一氧化氮 血管

临床应用

NO在常温下为气体,具有脂溶性是使它在人体内成为信使分子的可能因素之一。它不需要任何中介机制就可快速扩散通过生物膜,将一个细胞产生的信息传递到它周围的细胞中,主要影响因素是它的生物半寿期。具有多种生物功能的特点在于它是自由基,极易参与与传递电子反应,加入机体的氧化还原过程中。分子的配位性又使它与血红素铁和非血红素铁具有很高的亲合力,以取代O2和CO2的位置。据研究报道,血红蛋白-NO可以失去它附近的碱基而变成自由的原血红素-NO,这就意味着自由的碱基可以自由地参与催化反应,自由的蛋白质可以自由地改变构象,自由的血红素可以自由地从蛋白中扩散出去,这三种变化中的任何一个或它们的组合,将在鸟苷酸环化酶的活化过程中起重要作用。NO的生物学作用和其作用机制研究方兴未艾,它的发现提示着无机分子在医学领域中研究的前景。

一氧化氮起着信使分子的作用。当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时,它就会产生一些一氧化氮分子,这些分子很小,能很容易地穿过细胞膜。血管周围的平滑肌细胞接收信号后舒张,使血管扩张。

一氧化氮 血管

在泌尿及生殖系统中的作用

一氧化氮作为NANC 神经元递质,在泌尿生殖系统中起着重要作用,成为排尿节制等生理功能的调节物质,这为药物治疗泌尿生殖系统疾病提供了理论依据。

现已证明在人体内广泛存在着以NO为递质的神经系统,它与肾上腺素能、胆碱能神经和肽类神经一样重要。若其功能异常就可能引起一系列疾病。

在神经系统中的作用

有关L-Arg → NO途径在中枢神经系统(CNS)方面的研究认为,NO通过扩散,作用于相邻的周围神经元如突出前神经末梢和星状胶质细胞,再激活GC从而提高水平cGMP水平而产生生理效应。如NO可诱导与学习、记忆有关的长时程增强效应(Long-term potentiation,LTP),并在其LTP中起逆信使作用。

连续刺激小脑的上行纤维和平行纤维可引起平行纤维细胞的神经传导产生长时程抑制(Long-term depression,LTD),被认为是小脑运动学习体系中的一种机制,NO参与了该机制。

在外周神经系统也存在L-Arg → NO途径。NO被认为是非胆碱能、非肾上腺素能神经的递质或介质,参与痛觉传入与感觉传递过程。

NO在胃肠神经介导胃肠平滑肌松弛中起着重要的中介作用,在胃肠间神经丛中,NOS和血管活性肠肽共存并能引起非肾上腺素能非胆碱能(nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC)舒张,但血管活性肠肽的抗体只能部分消除NANC的舒张,其余的舒张反应则能被N-甲基精氨酸消除

在免疫系统中的作用

研究结果表明,NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内毒素或T细胞激活巨噬细胞和多形核白细胞时,能产生大量的诱导型NOS和超氧化物阴离子自由基,从而合成大量的NO和H2O2,这在杀伤入侵的细菌、真菌等微生物和肿瘤细胞、有机异物及在炎症损伤方面起着十分重要的作用。

当前认为,经激活的巨噬细胞释放的NO可以通过抑制靶细胞线粒体中三羧酸循环、电子传递细胞DNA合成等途径,发挥杀伤靶细胞的效应。

免疫反应所产生的NO对邻近组织和能够产生NOS 的细胞也有毒性作用。某些与免疫系统有关的局部或系统组织损伤,血管和淋巴管的异常扩张及通透性等,可能都与NO在局部的含量有着密切的关系。

心脑血管的作用机理

一氧化氮是氮的化合物,化学式NO,分子量30,氮的化合价为+2。由于一氧化氮带有自由基,这使它个化学性质非常活泼。具有顺磁性。当它与氧反应后,可形成具有腐蚀性的气体——二氧化氮(NO2)。一氧化氮在标准状况下为无色气体,液态、固态呈蓝色。一氧化氮改善心脑血管的作用机理。

各类含氧氮化合物的构型

一氧化氮的产生大致分为2种,一种是酶生性一氧化氮,一种是非酶生性一氧化氮。

非酶生性通过供体生成如硝酸甘油、硝普纳等临床药物产生。酶生性必须有酶的参与,同时也要有前体物质的。这种酶称为一氧化氮合酶(NOS),人体内有3种此类酶,分为内皮型一氧化氮合酶,分布于血管内皮细胞;神经型一氧化氮合酶,分布于人体神经元细胞当中;最后一种叫诱导型一氧化氮合酶,分布于人体免疫细胞当中如淋巴、T细胞当中。

