四氢生物蝶呤与血管内皮功能异常

血管内皮功能异常突出表现为内皮依赖性血管舒张功能障碍 ,主要由NO减少及氧自由基增加所致。四氢生物蝶呤 (tetrahydrobiopterin ,BH4 )是NO合酶 (NOS)的必要辅助因子 ,影响NO和氧自由基生成。BH4充足时 ,NOS催化底物L 精氨酸和O2 生成L 胍氨酸和NO ;BH4缺乏时 ,NOS则发生脱偶联 (uncoupling) ,主要催化超氧阴离子产生。BH4缺乏是高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病中内皮功能异常的重要原因 ,用BH4替代治疗提高内皮细胞内BH4水平可有效改善内皮功能 ,可望为保护血管内皮功能提供有效途径     

四氢生物蝶呤的合成及其生物学功能

四氢生物蝶呤(BH4)属于芳香族氨基酸羟化酶的辅酶,是一氧化氮合酶的重要辅因子。在人体内中,BH4具有抗氧化和清除活性氮氧化物的功能,并在体内一系列生理和病理过程中起关键作用。研究表明,在糖尿病、肺动脉高压以及病理性心肌重塑等疾病的发生发展中,BH4生物利用度下降及内皮型一氧化氮合酶脱偶联所导致的血管内皮功能障碍扮演了重要角色。本文就目前BH4在上述疾病中的作用进行综述。     

一氧化氮可调控线粒体的生物形成

一氧化氮 (NO)的广泛生物效应和线粒体 (Mt)作为调控细胞代谢与产能中心 ,使人们联想两者的关系。米兰大学Nisoli等采用小鼠仅表达内皮NO合酶 (eNOS)的褐脂细胞 (其所含的Mt数量多、体积大 )和白脂的 3T3 LI细胞 ,不表达任何同工型NOS的人单核细胞株U937,能稳定转染eNOS的Hela细胞 ,研究内源性NO与Mt生物形成的关系。结果观察到由eNOS产生的NO通过cGMP能提高核内具转录活性的过氧化体增殖子———激活受体γ辅激活因子 1α(peroxisomeproliferator activatedreceptorγcoactivator 1α ,PGC 1α)活性 ,PGC 1α能促使核呼吸…     

一氧化氮合酶的遗传、生理研究进展

一氧化氮具有广泛的生理功能,哺乳动物体内的NO是由NO合酶(NOS)氧化L-精氨酸而合成的,合成后的NO迅速跨膜扩散释放,NO合成失调能介导多种疾病。催化NO生物合成的NOS有三种亚型:神经元型NOS(nNOS)、内皮型NOS(eNOS)和诱导型NOS(iNOS),目前,人的三型NOS已纯化并且已分子克隆成功,对一氧化氮合酶的遗传研究确认了NOS家族的基因结构和染色体定位。     

一氧化氮对心肌的抑制性保护作用

内皮型与神经型一氧化氮合酶(eNOS,nNOS)在心肌细胞内持续表达,而细胞应激可引起诱导型NOS(iNOS)表达.心肌细胞结构型eNOS与nNOS源性NO,在生理条件下对心肌主要发挥4方面的抑制作用:减缓心肌细胞搏动频率,轻度抑制心肌细胞收缩功能,加速心肌细胞舒张并增加顺应性,以及轻度抑制线粒体电子传递而增强氧利用效...     

Gch在喋啶代谢通路中参与鱼类体色形成的研究

鸟苷三磷酸环化水解酶 (GTP cyclohydrolase,Gch)是具有GTP-cyclohydro结构域的蛋白酶,广泛存在于脊椎动物和无脊椎动物中。哺乳动物和鸟类中只具有Gch1,硬骨鱼类和两栖动物中Gch1存在旁系同源的Gch2和Gch3,且功能存在差异。Gch是以鸟苷三磷酸为底物,最终形成四氢生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)的限速酶,而BH4是芳香族氨基酸羟化酶必须的辅助因子,参与多种激素和神经递质的合成。Gch是催化各种蝶呤生物合成的起始步骤,例如皮肤色素、眼色素、甲氨蝶呤、叶黄酸和BH4等,在体内一系列生理病理过程中发挥重要作用。Gch的生理功能与BH4的生物合成有着不可分割的联系,作为BH4生物合成的唯一限速酶,其活性可作为神经元和色素细胞的发育指示物,也是研究色素形成和神经递质生物合成的重要标志。目前,Gch在肿瘤和心血管等疾病的发病机制方面已获得广泛关注和解析,而色素合成和体色调控的作用研究多集中在昆虫方面,在硬骨鱼类中较少。因此,本文将重点对Gch基因、蛋白质、功能以及在鱼类体色方面中的作用进行总结归纳,对深入分析Gch在鱼类体色形成中的作用及后期鱼类体色改良具有重要的指导意义。     

