多数人认为一氧化碳和一氧化氮是有害的,这是有充分理由的。无色无味的这两种气体每年都会在世界各地造成煤气中*悲剧,或因为汽车发动机在通风不良时运作造成车库医院。
但科学家研究表明,量变引起质变,一定浓度的一氧化碳和一氧化氮都可以在医疗上派上大用场。
01一氧化碳的温柔一面
“一氧化碳可能是致命的。但是研究人员希望利用它为好”。据《美国化学学会》周刊《化学与工程新闻》(C&EN)上的一篇文章所述,在一氧化碳浓度低时,科学家正试图利用它来治疗疾病。
一氧化碳通过取代氧气与血液中的血红蛋白结合而发挥其有害作用,从而使组织缺氧。但是,人体自然会产生少量的一氧化碳,在这些水平上,气体通过与信号蛋白相互作用并调节信号蛋白而发挥有用的功能。对细胞和动物的研究表明,一氧化碳可以抑制炎症,保护组织免受氧化应激并防止细胞死亡,特约编辑AllaKatsnelson写道。其他研究表明,这种多功能分子可以帮助治疗从败血症到癌症的多种疾病,但首先,科学家必须找到安全,有效的方法将气体输送到体内。
尽管临床试验表明,吸入少量,受控量的一氧化碳是安全的,医院进行此类治疗。因此,科学家们正在探索其他给药方式,例如药丸和液体形式。多个研究小组正在开发前药-在人体内发生化学反应后释放一氧化碳的化合物。一家名为HillhurstBiopharmaceuticals的公司计划对他们开发的用于治疗镰状细胞病的液态一氧化碳制剂进行临床试验。其他人则计划对吸入气体进行试验,以查看其是否可以改善肺移植的结果。这些研究人员希望一氧化碳的好一面很快就能见到,Katsnelson写道。
02一氧化氮的有利一面
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。
一氧化氮也能在神经系统的细胞中发挥作用。它对周围神经末梢所起的作用。大脑通过周围神经发出信息,向会阴部的血管提供相应的一氧化氮,引起血管的扩张,增加血流量,从而增强勃起功能。在一些情况下,勃起无力是由于神经末梢产生的一氧化氮较少所致。“伟哥”能扩大一氧化氮的效能,从而增强勃起功能。
免疫系统产生的一氧化氮分子,不仅能抗击侵入人体的微生物,而且还能够在一定程度上阻止癌细胞的繁殖,阻止肿瘤细胞扩散。
研究结果表明,NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内*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。
但是,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*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。