張國新
這里的NO,不是日常英語口語所說的“NO,NO”。它是普通化學物質一氧化氮的分子式,是結構十分簡單的氣體小分子。長期以來,人們認為NO僅僅是酸雨中的有毒成分,許多國家從環境衛生角度出發,對其在空氣中的最高允許濃度作了規定,如美、英兩國規定空氣中NO最高濃度為百萬分之25。空氣中NO對人體的毒性作用多由吸入NO引起,其毒性作用主要包括兩方面:吸入過多后可直接損害肺組織,引起嚴重肺水腫;NO進入血液循環后與血紅蛋白結合形成高鐵血紅蛋白,降低動脈血氧含量,導致組織器官缺氧。
近年科學研究發現,NO在機體內起著十分重要的作用。人體內能產生NO(稱之為內源性NO),并具有廣泛的生理功能,歸納起來主要有兩大類:第一,作為第二信使和神經遞質而調節細胞與細胞間的信息傳遞,如調節血管張力和血壓,傳遞神經信息,抑制血小板聚集;第二,參與細胞免疫反應、介導細胞毒性。人體內NO產生過多或過少,能導致一些疾病的發生。NO產生過量引起的疾病有:①神經系統疾病:如帕金森癥、老年性癡呆、艾滋病性癡呆等;②消化系統疾病:肝炎、肝硬化、潰瘍性結腸炎等;③腎臟疾病:如腎小球腎炎等;④免疫性疾病與炎癥反應:如類風濕性關節炎和骨關節炎、敗血癥等。NO生成不足。可使血管緊張度增加以致痙攣,血小板及白細胞在血管壁上粘附與凝集,從而并發:①心腦血管疾病:如高血壓、高血脂、心綻痛、心肌梗塞、腦卒中、血管粥樣硬化等;②呼吸道疾病:如支氣管哮喘、成人呼吸窘迫綜合征、肺動脈高壓等;③糖尿病;④食道、胃腸道括約肌運動障礙,導致弛緩不良,如肥大性幽門狹窄和食管賁門失弛癥;⑤泌尿道括約肌運動功能不良則可引起陰莖勃起障礙,導致陽痿的發生。另外,已證實NO可抑制精子的活動度,與不孕癥、妊娠高血壓以及胎兒宮內發育都有關系。NO與惡性腫瘤的關系已成為醫學研究的熱點之一。
由上可見,NO在體內的作用有雙重性,在各系統的表現常呈現有益或有害兩種完全不同的作用。正如國外學者Barnes所說:“NO像一把雙刃的劍,一方面在人體許多生理功能中起著重要作用,但另一方面NO本身又是一種有害氣體,過多或過少都能對人體組織器官產生直接的毒性作用。”
目前,與NO有關的藥物已進入臨床治療某些疾病,并展示了良好的前景。其實,有關此類藥物臨床應用至少已有100多年的歷史。早在19世紀后期,擴血管藥物硝酸甘油可以緩解心絞痛已是眾所周知,長期以來人們一直在研究其作用機理,但直至近年,科學家們才發現硝酸甘油和其他有機硝酸鹽本身并無活性,它們首先在體內被分解成NO,正是NO的作用才使大、小動脈血管和靜脈血管擴張。改善心肌血液循環,達到治療的目的。至此人們才真正弄清硝酸甘油治療心絞痛的機理,并推動了NO的臨床應用,用NO吸入法可治療支氣管哮喘、肺動脈高壓和成人呼吸窘迫綜合征;全身給藥可治療休克、改善肝硬化血流動力學紊亂。并能延緩分娩;NO局部注射能治療陽痿,用有關的NO供體(在體內能釋放NO的物質,如硝酸甘油、硝普鈉等)注入貓陰莖海綿體可使腔內壓增加5~8倍,陰莖長度與加藥前相比增加40%,誘發陰莖勃起而不影響體循環血壓,顯示NO供體用于臨床治療勃起功能障礙的潛在價值。
但是,在NO的治療應用中要注意它的兩重性,例如低濃度的NO可有效地治療支氣管哮喘、新生兒肺動脈高壓,但若濃度過高,持續時間過長,則可引起氣道粘膜充血、水腫而加重癥狀。在神經系統中,NO參與嗅覺與痛覺的傳導,也能增強學習和記憶能力,這有可能為神經傳導障礙的治療及人類智能的開發提供新的方法和思路,但過量的NO通過損傷DNA,消耗神經元能量儲存,可致中樞神經系統產生病理性壞死。故在臨床應用中要考慮這些雙重作用,并采取一定的監測手段,力求保證安全有效。
科學研究的最終目的在于其實際應用價值,對于NO的研究是為了其能夠在臨床上的應用。NO無疑是一種有害氣體。那么,人們為什么要選擇NO這樣一種有害氣體作為藥物呢?因為,外源性NO的吸入能選擇性地作用于一些血管而不影響全身血液循環,而內源性NO是調節血管功能的一種活性介質,在體內有極其重要的作用。“有害”與“有益”是相對而言的,臨床應用NO制劑要充分發揮其有益的作用,并控制其有害的影響。當然,NO被廣泛地應用于臨床之前,尚有很多問題需要解決:如長期吸入后毒副作用到底怎樣?除了肺部損害和高鐵血紅蛋白血癥以外,吸入NO對其他組織器官有無影響?NO供體的最佳用藥劑量、臨床效果以及有無毒副反應?如果這些問題能被解決,NO將能被臨床廣泛應用。在健康與疾病走廊徘徊的司第三狀態。