其中以海洋生物为主要原料提取出来的酶一种内皮一氧化氮合酶 学术名称:“一氧化氮海洋合酶” (NOSS),这种酶的活性更高,可以在增强体内一氧化氮循环机制作用,源源不断的产生一氧化氮。但是这种酶很少见,必须是由海洋生物尖海龙、牡蛎、鱼精蛋白等海洋珍贵物种才能提取产生出来。酶生性一氧化氮的合成公式是 L-精氨酸 + NOS + O2 = NO + L-瓜氨酸, 瓜氨酸又可以通过一些列的化学反应生成精氨酸。

在血管内皮细胞里产生的一氧化氮气体,由于它是脂溶性的,所以很快渗透出细胞膜向下扩散进入平滑肌细胞,从而作用于平滑肌细胞,使其松弛,扩张血管,最终导致血压的下降!同时也会很快渗透出细胞膜向上扩散进入血液,进入血小板细胞,使血小板活性降低,抑制其凝集和向血管内皮的粘附,从而防止血栓的形成,防止动脉粥样硬化的发生。从生化角度来讲,一氧化氮是一自由基气体,携带一个未配对电子,在体内极不稳定,这一特性恰好和其它游离自由基一样。这样两者就非常容易结合产生反应。从而使体内自由基数量大大减少。由于一氧化氮本身的合成需要一氧化氮合酶(NOS)的参与,但是正常情况下NOS的活性很低,需要硝基类药物或者皂甙类活性物质的激活。因此一氧化氮最佳的产生效果是和人参皂甙类物质一起协同作用。

一氧化氮与人体功能

一氧化氮发现(nitric oxide,NO)广泛分布于生物体内各组织中,特别是神经组织中。它是一种新型生物信使分子,1992年被美国Science杂志评选为明星分子。NO是一种极不稳定的生物自由基,分子小,结构简单,常温下为气体,微溶于水,具有脂溶性,可快速透过生物膜扩散,生物半衰期只有3-5s,其生成依赖于一氧化化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)并在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用。因此,受到人们的普遍重视。

NO生物活性的发现

医学知识告诉我们,有两种重要的物质作用于血管平滑肌,它们分别是去甲肾上腺素和乙酰胆碱。去甲肾上腺素通过作用于血管平滑肌细胞受体而使其收缩。对于乙酰胆碱是如何作用于血管平滑肌使之舒张,其途径尚不清楚,医学界一起在致力于研究。

1980年,美国科学家Furchgott 在一项研究中发现了一种小分子物质,具有使血管平滑肌松弛的作用,后来被命名为血管内皮细胞舒张因子(endothelium-derived relaxing factor,EDRF)是一种不稳定的生物自由基。并进入相邻平滑肌细胞,在平滑肌细胞内,EDRF激活鸟苷酸环化酶,导致cGMP水平升高,cGMP激活PKG,使平滑肌松弛,然而,EDRF被确认为是NO。众所周知,硝酸甘油是治疗心胶痛的药物,多年来人们一直希望从分子水平上弄清楚其治疗机理。研究发现,硝酸甘油和其它有机硝酸盐本身并无活性,它们在体内首先被转化为NO,是NO刺激血管平滑肌内cGMP形成而使血管扩张,这种作用恰好同EDRF具有相似性。1987年,Moncada等在观察EDRF对血管平滑肌舒张作用的同时,用化学方法测定了内皮细胞释放的物质为NO,并据其含量,解释了其对血管平滑肌舒张的程度。1988年,Polmer等人证明,L-精氨酸(L-argi-nine,L-Arg)是血管内皮细胞合成NO的前体,产物是瓜氨酸和NO,过程由NO合酶(nitric oxide synthase,NOS)催化[7] ,从而确立了哺乳动物体内可以合成NO的概念。

一氧化碳在人體各組織扮演著重要的角色,可說是血管健康的守護星。它使組織血管保持擴張,增進血流量和降低血壓。一氧化氮也防止低密度脂蛋白(LDL)被氧化,降低血膽固醇和血小板的黏稠度、減少單核細胞黏附血管壁上,避免血拴的形成。因此,適量的一氧化氮能夠保護心臟、預防血管破裂並有利於改善冠狀動脈、心肌梗塞、中風、狹心症等疾病。

因一氧化氮具有擴張血管的功能,它能讓腦部的血液順暢,讓腦細胞獲得所需的養分和充足的氧氣、減緩細胞老化。一氧化氮也可作為神經傳導訊息的分子,促進神經細胞之間的溝通、增強腦力並增進大腦學習、記憶和協調等作用, 進而幫助預防癲癇症、老人癡呆、帕金森症等腦部疾病。同時,一氧化氮亦能刺激腦下垂體,促進體內松果體素的自然分泌,有助於改善睡眠質量、減少失眠。

