【摘要】 NO作為化學(xué)界的“明星分子”，以其獨(dú)特的生物學(xué)性質(zhì)，參與機(jī)體的各種生理機(jī)能和疾病的形成過程，并且越來越受到人們的關(guān)注。本文結(jié)合前人研究結(jié)論重點(diǎn)對NO在人胚胎腦發(fā)育中的分布及其作用的研究結(jié)果進(jìn)行綜述。
【關(guān)鍵詞】 一氧化氮；一氧化氮合酶；人胚胎腦
1980年，F(xiàn)urchgott等在血管內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了血管內(nèi)皮舒張因子（endothelium derired relaxing factor，EDRF），能刺激血管平滑肌舒張，而且能介導(dǎo)許多內(nèi)源性和（或）外源性活性物質(zhì)的舒血管反應(yīng)；1987年P(guān)almer等人研究證實(shí)EDRF為一氧化氮（nitric oxide，NO），是一種具有生物活性的信息分子。1991年一氧化氮合酶（nitric oxide synthase, NOS）克隆成功。1992年，Science雜志將NO分子選為當(dāng)年的“明星分子”。目前隨著NO基礎(chǔ)研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)NO的生物學(xué)作用涉及到眾多學(xué)科并參與機(jī)體的多種生理機(jī)能和疾病的形成過程，現(xiàn)已成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和前沿之一。
1 NO的生物學(xué)性質(zhì)NO是較小的生物活性分子，可自由穿過細(xì)胞膜，作用于細(xì)胞內(nèi)的靶分子，內(nèi)源性NO是由NOS以L-精氨酸和分子氧為底物，催化L-精氨酸的兩個(gè)等價(jià)胍基氮之一，經(jīng)5電子氧化反應(yīng)生成NO和L-瓜氨酸。NO化學(xué)性質(zhì)活潑，半衰期極短，體內(nèi)半衰期僅為3～5s，可與氧自由基、氫醌、血紅蛋白等結(jié)合而被滅活，其最終代謝產(chǎn)物是硝酸鹽和亞硝酸鹽。測量尿中NO3可作為估計(jì)NO產(chǎn)生速率的敏感指標(biāo)；血漿中的S-亞硝基硫醇水平可用來監(jiān)測病理情況下NO合成的變化。NO是一種具有雙重作用的信息分子，普遍存在于脊椎動物各種細(xì)胞中，是細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)信息傳遞的重要調(diào)節(jié)因子。
目前認(rèn)為NO參與神經(jīng)分化是通過nNOS/NO/cGMP信號途徑。機(jī)體對NO的調(diào)節(jié)作用，主要是通過對不同NOS的調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的。NOS已在大鼠、小鼠和人的組織中被克隆。有三種類型：神經(jīng)元型NOS（nNOS）、內(nèi)皮型NOS（eNOS）和誘導(dǎo)型NOS（iNOS）。前兩型又合稱為結(jié)構(gòu)型NOS（cNOS），為Ca2+依賴型，受細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的生理性調(diào)節(jié)，主要存在于神經(jīng)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。cNOS僅產(chǎn)生少量NO，且存在時(shí)間短，發(fā)揮舒張平滑肌及神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的生理作用。人體偏碼nNOS的基因分別定位于12號染色體。也有學(xué)者認(rèn)為nNOS也可以誘導(dǎo)性（inducible）表達(dá)，而iNOS在多種類型細(xì)胞生理?xiàng)l件下也可作為結(jié)構(gòu)性酶存在。
2 NO在人胚胎腦發(fā)育中的分布及作用nNOS的陽性表達(dá)與胚胎發(fā)育，神經(jīng)細(xì)胞的分化、遷移、形態(tài)演變和生長發(fā)育等有密切關(guān)系。
