作者：郑茜    作者单位：辽宁医学院附属第一医院眼科

    【关键词】  一氧化氮 白内障 研究进展

    1980年Furchgott等［1］发现血管内皮细胞能生成并释放内皮衍生舒张因子(EDRF)稍后又证明其中含有NO。而后，又于1986年，根据EDRF作用性质与一氧化氮(NO)十分相似，提出并证实EDRF就是NO，具有生理学作用与病理生理学作用的独特生理学效应。一氧化氮(nitric oxide，NO)是一种内源性血管扩张剂、炎症介质、细胞信使及神经递质。NO在眼科中的应用越来越受到重视。它的主要作用：(1)作为内皮细胞依赖性的血管调节物质。(2)充当神经递质。(3)增强机体非特异性免疫防御功能。(4)细胞保护作用(低浓度)和细胞毒作用(高浓度)。NO主要是由L-精氨酸和分子氧在NO合成酶(nitric oxide synthase，NOS)催化下转化为L-羟基一精氨酸，然后进一步氧化成稳定的NO和NO终产物而失去活性。

    NOS在眼组织中分布甚广，在眼球的许多组织中都有NOS的分布。 NO在视觉系统的生理及病理作用己受到日益关注并开始从各个角度进行探讨，现就NO与白内障研究的进展情况作一综述。

    1  NO的分布、生物学特征与调节

    1.1  NO的分布

    NO在体内的各种组织中广泛存在，NO与眼病的研究国外始于1993年，比其它学科起步晚。Kurenni 1995年报道用NADPH2硫辛酰胺脱氢酶及一氧化氮合酶(NOS)的组化和细胞免疫法，发现眼内组织存在NOS。如视网膜外层、锥、杆细胞内节的椭圆体、外核层的光感受器附近、Müller 细胞远突、双极细胞等处NADPH2硫辛酰胺脱氢酶活性较高；光感受器内节、少数内核层细胞、神经节细胞次之；而内外丛状层、色素上皮层和视神经等处活性较低。又发现脊椎动物的小梁网、睫状体、脉络膜、视网膜都有NOS的分布，并证实人的视网膜、葡萄膜、睫状肌和房水通道中同样有NOS的分布［2］。

    1.2  NO及NOS的特性

    NO是微溶于水的无色气体，其化学性质活泼，可提供一个未配对电子，极不稳定。它在水溶液中半衰期短(<10 s)，在生物系统中半衰期小于5 s，能很快被氧化成硝酸盐或亚硝酸盐。当NO与超氧化离子、血红蛋白及其他含血红素的蛋白结合就会失去其生物活性。NO是在NOS的催化下利用L-精氨酸、还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷磷酸黄递(NADPH)和O2产生的。NOS是NO生物合成的关键酶,现已克隆出了三种NOS基因，即NOSⅠ、Ⅱ、III其中两种亚型经常存在,称为结构型NOS(cNOS)，第一种为NOSⅠ主要存在于神经元和某些上皮中, 第二种为NOSIII多见于内皮细胞,这两种亚型依赖于Ca2+/CaM激活, 激活后仅生成少量的NO。NOSⅡ或诱导型NOS( iNOS)不依赖Ca2+/CaM,在炎症或免疫刺激的条件下能在多种细胞中表达，活化后长期保持活性，并生成大量的NO。NO可由氧自由基、血红蛋白、氢醌等灭活，最终生成硝酸盐或亚硝酸盐。它是一种兼具细胞间和细胞内的重要气体信息分子和神经递质，具有广泛的生理功能，其作用是通过鸟苷酸环化酶激活，激发CAMP 水平升高来实现的。而体内NO 生成不足或过量均可产生毒性作用。病理情况下，各类刺激因素可激活iNOS 引起NO大量产生。

    1.3  一氧化氮合成的生物调节

    （1）底物的调节：多种细胞中都发现精氨酸—瓜氨酸 —精氨酸循环的存在， 因而L-Arg可不断得到补充，不是反应的主要限速物质。但L-Arg类似物可与其竞争一氧化氮合酶，从而抑制NO的合成。分子氧对不同组织中的NOS有不同作用，阴茎神经中NOS在血氧分压低时活性降低，生成NO减少［3］，而心肌细胞缺氧时却产生更多的NO［4］。（2）产物的调节：生成的NO可反馈抑制NO的产生，但是NO存在时间短暂，不可能大量生成，因此可以忽略此抑制。然而，NO也能直接抑制NOS，从而影响NO的产生［5］。（3）一氧化氮合酶的调节：内源性NO的合成离不开NOS，因此NOS才是合成NO的主要限速物质。固有型一氧化氮合酶(cNOS)主要由与钙离子升高有关的因素来调节其活性，而诱导型一氧化氮合酶(iNOS)则须经脂多糖（LPS)、细胞因子及肿瘤细胞等诱导数小时才产生，进而影响NO的产量。

    2  NO在白内障发病机制中的作用

    白内障是当今世界主要致盲眼病之一，目前认为其形成机制是多种因素综合影响的结果。自由基氧化损伤晶状体是白内障形成的重要因素之一。其机制是自由基(NO)与晶状体内谷氨酸氧化还原调节部位的巯基结合，使之亚硝酰化形成二硫键［6］，大多数白内障晶状体核的不溶化部分都有明显的二硫键增多。NO 还可以引起细胞核酸亚硝酰化，破坏DNA的螺旋结构，导致细胞损害。

    3  NO与老年性白内障

    老年性白内障是老年人视力下降的主要原因［7］。白内障患者血中NO含量变化，提示老年性白内障发病与氧自由基水平有一定关系，符合氧化损伤学说。Lee等在动物实验中注意到高浓度NO可导致白内障［8］。王冬兰等的研究也揭示老年性白内障晶状体NO含量明显高于正常［9］。韩瑶等则用美国Waters公司的高效液相色谱分析仪检测白内障组血浆、房水中NO 量，发现其平均含量明显高于对照组［10］。最新的动物研究发现氧化损伤先于晶状体混浊，表明氧化损伤是其形成的最初因素。晶状体细胞膜最易受到外界的损害。当晶状体受到自由基NO的攻击，NO 与O2-结合产生毒性很强的ONOO-，氧化蛋白质的巯基,使多种酶失活,影响生物膜的功能［11］。高浓度的NO对晶状体产生很强的氧化损害,晶状体上皮细胞DNA 直接被损伤，而不能正常复制和转录，造成晶状体结构和成分改变，最终形成白内障。白内障患者血中NO含量明显增高，证实了NO与老年性白内障发病机制有关。老年性白内障形成机制是多种因素综合影响的结果，但NO对晶状体的损害不应忽视。某些原因造成的体内NO含量增高，晶状体赖以维持的正常代谢内环境改变，都能造成晶状体混浊。

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