除了讓腦部的血液順暢外,具有擴張血管功能的一氧化氮,也能讓男性生殖器的血液流量增加,使生殖器勃起,增強男女生殖器的生理反應。因此,適量的一氧化氮能增進性功能與高潮。一氧化氮也能調整腸胃的功能,促進正常的消化過程,幫助身體吸收營養和排毒。

一氧化氮也可幫助提升免疫系統。人體受感染時,免疫細胞會釋放出許多一氧化氮來滅菌。研究顯示,一氧化氮能提高殺手細胞的活性、提升抵抗力,殺死侵入的細菌、病毒和寄生蟲等。一氧化氮亦能增強細胞的免疫性、阻止自由基氧化,進而抑制腫瘤的生長和繁殖。因此,一氧化氮具有防癌和抗癌的作用。

一氧化氮可幫助胰臟調節分泌胰島素、它能降低胰島素抗性,提升胰島素對血糖的敏感度,加快體內血糖的代謝,有利於預防和控製糖尿病。除此之外,一氧化氮也能保護血管的內皮細胞,降低因糖質代謝而引發的血管和神經病變,有效抑制及改善糖尿病的併發症。

一氧化氮能擴張血管並增加供給骨骼肌的養分與氧氣量,有助於增加肌肉的耐受力。這功能對運動員來說非常重要,因為它能促使運動員快速增加肌肉的耐受性、持久性、增強力量,使全身肌肉迅速恢復疲勞,同時保護骨骼健康,延緩骨骼衰老。

一氧化氮具有很強的消炎和抗炎功能,能有效的緩解各種炎症和疼痛,協助修復損傷的細胞組織。您知道嗎?嗎啡的療效即是讓身體產生一氧化氮,以減緩疼痛。一氧化氮不只對風濕有很好的消炎緩解作用,同時也能緩解肌腱關節的發炎與疼痛;一氧化氮也有助於加速傷口的修復 。一氧化氮可通過調節血管的口徑和流量,為肉芽組織中新生血管提供充足的血流,協助新血管的生長,促進組織再生和上皮組織的修復及癒合。一氧化氮也能有效地改善皮膚黏膜的損傷,減輕皮膚瘙癢和過敏,癒合糜爛與潰瘍的傷口(比如膿包、痔瘡等)。

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只要有血液的地方,就有它的存在——一氧化氮(NO)

一氧化氮,是一种重要的化合物,涉及人体健康的许多方面,包括比如血压调节、运动表现大脑功能等等。

它是血管内皮细胞所释放的最具有生理活性的物质,是维持内皮细胞功能正常的关键因素,早年被命名为内皮舒张因子

一氧化氮 血管

随着年龄的增长,人体内的一氧化氮含量会自然降低,影响人体功能

那么,什么手段可以帮助提高一氧化氮的水平呢?

今天,我们就来聊一聊这个话题。

一氧化氮的发现和功能

1977年,休斯顿的医学博士和药理学家Ferid Murad, 分析了硝酸甘油和相关血管舒张化合物的作用,结果发现,它们会释放一氧化氮,使平滑肌细胞松弛。

一氧化氮 血管

(Ferid Murad)

1998年,Ignarro与Robert F. Furchgott和Ferid Murad因“发现一氧化氮 (NO) 作为心血管系统中的信号分子”,被联合授予诺贝尔生理学医学奖。

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NO在心血管系统中有很重要的作用,比如:

→舒张血管,调节血压

NO是血流和血压的关键调节因素,在流量介导的血管扩张中具有重要作用;

→抑制血小板活性

NO/cGMP/cGK可以抑制血小板活化、积聚、与内皮黏附;

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→减缓氧化

NO可以增加血管平滑肌中细胞外超氧化物歧化酶SOD)的抗氧化作用,可以降低LDL的氧化,并减少NADH氧化酶,抑制ROS生成,降低ROS水平.;

→抗炎、抗动脉粥样硬化

内皮NO,是一种作用很强的抗炎物质,可以干扰动脉粥样硬化的早期和晚期过程。

另外,在心血管系统中,NO除了维持血管扩张剂张力外,还可以抑制血小板聚集和粘附,并调节平滑肌细胞增殖。

但是,过量的NO 也会导致血管舒张、低血压、血管渗漏和细胞代谢中断。

那么,有哪些方法,可以提高NO的水平呢?