自從1988年Garthwaite等首次闡明NO在小腦顆粒細(xì)胞中具有細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)信息物質(zhì)的作用以來，NOS陽性神經(jīng)元在人胚胎腦內(nèi)的分布及功能日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。有關(guān)NOS的陽性神經(jīng)元在人胚胎發(fā)育過程中腦組織細(xì)胞中的表達(dá)、分布規(guī)律的研究，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道較少，且存在爭議。Takikawa等報(bào)道nNOS陽性神經(jīng)元可能只表達(dá)于人胎第28、 33周大腦和第15、18、23周腦干。李洪英等報(bào)道在3～7月齡的人胎大腦皮質(zhì)和海馬結(jié)構(gòu)中均有nNOS陽性表達(dá)，其研究結(jié)果較Takikawa等提前2～3周。涂麗莉等報(bào)道人胚胎海馬在13周開始有少量nNOS陽性表達(dá)，與李洪英等研究結(jié)果基本一致。
錢雪松等用NADPH組織化學(xué)法觀察4～9個(gè)月胎齡的人胎小腦皮質(zhì)內(nèi)NOS陽性神經(jīng)元的表達(dá)分布狀況，發(fā)現(xiàn)胎兒小腦皮質(zhì)從第7個(gè)月齡開始出現(xiàn)NOS陽性神經(jīng)元表達(dá)，大腦皮質(zhì)從第4個(gè)月齡時(shí)出現(xiàn)NOS陽性神經(jīng)元表達(dá)。劉學(xué)紅等應(yīng)用免疫組化SABC法對10例人工流產(chǎn)、發(fā)育正常的人胚胎標(biāo)本進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與錢雪松等報(bào)道存在一定差異。劉學(xué)紅等報(bào)道人胚胎小腦發(fā)育的開始階段，在小腦原基組織細(xì)胞中未檢測到nNOS陽性表達(dá)；從第12周胎齡開始，nNOS蛋白在人小腦組織細(xì)胞及神經(jīng)纖維中均呈陽性表達(dá)，且隨著胎齡的增大，陽性反應(yīng)逐漸增強(qiáng)。說明人胚胎發(fā)育12周以后，小腦內(nèi)的組織細(xì)胞已初步具備合成NOS和分泌NO的能力，NO參與小腦組織內(nèi)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分化、發(fā)育及細(xì)胞遷移。綜上所述， NO與人胚胎早期小腦組織細(xì)胞的生長發(fā)育關(guān)系密切。
【參考文獻(xiàn)】
1 周恩暢，周劍濤．一氧化氮介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的分子基礎(chǔ)．生命科學(xué)，2002，14（3）：135-138.
2 劉學(xué)紅，武永康，邵金貴. 人胎大腸黏膜層nNOS陽性細(xì)胞表達(dá)的免疫組織化學(xué)觀察. 華西醫(yī)學(xué)，2007，22（2）：339-340.
3 李洪英，董大翠，張艷. 神經(jīng)元型一氧化氮合酶在人胎腦的表達(dá). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2007，36（2）：153-156.
4 涂麗莉，馮定慶，齊威琴，等. 人胎海馬內(nèi)nNOS神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)觀察.中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志，2005，14（2）：209-212.
5 錢雪松，李陳莉，侯廣棋，等. 人胚胎小腦突觸體素及NOS陽性細(xì)胞的觀察. 河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，20（6）：325-328.
6 劉學(xué)紅，張金萍，張泳，等. NNOS在人胚胎早期小腦組織中的表達(dá).華西醫(yī)學(xué)，2008，23（2）：320-321.
