内源性一氧化氮合酶抑制物在糖尿病血管病变中的作用及其机制 研究背景 1980年Furchgott和Zawadzki首次报道乙酰胆碱舒张离体兔胸主动脉环依赖于内皮细胞释放一种或一些舒张因子，作用于内皮下的平滑肌细胞，引起血管舒张。这种舒张因子不是当时已知的缓激肽、前列环素、环一磷酸鸟苷、环一磷酸腺苷、腺苷等舒血管物质。于是，他们把这种舒张因子命名为“内皮源舒张因子”（endothelium-derived relaxing factor，EDRF），随后大量研究证实，EDRF的化学本质为一氧化氮（nitric oxide NO）。由EDRF到NO的研究是20世纪80年代生命科学的一大突破性进展。NO这一内源性活性物质的发现，深化和拓宽了人们对血管内皮功能和心血管疾病的认识和研究。 NO是在一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）的催化下，由L-精氨酸（L-arginine）转化而来。NO通过激活细胞内的可溶性鸟苷酸环化酶（guanylate cylase，GC），使胞浆中的cGMP浓度升高而产生作用。NO在体内迅速被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，NO也可被超氧阴离子（super anion，O₂^-）灭活并生成氧化性更强的过氧化亚硝酸离子，因此，NO的半衰期很短。超氧阴离子清除剂超氧化物歧化酶（suPeroxide dismutase，SOD）可使 NO的 tU。延长。 NOS是NO合成的限速酶。目前己确定休内存在三种NOS亚型。根据其组织细胞来源及表达方式不同，分别命名为神经元型NOS（neural NOS，nNOS），诱导型NOS（inducible NOS，iNOS）守内皮型 NOS（endothelial NOS，eNOS人 nNOS和 eNOS在生理状态下即表达，又合称为结构型 NOS＊onstitutive NOS，cNOS人 cNOS为钙和钙调素依赖性，而iNOS为钙和钙调素非依赖性。这种NOS亚型的描述性命名是不十分准确的。例如，nNOS并不是严格限于神经元，也存在于非神经组织细胞中；eNOS也不是只限于内皮细胞，还分布于肾小管上皮细胞，结肠间质细胞和神经元等多种细胞中；另外，eNOS的表达也可被一些因素上调等等。因此，NOS还有一种数字式命名，主要是依据NOS亚型发现和纯化的先后顺序来命名的，它与描述性命名的对应关系是NOS（＂NOS人 NOSll GNOS）和NOSIll（eNOS）。 机体几乎所有的组织细胞都能合成NO，因此NO具有广泛的生理、病理作用。内皮细胞经 eNOS合成的 NO（endothelial NO，eNO）是一种强大的内皮源性扩血管物质。除了中介内皮依赖性血管舒张，调节血管张力以外，eNO还有抗氧化作用，保护血管内皮不受氧自由基的损害，干预血．细胞与血管内皮细胞的相互作用，抑制血小板粘附和聚集，阻止血管平滑肌细胞增殖等生理作用。这些都与机体抵抗动脉粥样硬化等血管病变有关。因此，许多心血管疾病如动脉粥样硬化、高血压及糖尿病等都存在有血管内皮依赖性舒张反应的降低或消失。 11内皮依赖性血管舒张反应的降低或消失是血．管内皮功能不全的主要表现。由此可见，内皮功能不全在心血管疾病的发生发展中起着重要的作用。 内皮依赖性血管舒张反应的减弱是由于内皮细胞NO活性降低所致。以前对NO活性降低机制的研究主要集中在NO前休L一精氨酸的浓度、NOS的表达及NO的代谢灭活等环节。后来的研究发现内源性NOS抑制物在调节NO合成中起重要作用。L一精氨酸的同系物单甲基精氨酸和非对称性一甲基精氨酸hsymmetric dimethylarginine，ADMA）是NOS的内源性抑制物，可与L一精氨酸竞争性地抑制NOS，减少NO 合成。体内二甲基精氨酸还有对称性二甲基精氨酸(symmetric dlmethylafginine，SDMA人 SDMA对 NOS没有抑制作用。体内 ADMA大约为单甲基精氨酸的 10倍，因此 ADMA是体内调节NO合成的重要因素。在人的尿液和血浆均可检测到ADMA，正常人血浆中ADMA的浓度大约为 1卜mol／L左右，某些疾病状态时体内ADMA浓度升高。有研究表明内源性甲基精氨酸是由细胞内甲基化蛋白降解而来，许多组织细胞包括人的血管内皮细胞都能生成ADMA。SDMA在体内主要经肾脏排泄，而ADMA在体内主要经二甲基精氨酸h甲胺水解酶（DDAH）代谢。DDAH分为DDAH．和DDAHZ两种亚型，其中DDAHZ主要表达在血管内皮，可能对内皮细胞中ADMA的代谢起着更为重要的作用。 大量的研究表明，动脉粥样硬化和高血压等心血管疾病时血中内源性ADMA含量明显增加，并与其血管内皮依赖性舒张功能和血管 且可且 ＆形态的损害密切相关。现已被普遍认为，内源性NOS抑制物ADMA含量增加是导致动脉粥样硬化和高血压等心加‘管疾病时血．管内皮功能不全的重要原因。流行病学研究显示，2型糖尿病病人易并发动脉粥样硬化、高血压等大血管并发症，并成为当今糖尿病病人死亡的本要原因。糖尿病动物模型和临床病人研究表明，糖尿病早期就存在血管内皮依赖性舒张功能的损害；将正常动物血管暴?