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一氧化氮濃度-一氧化氮(NO)與生殖
發(fā)布時間:2021-06-04 17:02瀏覽次數(shù):

一氧化氮(,NO)是20世紀90年代醫(yī)學生物領(lǐng)域中最重要的“明星分子”。作為生物體內(nèi)一種結(jié)構(gòu)最簡單的多功能生物信號分子,具有獨特的理化性質(zhì)和生物學活性。自1986年等人通過實驗證實的具有擴血管作用的因子-內(nèi)皮細胞衍生舒張因子(- ,EDRF),本質(zhì)就是一氧化氮(NO)以來一氧化氮濃度,醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域展開了對一氧化氮(NO)全面、系統(tǒng)和深入的研究,發(fā)現(xiàn)其在體內(nèi)正常生理功能調(diào)節(jié)和許多疾病發(fā)生中起著十分重要的作用。一氧化氮(NO)能調(diào)節(jié)女性生殖過程,如排卵、著床、維持妊娠、調(diào)節(jié)分娩、調(diào)控月經(jīng)周期等。一氧化氮合酶( ,NOS) 作為一氧化氮(NO)生成的關(guān)鍵因素,對其生理功能的發(fā)揮起著非常重要的作用,現(xiàn)已證實NOS分布于多種組織和細胞中,調(diào)節(jié)各種生理、病理過程一氧化氮濃度,現(xiàn)將一氧化氮(NO)與生殖研究進展綜述如下。

1.一氧化氮(NO)的性質(zhì)、產(chǎn)生及其合成

一氧化氮(NO)是迄今為止在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第一個氣體性信息分子。是哺乳動物中最小、最輕的具有獨特理化性質(zhì)和生物學活性的信息和效應分子,是傳遞神經(jīng)信息、調(diào)節(jié)血壓以及機體防御等一系列生命活動必不可少的生物信使。它是通過與含鐵酶類結(jié)合而發(fā)揮其生物學功能的。 一氧化氮(NO)是由1個氮(N)原子和1個氧(O)原子構(gòu)成的極性分子,是無電荷的自由基分子,既能提供孤對電子,也能接受電子,具有酸堿性。NO常溫下呈氣態(tài),不穩(wěn)定,有毒性。其分子質(zhì)量小,結(jié)構(gòu)簡單,易溶于水及脂肪,容易彌散通過細胞膜,可在細胞內(nèi)外自由擴散,化學性質(zhì)極不穩(wěn)定,常規(guī)為一種氧自由基,能迅速與氧分子、超氧化陰離子及過氧化氫等反應而失活。NO的半衰期很短乙醇檢測儀,約5-10秒,很快分解成代謝終產(chǎn)物如羥自由基(·OH-),二氧化氮自由基(一氧化氮(NO)2·)。在中性PH的生理條件下,一氧化氮(NO)與氧、超氧離子以及Fe2+、Cu2+等結(jié)合發(fā)揮功能。

在體內(nèi),一氧化氮(NO)的生成可通過內(nèi)源性和外源性兩種途徑。內(nèi)源性NO的生成是在NO合成酶系統(tǒng)(NOS)的作用下,以左旋精氨酸(L-Arg)和分子氧為底物,經(jīng)過多步氧化還原反應生成。外源性途徑是由某些硝基化合物如硝酸甘油等與體內(nèi)含巰基物質(zhì)反應,產(chǎn)生一種不穩(wěn)定的S-亞硝基硫醇,后者自行分解形成NO。一氧化氮(NO)合成后被氧化成NO2-,以NO2-/NO3-的形式存在于細胞內(nèi)外液中,NO從而失去活性。

在內(nèi)源性一氧化氮(NO)的合成中,NOS是最重要的限速酶,目前已知有三種異構(gòu)體,神經(jīng)型(nNOS)和內(nèi)皮型(eNOS)又稱為原發(fā)型,為Ca2+依賴型乙醇報警器,受鈣離子及鈣調(diào)蛋白的調(diào)節(jié),當細胞內(nèi)Ca 2+濃度升高時迅速被激活,產(chǎn)生生理濃度的NO介導一系列生理功能。誘導型NOS(iNOS)為非Ca2+依賴型,其激活不需要細胞內(nèi)的Ca2+濃度的升高。巨噬細胞、T淋巴細胞、干細胞、肌細胞及內(nèi)皮細胞在受到多種刺激因素如外來抗原、脂多糖(LPS)、或細胞因子等刺激時,通過啟動基因轉(zhuǎn)錄合成iNOS,一經(jīng)表達即具催化活性及活性持續(xù)時間均遠超過另兩種NOS異構(gòu)體,因而體內(nèi)高出生理濃度的NO一般是iNOS被激活的結(jié)果。

