一氧化氮及诱导型一氧化氮合酶的研究进展

一氧化氮(Nitric Oxide,NO)是一个普遍存在的第二信使,具有广泛的生理病理作用,其在呼吸、消化、循环、免疫、神经等全身多系统的生理、病理生理及有关临床疾病中起着重要作用。由于其独特的理化性质和生物学活性,使得对于NO的研究主要集中在其合成的关键酶一氧化氮合酶(NOS)上,特别是对于诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的研究更是成为近年的研究热点。本文将对NO及iNOS作用机制、调节及在部分临床疾病中的作用研究作一综述。     

参芎化瘀胶囊预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后一氧化氮合酶亚型表达的影响

目的：观察参芎化瘀胶囊预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后一氧化氮合酶（NOS）亚型内皮型（eNOS）、神经元型（nNOS）及诱导型（iNOS）表达的影响,探讨参芎化瘀胶囊对大鼠急性脑缺血再灌注损伤保护作用的机制。方法: 实验大鼠随机分为：假手术组,缺血再灌注组,参芎化瘀胶囊高、中、低剂量预处理 组（480、240、120 mg?kg－1）,各组又分为缺血2 h 再灌注后3、6、12、24、48、72 h 组,每组6 只。灌胃给药7天,每天1 次,第7 天灌胃2 h 后线栓法制作大脑中动脉阻断（MCAO）再灌注模型。免疫组化方法检测 eNOS、nNOS 和iNOS 蛋白表达。结果：①与假手术组比较,缺血再灌注组各时间点（3、6、12、24、48、72 h）eNOS、nNOS 和iNOS 表达均增强（P<0.05 或P<0.01）;于与缺血再灌注组比较,参芎化瘀胶囊预处理组各 时间点eNOS 表达均增强（P<0.05 或P<0.01）,nNOS 和iNOS 表达均减少（P<0.05 或P<0.01）,其中均以高剂量组效果最为显著。结论：参芎化瘀胶囊预处理对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制可能与调节NOS 分型表达有关。     

二苯乙烯苷对动脉硬化大鼠一氧化氮合酶及其基因的调节作用

目的:探讨二苯乙烯苷(TSG)对动脉粥样硬化(AS)大鼠一氧化氮合酶(NOS)及其基因的调节作用与抗AS机制。方法:采用高脂饲料喂饲+维生素D3复制大鼠动脉粥样硬化模型,雄性SD大鼠60只,随机分为6组:正常组、模型组、辛伐他汀阳性对照组、TSG高、中、低剂量组(120,60,30 mg.kg^-1.d^-1)。造模12周后抽样检测大鼠主动脉,以大鼠动脉粥样硬化斑块形成为造模指标。经治疗给药6周后,检测大鼠血清和主动脉组织中NOS水平,RT-PCR检测大鼠主动脉eNOS和iNOS mRNA表达。结果:与模型组相比,辛伐他汀组和TSG高、中剂量组均能显著增加血清和主动脉组织NOS的活性、主动脉组织eNOS mRNA的表达及降低主动脉组织iNOS mRNA的表达。结论:TSG能上调AS大鼠动脉壁eNOS mRNA的表达,抑制AS大鼠动脉壁iNOS mRNA的表达,这可能是TSG抗AS的机制之一。     

银杏叶提取物对星形胶质细胞诱导型一氧化氮合酶基因表达的调控

 目的研究银杏叶提取物(EGh761)对星形胶质细胞合成一氧化氮(NO)的作用以及对共培养的小脑颗粒神经元的作用。方法以脂多糖(LPS)和IFN-γ诱导体外培养的大鼠星形胶质细胞表达诱导型一氧化氮合酶(iNOS),产生NO作为病理条件下胶质细胞过度活化的实验模型,应用逆转录基因扩增技术和蛋白质印迹技术检测EGb761对星形胶质细胞中iNOS基因表达的影响,并探讨这一调控作用的分子机制。结果EGb761能明显降低星形胶质细胞中iNOS mRNA和蛋白质的表达、减少NO 的生成、防止活化的胶质细胞损伤共培养神经元,抑制IκB-α的降解和阻止p65/RelA进入细胞核,提示EGb761对iNOS基因表达的抑制作用依赖于NF-κB信号通路。结论EGb761可能对与胶质细胞过度活化有关的神经系统疾病具有治疗、预防的作用。     