血管内皮型一氧化氮合酶的调节机制

血管内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的调控机制可分为基因表达水平调节和蛋白水平调节两个方面。其中,eNOS的基因表达水平调节主要包含启动子的调节和mRNA的稳定性调节两方面。而eNOS的蛋白水平调节又可分为三个方面:eNOS细胞内转位的调节机制;eNOS复合体形成的调节机制;eNOS氨基酸残基磷酸化的调节机制。eNOS的分子调控机制与临床疾病的发生、发展及其治疗有着密切的关系,故对eNOS分子调控机制的进一步了解有着非常重要的意义。     

白细胞介素—10对血管一氧化氮／一氧化氮合酶系统的影响

为探讨抗炎因子－－白细胞介素－10（IL－10）对大鼠主动脉一氧化氮（NO）／一氧化氮合酶（NOS）系统的影响,应用Griess试剂、^3H－瓜氨酸生成及蛋白免疫印迹杂交等方法,测定IL－10孵育对血管NO释放、NOS活性及表达的影响。结果发现细菌脂多糖（LPS）呈浓度领带性地激活诱导型NOS（iNOS）,促进NO生成。IL－10（10^-10-10^-8g/ml）呈浓度依赖性地上调内皮型NOS（eNOS）蛋白表达及其活性,但对iNOS活性及表达无明显影响,IL－10（10^-9-10^-8g/ml）显著抑制10μg/ml LPS诱导的NO生成和iNOS激活;而高浓度IL－10（10^-7g/ml）则上调iNOS的活性,对eNOS蛋白的表达知活性无明显影响。因此IL－10对NO／NOS系统具有双重影响,一方面可抑制炎症介质诱发的作为炎性物质的iNOS的表达及激活,另一方面可上调内皮源扩血管物质NO的释放。     

一氧化氮相关的内皮功能障碍与高血压

动脉脉管系统在静息状态下处于收缩状态,具有一定的血管紧张度。血流增加时内皮细胞通过释放血管内皮舒张因子介导平滑肌舒张来维持正常的血压。当内皮依赖的舒张作用下降时,血流增加会导致局部或全身血压升高,最终引发高血压。内皮功能障碍是高血压的特征性异常变化之一,而一氧化氮(NO)-介导的舒张血管途径被认为对血压调节有重要作用。本文将对正常及高血压状态下NO相关的内皮功能做一综述。     

一氧化氮调控力竭运动诱导的红细胞变形能力下降的研究进展

红细胞(red blood cell, RBC)的变形能力对于保障其氧运输功能的正常发挥具有重要作用。力竭运动导致机体缺氧,出现氧化应激反应,机体氧化还原失稳态, RBC膜结构被破坏。血红蛋白(hemoglobin, Hb)也将被氧化成高铁血红蛋白(methemoglobin, MetHb),与RBC膜骨架蛋白交联并最终引起RBC变形能力下降。一氧化氮(nitric oxide, NO)不仅能够作为内皮舒张因子参与调节机体血流稳态,近年来还发现NO具有调控RBC变形能力的功能。该文以NO调控RBC膜的氧化损伤反应为切入点,梳理NO调控力竭运动诱导的RBC变形能力下降的作用机制,旨在为促进力竭运动后机体氧运输功能的恢复提供理论依据。     

HIF-NOS信号通路对哺乳动物卵巢NO依赖性功能的调控作用

一氧化氮(NO)作为气体明星分子和信号分子,在哺乳动物体内不同的生理调节过程中具有非常重要的作用,尤其是哺乳动物卵巢功能的调控.一氧化氮合酶(NOS)是NO合成的限速酶,是调节NO合成的关键环节,也是NO依赖性功能调控的重要环节.因此,调节NOS转录/合成的信号通路对哺乳动物卵巢NO依赖性功能具有至关重要的调控作用.最近的研究发现,缺氧诱导因子(HIF)作为转录因子,参与许多与缺氧相关靶基因的转录调控,如NOS和血管内皮生长因子(VEGF)等.本文一方面描述了NO合成及其调控的分子机制,另一方面阐明了HIF作为转录因子对NOS的转录调控,从而揭示HIF在NO依赖性卵巢功能调控中的重要作用,同时为进一步研究哺乳动物卵巢功能的调控提供新的研究方向和理论基础.     