2.一氧化氮(NO)/NOS參與胚胎發(fā)育

一氧化氮濃度_生理鹽水濃度與血漿滲透濃度相等_碳氮共滲和氮碳共滲

以往有研究發(fā)現(xiàn)NO對胚胎發(fā)育有一定促進作用一氧化氮濃度,而NOS抑制劑則對胚胎發(fā)育有抑制作用。和在各自的研究中都發(fā)現(xiàn),NOS抑制劑可顯著阻滯胚胎的發(fā)育。在給予NOS的競爭性抑制劑N-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)的孕鼠的子宮及輸卵管中沖出的胚胎中發(fā)現(xiàn),其大多阻滯與細胞期。等研究NO在胚胎發(fā)育中的作用時發(fā)現(xiàn),小鼠胚胎與NOS抑制劑L-硝基精氨酸一起培養(yǎng)時發(fā)現(xiàn),第一天的鼠胚從單細胞發(fā)育至細胞不受影響一氧化氮濃度,絕大多數(shù)的2細胞胚胎發(fā)育停滯;桑椹胚培養(yǎng)36小時仍不能發(fā)育至囊胚;所有囊胚均無孵出,并很快死亡。這一研究說明,一氧化氮(NO)對于細胞胚胎至囊胚的發(fā)育都是至關(guān)重要的。

據(jù)報道,不同的NOS異構(gòu)體對胚胎的影響也有不同。單個 NOS 基因敲除的小鼠植入前胚胎發(fā)育無異常,而雙基因(eNOS/iNOS, eNOS/nNOS ,iNOS/nNOS)敲除的小鼠胚胎在發(fā)育過程中最先損失。這說明雖然鼠胚胎多種亞型的 NOS可以起代償作用, 胚胎自身產(chǎn)生 一氧化氮(NO)對于早期鼠胚發(fā)育是必需的。

Chen 等發(fā)現(xiàn)至少兩種 NOS(eNOS 和iNOS)在正常的鼠早期胚胎有表達,其在囊胚期免疫染色強于2,4細胞期和桑椹胚。 等也證實植入前各期鼠胚胎均有eNOS表達,一氧化氮(NO)缺乏可抑制胚胎發(fā)育。但具體調(diào)節(jié)途徑尚不十分清楚。

3.一氧化氮(NO)與著床

胚胎著床發(fā)生于排卵后的特定時期,成功的胚胎植入取決于胚胎在子宮內(nèi)膜的黏附性和子宮內(nèi)膜對胚胎的接受性一氧化氮濃度,這一過程受到一系列因素的精確調(diào)控。

著床過程需要血管滲透性增加以及囊胚著床部位子宮靜止。一氧化氮(NO)是重要的內(nèi)皮源性的血管擴張劑和平滑肌松弛劑,早有研究發(fā)現(xiàn),NO可擴張子宮動脈和維持妊娠子宮靜止,但一氧化氮(NO)促進著床發(fā)生的最主要機制在于促使子宮內(nèi)膜的蛻膜化,NO/NOS系統(tǒng)可能通過作用于子宮內(nèi)膜的血管系統(tǒng)而在蛻膜反應中發(fā)揮作用,通過一氧化氮(NO)強大的血管舒張作用,以及子宮內(nèi)膜血管通透性的增加而促進著床的發(fā)生。研究人員采用多種技術(shù)檢測了子宮內(nèi)膜NOS的表達及活性,均發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜iNOS和eNOS在分泌期時表達增強,而且在胚胎著床部位表達增加,分泌中期正是胚胎著床的時期,此時一氧化氮(NO)的增加,有利于著床部位血管擴張、血管通透性增加以及平滑肌的松弛。

等研究發(fā)現(xiàn)NOS抑制劑可明顯抑制子宮內(nèi)膜的蛻膜化從而影響胚胎的著床過程。人們在動物模型實驗中還發(fā)現(xiàn)給予NOS的競爭性抑制劑可使著床前胚胎數(shù)減少。等人在不同的妊娠期給予大鼠L-NAME,發(fā)現(xiàn)在妊娠3-5天,給2.5-3.5mg的L-NAME可完全抑制著床的發(fā)生,并且這種抑制作用可以被硝普鈉(一種NO的供體)所抵消,這一點說明L-NAME完全是通過抑制NO的產(chǎn)生而抑制著床的(也可通過誘導內(nèi)皮素(ET)以及前列腺素產(chǎn)生而發(fā)揮作用。

總之,NOS/NO是近年婦產(chǎn)科生殖生育領(lǐng)域研究的一個新熱點。已有大量資料顯示,NOS/NO 參與妊娠維持、分娩發(fā)動、卵泡發(fā)育、排卵及胚胎著床。但目前對于 一氧化氮(NO)在胚胎發(fā)育及著床過程中的具體作用機制尚不十分清楚,仍需進一步研究。

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