海带多糖对高脂饮食性大鼠主动脉一氧化氮合酶和细胞外基质的调节作用

目的:观察海带多糖对高脂饮食性大鼠主动脉内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9表达的影响,探讨海带多糖抗高脂饮食诱导血管病变的作用与机制。方法:采用高脂饲料联合维生素D3诱导大鼠高脂血症。造模成功后,将大鼠随机分为正常组、模型组、辛伐他汀2 mg/kg、海带多糖低剂量(250 mg/kg)、中剂量(500 mg/kg)、高剂量(1000 mg/kg)治疗组。给药8周后,颈动脉取血测定血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量;测定血清与主动脉中NO和一氧化氮合酶(NOS)的含量。取大鼠主动脉,蛋白免疫印迹法检测eNOS、iNOS、MMP-2和MMP-9的蛋白表达,RT-PCR法分析eNOS、iNOS与MMP-2、MMP-9的基因表达。结果:与模型组相比,海带多糖在1000 mg/kg剂量下能显著降低血清中TC、TG、LDL-C的含量,同时也可升高HDL-C的含量;在500 mg/kg剂量下能够降低TG的含量,提高HDL-C的含量。海带多糖治疗能够显著恢复高脂饮食性引起的血清和主动脉NO和NOS含量的降低。此外,海带多糖在1000 mg/kg剂量下能显著抑制主动脉iNOS与MMP-2、MMP-9的表达,上调eNOS的蛋白表达;在500 mg/kg剂量下能明显降低血管iNOS并升高eNOS的表达。结论:海带多糖除改善高脂饮食性血清脂质谱,提高血清和大动脉NO及NOS含量外,对高脂饮食性大鼠主动脉eNOS、iNOS与MMP-2、MMP-9表达有再平衡作用。     

电针预处理对脑缺血再灌注大鼠大脑皮质一氧化氮合酶及胶质纤维酸性蛋白表达的影响

目的:观察电针预处理对脑缺血再灌注大鼠大脑皮质神经元型一氧化氮合酶(nNOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达的影响,探讨其可能的保护机制。方法:将SD大鼠随机分为假手术组、模型组和电针预处理组,每组8只。采用大脑中动脉栓塞法制备脑缺血再灌注模型。电针预处理组在造模前取"百会"和"大椎"穴给予电针刺激,1次/d,连续7d。造模后24h进行神经功能评分,尼氏染色观察大脑皮质神经细胞形态及存活数,免疫组织化学法检测大脑皮质nNOS、iNOS及GFAP的表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠的神经功能评分明显增高,大脑皮质神经细胞存活数明显减少(P0.01),nNOS、iNOS及GFAP的表达明显增高(P0.01);与模型组比较,电针预处理组能明显改善脑缺血再灌注后大鼠的神经功能症状(P0.01),增加大脑皮质神经细胞的存活数(P0.01),降低nNOS、iNOS的表达(P0.01),促进GFAP的表达(P0.01)。结论:电针预处理对脑缺血再灌注大鼠脑损伤有保护作用,其机制可能与下调nNOS和iNOS、上调GFAP的表达,诱导脑缺血耐受有关。     

荆防散干预一氧化氮合酶-一氧化氮通路的抗炎机制实验研究

目的 观察荆防散干预炎症模型动物一氧化氮合酶-一氧化氮(NOS/NO)通路的抗炎机制,为其功效和临床应用提供药理学依据.方法 采用角叉菜胶诱导大鼠胸膜炎模型和卵白蛋白致小鼠哮喘模型,测定大鼠胸腔渗出液与小鼠肺组织匀浆中NOS,iNOS活力和NO含量的变化.结果 荆防散各剂量组能不同程度地降低小鼠肺组织匀浆与大鼠胸腔渗出液中NOS、iNOS活力,并减少NO含量,其中以5 g·kg-1剂量作用显著.结论 荆防散能通过抑制NOS活力,尤其是与炎症反应密切相关的iNOS活力,从而减少炎症介质NO的生成来发挥抗炎作用,提示干预NOS/NO通路是其抗炎作用机制之一.     

