血管较外周血管明显,可能与受体的密度有关。,（一）GABA受体,根据受体对激动剂及拮抗剂的敏感性, 可将GABA 受体主要分为A 、B 、C 三个亚型。 GABA与GABAA受体结合,引起突触后膜Cl-通道启开,产生IPSP,抑制神经元放电。 其突触后抑制效应可被荷包牡丹碱(Bicuculline, Bic)特异地阻断。 GABAB受体对Bic不敏感,
9、但可与GABA和苯氯丁氨酸发生高亲和性地结合, 通过激动位于膜上的G蛋白, 抑制Ca2+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。 因此GABA与A、B受体都可结合,而苯氯丁氨酸是B受体的激动剂。,（二）GABA的心血管作用,1、降血压作用 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, GABA有肾功能活化作用。肾功能活化后, 由于利尿作用激活,过剩盐分可从尿中排出,使血压降低,从而可预防高血压。 GABA作用于延髓的血管运动中枢,使血压降低。 抑制加压素的分泌,扩张血管,降低血压。 2、GABA对脑缺血缺氧的保护作用 GABA对脑缺血缺氧有保护作
10、用： 研究表明，给予GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱以及Cl-通道拮抗剂NPPB可阻断GABA 的保护作用。 因此，GABA可提高海马脑片耐缺氧能力, 其机制可能与GABA通过GABAA受体Cl-内流有关。,细胞内主要的氧化还原对,氧化型与还原型辅酶II (NADPH/NADP+)：辅酶则是维持谷胱甘肽于还原状态的还原当量提供者，NADPH是机体内生成的基本的抗氧化剂 氧化型与还原型硫氧还原蛋白(TRXRED/TRXOX) 氧化型与还原型谷光甘肽(GSH/GSSG)。 机体内的氧化剂 活性氧(reactive oxygen species,ROS) 主要是超氧阴离子(O2-或HO2-) 与羟自由
11、基(-OH)及其活性衍生物如过氧化氢H2O2)、-O2及LO、LOO及LOOH等脂质过氧化物。 活性氮(reactive nitrogen species,RNS) , 主要是NO及NO/O2、NO/O2-反应生成的系列含氮化合物,体内主要的氧化还原对：谷胱甘肽还原型/氧化型(GSSG/GSH)和辅酶(NADPH/NADP）为机体的氧化还原反应提供丰富的物质基础。 GSH/GSSG所起的作用最大,其含量要比其他两个高出100倍以上，细胞内氧化还原状态的变化在很大程度上受到GSH/GSSG 的影响。是机体的主要内源性氧化-还原调控因子，其-SH和-S-S-间的转换调控着许多生物大分子的活性，被称
12、为“分子开关” 。谷胱甘肽在体内含量非常丰富，是机体的主要抗氧化防御机制之一。 通过检测谷胱甘肽(glutathione)氧化型/还原型(GSSG/GSH)及其氧化-还原电位和NADP+/NADPH氧化型/还原型及其氧化-还原电位可以了解机体的氧化-还原状态，进而了解其与疾病的关系。,自由基的有益作用,吞噬作用：活性氧有助于吞噬细胞杀灭细菌。当吞噬细胞进行吞噬作用时常与氧代谢突然增长联系在一起，这一现象称为“呼吸爆发”。氧代谢首先产生大量的H2O2，其次产生大量的超氧阴离子自由基，另外还产生一定量的羟自由基和单线态氧。机体内的葡萄糖提供了产生超氧阴离子自由基所需的能量，而氧呼吸突发中产生的各类
13、活性氧中以H2O2的杀菌作用最强，并且其杀菌能力在有卤素离子及过氧化物酶存在时能增强数倍。 参与花生四烯酸氧化成前列腺素。抗氧化剂在体内一方面可使膜磷脂在磷脂酶A2和钙存在的条件下生成足够的花生四烯酸，使之在环氧合酶作用下生成前列腺素；另一方面抗氧化剂又能清除OX，保护环氧合酶和其他氧化酶不失活，使前列腺素代谢正常进行。抗氧化剂还能使膜脂过氧化物的形成减少，保护前列腺环素合成酶，使PGH2在前列腺环素合成酶作用下生成PGI2。PGI2又能对抗凝血恶烷，以减少TXA2所引起的血小板聚集和黏附，减轻机体微循环障碍。,自由基的有益作用,参与凝血酶原的生物合成：超氧阴离子自由基通过参与形成羧化剂，羧化
14、剂催化凝血酶原前体生成凝血酶原。 解毒作用：机体对外来物质的解毒作用主要在肝脏中进行，是通过肝微粒体细胞色素P450催化各类外来物质羧化作用实现的。肝微粒体解毒系统包括3个部分，即细胞色素P450，需NADPH的细胞色素P450还原酶和卵磷脂。SOD可抑制这3部分重建的系统，并且其中NADPH 和还原酶部分可被另一产生超氧阴离子（O2-.）的系统所代替，说明反应中有O2-.参加。实际上连接于细胞色素P450上的O2-.是真正起羟化作用的物质。,自由基的有益作用,参与胶原蛋白合成。Myllyla等（1978）报道胶原蛋白的前体为原胶原蛋（procollagen），在胶原蛋白的生物合成中，原胶原蛋
15、白转变成胶原蛋白的关键步骤是：原胶原蛋白的脯氨酸和赖氨酸经脯氨酸羧化酶和赖氨酸羧化酶的羧化作用，而羧化作用需要超氧阴离子自由基、羧自由基、H2O2或1O2的参与。 调节细胞增殖和分化，研究证实低浓度的活性氧如超氧阴离子自由基和H2O2可以促进细胞的生长，是细胞维持生存和生长不可缺少的因子，若缺乏细胞将无法增殖，甚至死亡。Bravard A等运用典型的非分化和分化细胞系研究了增殖与分化过程中抗氧化代谢的变化情况，结果显示，SOD活性升高与分化密切相关，甚至可以看作分化的标志。 环核苷酸的生物合成，鸟苷酸环化酶的环一磷酸鸟苷（cGMP）的生物合成也需要氧自由基的参与，并可被巯基化合物抑制。 一氧化
16、氮、超氧阴离子、过氧化氢等活性氧在需氧生物体的神经、内分泌、循环、免疫等生理活动中作为信号传导分子发挥着重要的作用，并且在细胞稳态的调节等细胞生命活动中作为第二信使参与多种因子的细胞生物学效应的启动。大量的研究显示：NO与机体的特异性免疫反应关系密切。MacCmiking等（1992）研究发现B淋巴细胞、T淋巴细胞均可产生NO，NO与免疫细胞生长调节密切相关。,自由基的有益作用,脂肪加氧化酶产物。血小板脂肪加氧化酶作用于它的天然底物花生四烯酸则形成12-氢过氧化-5,8,11,14-二十碳四烯酸（12-HPETE），该化合物不稳定，很快地在体内还原成12-羟衍生物（12-HETE）（皮肤中）、11-HETE（肺和肥大细胞中）、5-HETE、15-HETE和12-DHETE（兔和人白细胞中）。HPETE类化合物是一系列具有强生物学活性的白三烯类（1eukotri-enes，LT）的前体，它们能增加血管通透性和