15种方法,提高一氧化氮水平

其实,改变饮食是自然提高这种重要分子水平的最佳和最有效的方法之一。

我们之前分享过,低碳饮食可以提高一氧化氮的水平。

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当然,还有一些食物,也可以帮助提高一氧化氮的水平

→甜菜

甜菜富含膳食硝酸盐,身体可以将它慢慢转化为一氧化氮

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一项针对38名成年人的研究发现,食用甜菜根汁仅45分钟后,他们的呼出气一氧化氮分数FENO50增加了21%。

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After beetroot consumption, average values of the natural log of FENO50 (lnFENO50) increased by 21.3% (Cohen's d = 1.54, p

另一项研究发现,100毫升甜菜根汁,可显著增加男性和女性的一氧化氮水平。

→大蒜

大蒜,可以通过激活一氧化氮合酶来提高一氧化氮水平,这种酶有助于氨基酸L-精氨酸转化为一氧化氮。

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一项动物研究发现,在食用陈年大蒜提取物一小时内,就可使血液中的一氧化氮水平暂时升高40%。

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另一项试管研究也发现,陈年大蒜提取物有助于最大限度地提高人体可吸收的一氧化氮量。

→肉类、家禽和海鲜

肉类、家禽和海鲜,如动物内脏、肥鱼和牛肉、鸡肉和猪肉等等,都是辅酶Q10的来源之一,有助于保存体内的一氧化氮

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研究发现,在饮食中摄入足够的辅酶Q10 ,不仅可以保存体内一氧化氮,还可以帮助提高运动表现、预防偏头痛和促进心脏健康。

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→黑巧克力

黑巧克力富含一种天然存在的化合物——黄烷醇,对人体有强大的健康益处。

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研究发现,可可中的黄烷醇,有助于提升体内的一氧化氮水平,促进心脏健康,并保护细胞免受氧化损伤

Flavanol containing foods, specially cocoa and cocoa-derived products have demonstrated to have BP-lowering effects in both, humans and animals. These effects could be related to the maintenance of optimal NO levels

→绿叶蔬菜

菠菜、芝麻菜、羽衣甘蓝和卷心菜等绿叶蔬菜富含硝酸盐,这些硝酸盐会在体内转化为一氧化氮。

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研究发现,经常食用富含硝酸盐的食物,如绿叶蔬菜,有助于维持血液和组织中足够的一氧化氮水平。

→维生素C

维生素C是一种重要的水溶性维生素,它可以通过增加一氧化氮的生物利用度最大化其在体内的吸收,来提高一氧化氮的水平。

研究发现,它还可能提高一氧化氮合酶的水平

→坚果和种子

坚果和种子富含精氨酸,这是一种参与一氧化氮产生的氨基酸。

一项针对 2,771人的研究发现,摄入更多富含精氨酸的食物(比如坚果和种子)与血液中更高水平的一氧化氮有关。

另外,提高一氧化氮水平,还要注意这些

→多吃抗氧化食物

抗氧化剂有助于延长一氧化氮的短寿命。

一氧化氮的半衰期在1-3秒之间,而含有抗氧化剂的食物可以中和导致一氧化氮寿命缩短的自由基,从而支持一氧化氮合成酶的活性。

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→定期运动

运动可以改善内皮功能,进而维持、产生NO。

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→戒烟、酒

吸烟会损害、导致内皮血管舒张,并限制血液循环。长期吸烟,会减少体内一氧化氮的水平。

香烟烟雾提取物,会对肺动脉内皮细胞中的一氧化氮合酶产生抑制作用。

另外,高浓度的酒精和长期饮酒,会显著降低内皮细胞健康和一氧化氮的生物利用度。

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→适当晒太阳

保留在人体皮肤细胞中的亚硝酸盐会与阳光紫外线发生反应,产生一氧化氮。

而皮肤上的一氧化氮,有助于伤口愈合、皮肤免疫反应和皮肤血管舒张。

→管理压力

过多的压力,会导致一氧化氮水平降低。

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→注意氟化物

研究发现,氟化物对健康有害,并会抑制一氧化氮的合成。

过度的氟化物,会会消耗一氧化氮的生产能力。

→不要久坐不动

一项研究发现,久坐不动的年轻健康个体,经常表现出内皮功能障碍和一氧化氮水平降低。

→远离甜食

高血糖水平,会导致一氧化氮和超氧化物(一种自由基)失衡,导致内皮功能受损。

减少糖的摄入,可以防止肾脏损伤和一氧化氮/超氧化物失衡。

关键的瘦龙说

一氧化氮堪称疏通血管的神器,对身体的健康太重要了,尤其对于心血管健康来说。

要提高体内一氧化氮的水平,最好做到,不吸烟、不喝酒、远离甜食、远离高糖食物哦。

平时多晒晒太阳,低碳饮食,会让你的血管越来越通。

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