神经型一氧化氮合酶的活性调控

一氧化氮是重要的信使分子,在生物体内参与众多生理及病理过程。生物体内存在着复杂的一氧化氮合酶活性调控机制以精确调控一氧化氮的生成。在神经系统中,一氧化氮主要由神经型一氧化氮合酶催化生成。神经型一氧化氮合酶的活性主要受到翻译后水平上钙离子和钙调蛋白的调控,其调控方式包括二聚化、多位点的磷酸化和去磷酸化,以及主要由PDZ结构域介导的蛋白质-蛋白质相互作用。一氧化氮本身对其合酶的活性具有负反馈调控作用。近年来的研究提示,细胞质膜上的脂筏微区在神经性一氧化氮合酶的活性调控中也起到重要的调节作用。     

神经系统中的一氧化氮

一氧化氮(NO)是一种广泛存在的独特的生物信使因子和效应因子.NO参与脑内许多生理功能和病理生理过程.NO调节神经递质释放和脑血流,参与神经发育和基因表达调控.NO可能作为一种逆行信使物质参与海马的长时程突触传递增强和小脑的长时程突触传递抑制.过多的NO则具有神经毒性并与许多神经系统疾病有关.     

一氧化氮及在脑发育中的作用

一氧化氮(NO)是一种小分子气体,是生物体内第一个被证实的气体信息分子。自1988年Carthwaite首次提出在神经系统中的传导作用后,NO在神经系统中的作用越来越受到重视。NO具有脂溶性、在体内易扩散、半衰期短(只有数秒钟)等生物学特征。体内的NO是由一氧化氮合酶(NOS)以左旋精氨酸为底物催化生成。     

家蚕墨蝶呤还原酶基因的体外表达及酶活性研究

家蚕（Bombyx mori）黄体色突变体（lem）的幼虫体壁富含墨蝶呤（SP）,SP经墨蝶呤还原酶（SPR）的催化作用合成四氢生物蝶呤（BH4）。作为芳香族氨基酸羟化酶的重要辅酶,BH4的缺乏会导致多种神经性代谢综合症。前期研究已克隆获得家蚕SPR基因（BmSpr）,确定了BmSpr为lem突变体的遗传本质。本实验将重组质粒 pET-24b-BmSpr转化至 E．coli 不同菌株的感受态细胞,对 BmSpr的体外表达条件进行了优化。SDS-PAGE和Western Blot的检测结果表明BmSPR融合蛋白能够在原核表达系统中得到稳定表达,酶活性分析结果显示体外表达的重组BmSPR对其底物SP有较好的催化活性。本研究为进一步以从家蚕lem突变体资源大量提纯的SP为底物,利用原核表达BmSPR,开展体外合成 BH4的应用基础研究奠定了实验基础。     

同型半胱氨酸对内皮细胞一氧化氮合酶系统的损伤机制及叶酸的拮抗效应

本实验探讨同型半胱氨酸(Hcy)对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)一氧化氮合酶(eNOS)的损伤机制及叶酸(FA)的拮抗效应。HUVEC原代培养,传至第3代后,将其与不同浓度Hcv(10μmol/L、30μmol/L、100μmol/L和300μmol/L)、FA(100μmol/L)或两者联合共同培养72h,用RT-PCR和免疫组织化学技术分别估测细胞eNOS mRNA水平及eNOS蛋白质量;高效液相色谱测定细胞内不对称二甲基精氨酸(ADMA)含量;并分别测定二甲基精氨酸二甲胺水解酶(DDAH)、eNOS活性及一氧化氮(NO)含量。HUVEC与不同浓度Hcy培养72h后,eNOS mRNA和蛋白质表达皆受到抑制;eNOS活性降低;NO生成减少。同时,DDAH活性降低;细胞内ADMA含量呈剂量依赖性增加。加入FA后,eNOS蛋白质水平上调;eNOS活性增强;NO生成增多。同时,DDAH活性增强,ADMA蓄积减少;但eNOS mRNA表达没有改变。Hcy对内皮细胞eNOS的损伤机制涉及eNOS酶蛋白和eNOS的基因表达两个层面,其对eNOS酶蛋白的抑制机制可能通过DDAH-ADMA通路,FA可拮抗Hcy对eNOS酶蛋白的抑制作用,显示出对HHcy有一定的保护作用。但FA对HHcy所导致的eNOS基因表达的抑制无保护效应。     

