废物利用的典型:一氧化氮原来只是毒气,现在用来救人

靖易看健康 2023-11-29 10:59:09

——吕雪/文 河南省人民医院

一氧化氮(NO)被称为已知的“最令人着迷的分子”,它是一种无色无味脂溶性的气体(固态呈蓝色),是空气质量的5倍,在水中的溶解度非常低,且极难溶于水。然而在1992年之前大部分人都认为一氧化氮仅仅是一种有害气体,因为每年死于一氧化氮中毒的人不在少数(一氧化氮与体内的血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧能力和作用,从而导致组织窒息,严重的甚至会导致死亡)。

一氧化氮其实在很早之前就被发现了,第一个发现一氧化氮的人是英国著名的化学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley),他于1775年发现了NO,但是当时的普里斯特利只是发现了有这么一种气体存在,却并不知道它具体是一种什么气体。之后在1935年又被Humphrey Davy在研究笑气(N2O)时发现,但对一氧化氮依旧没有深入的研究。此后,一氧化氮并没有什么新的发现,仍然被认为是一种有毒的气体分子。

直到在1953年,美国药理学家罗伯特·佛契哥特发表了关于ACh导致兔离体血管条收缩的论文,引起了大家对NO的关注,但这一论文的观点与当时人们所知道的给动物静注ACh可引起血管舒张的观点恰恰相反。但是因为在实验的中重复性较好且观察也无误,所有佛契哥特认为自己的观点没有问题,这一观点被人们称之为“Furchgott悖论”。直到1978年,由佛契哥特本人亲自推翻了自己在1953年所提出的观点。他和团队经过著名的“三明治实验”,明确了能够引发血管松弛的是内皮细胞,并将这一研究结果于1980年发布到著名的自然杂志上,佛契哥特将这一物质称之为“内皮细胞松弛因子”(EDRF)。随后(1987年)英国科学家蒙卡达及其合作者通过实验证明EDRF就是NO。而人们也明白了, NO这种汽车尾气中造成大气污染的气体,竟然可以由人体内的某些细胞自行产生,还可以使血管控制自身口径,从而调节血液的流速及压力。至此,一氧化氮脱颖而出,成为了生物医学界一颗冉冉升起的新星。1998年,罗伯特·F·佛奇戈特(Robert F. Furchgott)和路易斯·J·伊格纳罗(Louis J. Ignarro) 和弗里德·慕拉德(Ferid Murad)三位科学家也因“一氧化氮作为心血管系统信号分子”的这一发现,获得了诺贝尔生理或医学奖。

随着近代医学的发展,对于一氧化氮的研究也有了进一步的突破,而硝酸甘油作为一氧化氮的供体,也成了研究一氧化氮中不可或缺的一环,它通过释放一氧化氮气体而舒张血管平滑肌,从而扩张血管,缓解心脑血管病痛。NO在人体起着信使分子的作用,它可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分传到其他部分,行使着传输信号的功能,清除血管垃圾等,保证人体内的各个组织结构可以正常运行。同时,NO也帮助控制血液流向人体的各个部位,使血管扩张,避免血管内出现血流速度变缓的现象,保持血管清洁、畅通,维持正常血压,有效减轻心脏负担。此外,NO还是对付细菌、病毒以及血液垃圾的有效武器,能够杀死多种病原体,从而很好地保护人体健康。因此,一氧化氮是人体内不可缺少的“健康信使”,是人体健康的重要元素,也是作为一个健康的人必须具备的生理条件。

虽然人体可以产生一氧化氮,但是随着年龄的增加,一氧化氮的合成也会逐渐减缓,必然会使身体的抵抗力降低,随之而来的也将是老年人三高(高血压、高血脂、高血糖)。那么,在日常生活中,我们可以怎样提升NO的含量呢?

一是摄入促NO生成和稳定的食物:进食粉末状和黑巧克力形式的可可,可可中富含一种黄烷醇,有助于提升体内的一氧化氮水平,并保护细胞免受氧化损伤。适当多吃含硝酸盐的食物,例如菠菜、卷心菜等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是一种水溶维生素,不但可以增加一氧化氮的生物利用度,还可以使其在体内得到最大化的吸收,从而提高一氧化氮的水平。一氧化氮作为一种极其不稳定的分子,会在血液中迅速降解(大概只维持一秒钟),因此,要增加其在体内的稳定性,可以食用含维生素C、维生素E、谷胱甘肽等抗氧化剂的食物,可以使一氧化氮水平得到提升。

二是要进行适当的运动锻炼:锻炼可以通过增加身体自然产生一氧化氮的能力,保持内皮细胞和血管健康。促进血管的流动,改善血管内皮(排列在血管上的薄层细胞,它可以产生一氧化氮)功能,增加抗氧化活性,抑制自由基引起的一氧化氮分解,还可以防止动脉粥样硬化及其他心脏病危险因素。

三是减少漱口水的使用:口腔里特殊的细菌会把硝酸盐转化为一氧化氮,没有这些细菌,人类就无法从硝酸盐中产生一氧化氮,然而漱口水会杀死这种有助于产生一氧化氮的有益细菌。

NO与许多器官功能的密切关系,也为许多疾病的鉴别诊断、病情及预后判断、疗效观察提供更可靠的依据。一氧化氮从最初的有毒气体到现在的明星分子,尽管随着现代医学的进步,我们已经发现了许多有利于人体的物质,但一氧化氮依旧占据了非常重要的位置。值得我们注意的是,NO研究的许多结论还仅是初步研究得到的, NO的更多的作用还有待发现。

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