针刺对致病大鼠大脑皮层一氧化氮合酶阳性神经元的影响

目的本研究根据行为学和形态学观察NOS阳性神经元在正常、致痫和针刺治疗组大鼠大脑皮层的分布,对一氧化氮(NO)在癫痫发作和痫波汇聚与传播中的意义以及针刺的影响进行探讨.方法采用强直电刺激海马诱导癫痫模型,脑组织进行还原型辅酶Ⅱ依赖性黄递酶(NADPHd)染色.结果(1)建模鼠全部出现癫痫发作,而针刺治疗组则发作症状明显减轻,发作时间缩短;(2)NOS神经元弥散分布于大脑皮层,尤以皮质内、外中央前区,第1、2感觉运动区,纹状皮质17、18区和颞叶、听区第Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ层数量最多,细胞胞体较大并借突起相互交织层网.梨状皮质区和内嗅皮质区也明显可见;(3)建模组阳性细胞数较对照组明显增多,针刺治疗组则较模型组明显减少(P＜0.05).结论(1)癫痫发作伴有脑内NOS阳性神经元的明显增加,这可能与癫痫引起的神经元损伤和NO介导的痫性放电的发生、传播和汇集有关.(2)针刺大椎、百会可通过抑制一氧化氮合酶--一氧化氮(NOS-NO)途径而抑制大脑皮层神经毒性作用和痫波的启动与传播.     

丹参对单侧输尿管结扎大鼠肾组织一氧化氮及一氧化氮合酶的作用

目的观察复方丹参注射液及苯那普利对梗阻性肾病大鼠的保护作用.方法采用单侧输尿管结扎的方法制备间质性肾炎模型,分别投以复方丹参注射液及苯那普利,检测肾组织中一氧化氮含量及一氧化氮合酶的免疫组织化学表达.结果复方丹参注射液组大鼠肾组织中一氧化氮含量为14.80±2.66μmol/mg蛋白,较病理组9.82±1.66μmol/mg明显增加,P=0.001,苯那普利组为14.73±2.82μmol/mg,两者合用组为13.97±2.40μmol/mg,与病理组相比P=0.002及0.001均有显著性差别.肾组织中一氧化氮合酶(内皮型)表达亦有相似结果且以肾皮质表达较为理想.结论复方丹参注射液及苯那普利能有效提高梗阻性大鼠肾组织中一氧化氮含量,增强内皮型一氧化氮合酶在肾皮质的表达以改善肾内血液循环.     

姜黄素对COPD患者内皮祖细胞一氧化氮分泌及内皮型一氧化氮合酶表达的影响

目的:观察姜黄素对慢性阻塞性肺病患者外周血内皮祖细胞一氧化氮分泌和内皮型一氧化氮合酶表达的影响,探讨姜黄素对慢性阻塞性肺病患者血管保护作用的机制。方法:选取住院慢性阻塞性肺病患者30例,诱导外周血单个核细胞分化为内皮祖细胞,消化收集贴壁细胞,加入不同浓度姜黄素(分别为5,10,15μmol/L),并设立不加入姜黄素的对照组,相同条件下培养一定时间(6小时,12小时,24小时和48小时)。鉴定荧光双染色阳性的细胞为内皮祖细胞,使用Griess法检测一氧化氮分泌量,Western Blot法检测一氧化氮合酶蛋白的表达。结果:姜黄素显著改善了慢性阻塞性肺病患者内皮祖细胞的一氧化氮分泌功能,呈浓度时间依耐性,当姜黄素浓度为15μmol/L,共培养24h后改善最为明显。姜黄素也显著增强了慢性阻塞性肺病患者内皮祖细胞的一氧化氮合酶表达,姜黄素浓度为15μmol/L时最为显著。结论:姜黄素促进了内皮祖细胞的一氧化氮分泌量并增强了一氧化氮合酶的表达,提示姜黄素可通过改善内皮祖细胞的功能活性来修复慢性阻塞性肺病患者损伤的血管内皮功能。     

中药对内皮型一氧化氮合酶转录的调控作用

对内皮型一氧化氮合酶( endothelial nitric oxide synthase,eNOS)转录调控相关文献整理和分析,着重介绍中药的心脑血管防治作用的药理机制.从PubMed数据库和中国知网数据库检索出相关文献,结合《中医药学高级丛书-中药药理学》、《中药现代研究与应用》和《最新中药药理与临床应用》中对相关中药的介绍分析文献.简述了eNOS基因转录调控的机制包括表观遗传调控、相关转录因子、27 nt小RNA负反馈调控、mRNA稳定性等;总结了能调控eNOS基因转录的中药成分和复方制剂及其药理作用机制.结合中药治疗慢性疾病的优势,提出从分子水平(如表观遗传特征的缓慢变化)研究中药防治心脑血管疾病的药理机制的方法.     