四氢生物蝶呤对大鼠低密度脂蛋白氧化修饰的作用及其机制探讨

目的:探讨四氢生物蝶呤(BH4)治疗高脂血症(HL)大鼠对低密度脂蛋白(LDL)氧化修饰作用及其机制。方法:选用8周龄雄性Wistar大鼠54只,随机分为对照组(普通饮食)、高脂饮食组(HL组)和高脂饮食并腹腔注射BH4组(HL+BH4组)(n=18)。于实验前、实验8周和16周时每组各杀死6只大鼠测定血脂和血清BH4水平,测定主动脉血管活性氧(ROS)、脂质过氧化代谢终产物丙二醛(MDA)和LDL氧化修饰水平。结果:至实验8周和16周时,HL组和HL+BH4组血脂水平较对照组均明显升高(P<0.01),但HL组和HL+BH4组之间无明显差异(P>0.05);ROS和MDA明显降低(P<0.01);HL+BH4组较对照组和HL组BH4水平均明显升高(P<0.01);与对照组相比,HL组大鼠主动脉匀浆中BH4含量明显降低(P<0.01),但总喋呤水平(TB=BH4+BH2+B)无明显差异(P>0.05);HL组大鼠血清硫代巴比妥酸反应物(TBARS)生成量随周龄的增加有逐渐升高的趋势,而HL+BH4组大鼠血清TBARS生成量较HL组明显降低(P<0.01)。结论:BH4可以减轻LDL氧化修饰,其机制可能与纠正NOS脱偶联、ROS生成减少及LDL脂质过氧化降低有关。     

一氧化氮控释生物材料研究进展与生物医学应用

一氧化氮(NO)作为一种重要的气体信号分子,参与调节多种生理及病理过程,如血管形成、神经传递、免疫调控及肿瘤生长等.随着NO在生命过程中的关键作用不断被揭示,研究者开始关注如何利用外源性NO进行生物医学治疗.目前,已经成功合成了多种可释放NO的供体化合物,包括硝酸酯类、偶氮二醇烯翁盐类、S-亚硝基硫醇类、呋咱氮氧化物类和NO-金属配合物类等.但是,这些低分子量NO供体化合物存在易突释、缺乏靶向性等问题,因此限制了其临床转化.基于生物材料的NO递送系统为实现一氧化氮的定量(可控)释放和定点(靶向)传输提供了有效策略,在生物医学领域展现出广阔的应用前景.本文拟对NO供体化合物、NO递送系统及其生物医学应用等方面的研究进展进行系统综述,并对NO生物材料的未来发展方向及应用前景进行了展望.     

尾加压素对新生大鼠心肌细胞一氧化氮合成的影响

应用半定量逆转录－多聚酶链反应法,观察尾加压素（urotensin Ⅱ,UⅡ）对培养的新生SD大鼠心肌细胞内皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase,eNOS)mRNA表达的影响,并测定UⅡ对心肌细胞内一氧化氮合酶（nitric oxide synthase,NOS)活性和一氧化氮（nitric oxide,NO)释放的影响。结果显示：UⅡ抑制培养的新生大鼠心肌细胞eNOS mRNA表达、抑制NOS的活性及NO释放;0.1μmol/L浓度的UⅡ呈时间依赖性抑制心肌细胞NOS的活性及NO生成。上述实验结果提示UⅡ的心血管作用可能与NO合成系统有关。     

金雀异黄酮通过减少卵巢切除大鼠心肌小凹蛋白-1的表达而增加一氧化氮的生成

观察金雀异黄酮(genistein)替代治疗对卵巢切除大鼠心肌中一氧化氮(nitric oxide,NO)和内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)的影响.成年雌性Sprague-Dawley大鼠经双侧卵巢切除术,假手术组作为对照,术后三周将行卵巢切除术的大鼠随机分为低剂量genistein(0.5 mg/kg·d1)、高剂量genistein(5.0 mg/kg·d-1)、17-β雌二醇(0.1 mg/kg·d-1)和模型组(100μl/d芝麻油),各组均皮下注射给药并给予不含大豆的饲料喂养6周,测定大鼠尾动脉血压、心率,麻醉后放血处死大鼠称量子宫重量;放免法检测血浆中总雌二醇,亚硝酸还原酶法检测心肌匀浆中NO,Western blot检测心肌中eNOS的表达以及eNOS的调节蛋白小凹蛋白-1(caveolin-1)和钙调素(calmodulin)的表达情况.结果显示各组间大鼠血压无显著性差异,同17-β雌二醇一样,genistein能呈剂量依赖性地增加心肌组织中eNOS表达量和NO生成,同时genistein能明显降低内源性eNOS活性抑制物caveolin-1的表达,而不影响eNOS活性正性调节蛋白钙调素的表达.与溶媒对照组比较,0.5 mg/kg·d-1的genistein不增加子宫重量,5.0 mg/kg·d-1的genistein增加子宫重量3倍,但较17-β雌二醇(增加6倍)的作用小(P＜0.01).上述结果提示,植物雌激素genistein剂量依赖性地上调心肌组织eNOS的活性并增加NO的生成,减少抑制eNOS活性的小凹蛋白-1表达.