Selective inducible nitric oxide synthase suppression by new bracteanolides from Murdannia bracteata

Murdannia bracteata has been used as a Taiwanese folk medicine for its anti-inflammatory properties. However, neither its active ingredients nor its anti-inflammatory actions are well defined. Nitric oxide (NO), overproduced by activated macrophages via inducible NO synthase (iNOS), is suggested to be a significant pathogenic factor in various inflammatory tissue injuries. In order to elucidate the anti-inflammatory actions of M. bracteata, the present study was designed to isolate its active constituents and examine its effects on iNOS in lipopolysaccharide (LPS)-activated macrophages. Two new hydroxybutenolides, bracteanolide A (1) and B (2), together with (+)-(R)-p-hydroxyphenyllactic acid (3) and isovitexin (4), were isolated and identified from M. bracteata by the NO production assay. All of the compounds inhibited NO production except 3. Their rank order of potency was 1>2>4. Among these, 1 significantly inhibited NO production, which is associated with its suppression on iNOS induction in a concentration-dependent manner, with an IC(50) of 33.27+/-0.86 microM. Nevertheless, isometric tension recordings in isolated endothelium-intact rat aorta revealed that 1-4 did not affect acetylcholine-induced endothelial NO-dependent relaxation, an index of endothelial NOS (eNOS) activity. The selective inhibition on iNOS provides a possible explanation for the anti-inflammatory use of M. bracteata.     

Flavonoids with iNOS inhibitory activity from Pogonatherum crinitum

Pogonatherum crinitum has long been used as a folk remedy for the treatment of many inflammatory diseases in Taiwan, and till now there is still no report concerning its active principles as well as their pharmacological studies. That prompted us to investigate the bioactive constituents of Pogonatherum crinitum. Two novel chemical entities, luteolin 6-C-beta-boivinopyranoside (1) and 6-trans-(2'-O-alpha-rhamnopyranosyl)ethenyl-5,7,3',4'-tetrahydroxyflavone (2), along with luteolin (3), kaempferol (4), luteolin 6-C-beta-fucopyranoside (5), kaempferol 3-O-alpha-L-rhamnopyranoside (6), luteolin 6-C-beta-glucopyranoside (7), rutin (8) and kaempferol 3-O-rutinoside (9) were isolated from this plant, and identified by spectroscopic analysis. The effect of these compounds on the inhibition of NO production in LPS-activated macrophages was further evaluated. All these compounds inhibited NO production in activated RAW 264.7 cells to various degrees without affecting the cellular viability. Among the compounds examined, both compounds 1 and 2 suppressed LPS-induced NO production, with E(max) values of 99.51+/-0.23% and 92.41+/-3.22%, respectively. The most potent compounds, 3 and 4, inhibited NO production with IC(50) values of 10.41+/-0.02 microM and 10.61+/-0.44 microM, respectively. These effects were attributed to suppression of mRNA expression of inducible NO synthase (iNOS). Our results clearly demonstrated that these naturally occurring iNOS inhibitors may be beneficial to the treatment of inflammatory diseases associated with overproduction of NO, which provides an explanation, at least a part, for the anti-inflammatory property of Pogonatherum crinitum.     

多发梗死性痴呆大鼠不同脑区iNOS的基因表达及针刺的干预作用

目的通过栓子注入法制作多发梗死性痴呆(MID)模型,探讨“益气调血、扶本培元”针法对痴呆大鼠诱导型一氧化氮合酶(iNOS)基因表达的影响。方法将造模成功大鼠随机分为模型组、针刺组和非穴组,并设空白组和假手术组,分别施以相应处理;应用免疫组化和原位杂交的方法检测各组大鼠皮层、海马及纹状体区iNOS的基因表达情况。结果与空白组比较,模型组大鼠各脑区iNOSmRNA及蛋白表达均明显增强;针刺可明显下调iNOS的表达,与空白组比较无显著差异。非穴组与模型组比较无显著差异。结论“益气调血、扶本培元”针法在转录和翻译水平上均可降低iNOS的表达,从而减少NO的产生,改善痴呆大鼠的智能状态,这可能是其治疗血管性痴呆(VD)的重要机制。     

芪麝丸体外抗炎的机制

目的:考察芪麝丸体外对小鼠RAW264.7巨噬细胞炎症模型的抗炎机制.方法:干扰素γ(1×104 U·mL-1)和脂多糖(100μg·L-1)协同诱导小鼠RAW264.7巨噬细胞(1×105/mL)24 h造成炎症模型;Griess反应测定细胞上清液中一氧化氮(NO)产量;Western blot检测诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶(COX-2)的蛋白表达及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路的活化情况.结果:芪麝丸(250,500,1000 mg·L-1)呈剂量依赖性抑制细胞上清液中NO含量,且无细胞毒性.较模型组,经芪麝丸500,1000 mg·L-1剂量处理后,iNOS蛋白表达从(1.00±0.06)下调至(0.61±0.07)和(0.02±0.15),(P＜0.01),COX-2蛋白表达从(0.56±0.03)下调至(0.42±0.02),(0.30±0.03),(P＜0.01).胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化水平从(1.04±0.04)下调至(0.79±0.06),(0.73 ±0.10),(P＜0.01).p38磷酸化水平从(0.51±0.06)下调至(0.39 ±0.07),(0.29±0.15),(P＜0.05),c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化水平从(1.05±0.03)下调至(0.65 ±0.02),(0.66±0.033),(P＜0.01).结论:芪麝丸部分通过抑制MAPK信号转导通路活化过程中关键蛋白胞外信号调节激酶(ERK)、JNK和p38丝裂原活化蛋白激酶(p38)磷酸化,下调iNOS基因和蛋白的表达从而减少NO的产量,同时下调COX-2蛋白表达,而发挥其抗炎效果.     

葛根素对大鼠脑及脏器组织一氧化氮体系的影响及其作用机制的探讨

目的：研究葛根素对大鼠脑及脏器组织一氧化氮（NO）含量、一氧化氮合酶（NOS）活性的影响。方法：16只大鼠随机分为两组，每级8只。葛根素组大鼠腹腔注射葛根素第天80mg/kg，对照组注射等体积丙二醇，两组均连续用药30天后，取大鼠心、脑、肝、肾组织；采用硝酸还原酶法测定NO含量，血红蛋白氧化法测定组织NOS的活性，同时对两组大鼠肝、脑组织作电超微结构观察。结果：葛根素组大鼠心、脑、肝、肾组织NO含量较对照组明显增高（P＜0．05或P＜0．01）；两组大鼠仅心、脑组织中检测到NOS活性、且葛根素组心、脑组织NOS活性高于对照组（P＜0．05）；电镜观察两组大鼠肝、脑组织超微结构均未见异常。结论：葛根素增加组织NOS活性及NO含量，可能是其发挥药理作用的机制之一。     

黄芪注射液对外周血内皮祖细胞数量及功能的影响

目的观察黄芪对外周血内皮祖细胞(EPCs)数量、功能及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的影响。方法采用密度梯度离心法从外周血获得单个核细胞,将其接种在人纤维连接蛋白包被的培养板上,培养7d后收集贴壁细胞,加入不同浓度黄芪(分别为10,20,50,100g/L)培养24h,同时,对照组与黄芪50g/L组分别培养6,12,24,48h。激光共聚焦显微镜鉴定EPCs,将其在倒置荧光显微镜下计数。然后分别采用MTT比色法、改良的Boyden小室、黏附能力测定实验和体外血管生成试剂盒来观察EPCs的增殖能力、迁移能力、黏附能力和体外血管形成能力,免疫印迹杂交法半定量测定iNOS含量。结果黄芪能增加外周血EPCs数量,促进EPCs的增殖能力、迁移能力、黏附能力和体外血管形成能力,并随黄芪浓度和作用时间的增加而增加,黄芪还能增加EPCs中iNOS含量。结论黄芪能增加EPCs的数量,促进EPCs的增殖能力、迁移能力、黏附能力和体外血管形成能力,这可能与其增加iNOS含量有关。     

Suppressive effect of inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression by the methanol extract of Actinodaphne lancifolia

Nitric oxide (NO) produced by inducible nitric oxide synthase (iNOS) has played a crucial role in various pathophysiological processes including inflammation and carcinogenesis. Therefore, the inhibitors of NO synthesis or iNOS gene expression have been considered as potential anti-inflammatory and cancer chemopreventive agents. In our continuous search for iNOS inhibitors from natural products we have evaluated indigenous Korean plant extracts using an assay for inhibition of nitric oxide formation on lipopolysaccharide (LPS)-activated mouse macrophage RAW 264.7 cells. As a result, the methanolic stem extract of Actinodaphne lancifolia showed an inhibitory activity of NO production in a dose-dependent manner (IC50 = 2.5 microg/ml). Additional study demonstrated that the extract of Actinodaphne lancifolia significantly suppressed the iNOS protein and gene expression in a dose-dependent manner. These results suggest that Actinodaphne lancifolia could be a potential candidate for developing an iNOS inhibitor from natural products. Further elucidation of active principles for development of new cancer chemopreventive and/or anti-inflammatory agents could be warranted.