【關(guān)鍵詞】 一氧化氮；一氧化氮合酶；人胚胎腦
1980年，F(xiàn)urchgott等在血管內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了血管內(nèi)皮舒張因子（endothelium derired relaxing factor，EDRF），能刺激血管平滑肌舒張，而且能介導(dǎo)許多內(nèi)源性和（或）外源性活性物質(zhì)的舒血管反應(yīng)；1987年P(guān)almer等人研究證實(shí)EDRF為一氧化氮（nitric oxide，NO），是一種具有生物活性的信息分子。1991年一氧化氮合酶（nitric oxide synthase, NOS）克隆成功。1992年，Science雜志將NO分子選為當(dāng)年的“明星分子”。目前隨著NO基礎(chǔ)研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)NO的生物學(xué)作用涉及到眾多學(xué)科并參與機(jī)體的多種生理機(jī)能和疾病的形成過程，現(xiàn)已成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和前沿之一。
1 NO的生物學(xué)性質(zhì)NO是較小的生物活性分子，可自由穿過細(xì)胞膜，作用于細(xì)胞內(nèi)的靶分子，內(nèi)源性NO是由NOS以L-精氨酸和分子氧為底物，催化L-精氨酸的兩個(gè)等價(jià)胍基氮之一，經(jīng)5電子氧化反應(yīng)生成NO和L-瓜氨酸。NO化學(xué)性質(zhì)活潑，半衰期極短，體內(nèi)半衰期僅為3～5s，可與氧自由基、氫醌、血紅蛋白等結(jié)合而被滅活，其最終代謝產(chǎn)物是硝酸鹽和亞硝酸鹽。測量尿中NO3可作為估計(jì)NO產(chǎn)生速率的敏感指標(biāo)；血漿中的S-亞硝基硫醇水平可用來監(jiān)測病理情況下NO合成的變化。NO是一種具有雙重作用的信息分子，普遍存在于脊椎動物各種細(xì)胞中，是細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)信息傳遞的重要調(diào)節(jié)因子。
目前認(rèn)為NO參與神經(jīng)分化是通過nNOS/NO/cGMP信號途徑。機(jī)體對NO的調(diào)節(jié)作用，主要是通過對不同NOS的調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的。NOS已在大鼠、小鼠和人的組織中被克隆。有三種類型：神經(jīng)元型NOS（nNOS）、內(nèi)皮型NOS（eNOS）和誘導(dǎo)型NOS（iNOS）。前兩型又合稱為結(jié)構(gòu)型NOS（cNOS），為Ca2+依賴型，受細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的生理性調(diào)節(jié)，主要存在于神經(jīng)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。cNOS僅產(chǎn)生少量NO，且存在時(shí)間短，發(fā)揮舒張平滑肌及神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的生理作用。人體偏碼nNOS的基因分別定位于12號染色體。也有學(xué)者認(rèn)為nNOS也可以誘導(dǎo)性（inducible）表達(dá)，而iNOS在多種類型細(xì)胞生理?xiàng)l件下也可作為結(jié)構(gòu)性酶存在。
2 NO在人胚胎腦發(fā)育中的分布及作用nNOS的陽性表達(dá)與胚胎發(fā)育，神經(jīng)細(xì)胞的分化、遷移、形態(tài)演變和生長發(fā)育等有密切關(guān)系。
自從1988年Garthwaite等首次闡明NO在小腦顆粒細(xì)胞中具有細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)信息物質(zhì)的作用以來，NOS陽性神經(jīng)元在人胚胎腦內(nèi)的分布及功能日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。有關(guān)NOS的陽性神經(jīng)元在人胚胎發(fā)育過程中腦組織細(xì)胞中的表達(dá)、分布規(guī)律的研究，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道較少，且存在爭議。Takikawa等報(bào)道nNOS陽性神經(jīng)元可能只表達(dá)于人胎第28、 33周大腦和第15、18、23周腦干。李洪英等報(bào)道在3～7月齡的人胎大腦皮質(zhì)和海馬結(jié)構(gòu)中均有nNOS陽性表達(dá)，其研究結(jié)果較Takikawa等提前2～3周。涂麗莉等報(bào)道人胚胎海馬在13周開始有少量nNOS陽性表達(dá)，與李洪英等研究結(jié)果基本一致。
錢雪松等用NADPH組織化學(xué)法觀察4～9個(gè)月胎齡的人胎小腦皮質(zhì)內(nèi)NOS陽性神經(jīng)元的表達(dá)分布狀況，發(fā)現(xiàn)胎兒小腦皮質(zhì)從第7個(gè)月齡開始出現(xiàn)NOS陽性神經(jīng)元表達(dá)，大腦皮質(zhì)從第4個(gè)月齡時(shí)出現(xiàn)NOS陽性神經(jīng)元表達(dá)。劉學(xué)紅等應(yīng)用免疫組化SABC法對10例人工流產(chǎn)、發(fā)育正常的人胚胎標(biāo)本進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與錢雪松等報(bào)道存在一定差異。劉學(xué)紅等報(bào)道人胚胎小腦發(fā)育的開始階段，在小腦原基組織細(xì)胞中未檢測到nNOS陽性表達(dá)；從第12周胎齡開始，nNOS蛋白在人小腦組織細(xì)胞及神經(jīng)纖維中均呈陽性表達(dá)，且隨著胎齡的增大，陽性反應(yīng)逐漸增強(qiáng)。說明人胚胎發(fā)育12周以后，小腦內(nèi)的組織細(xì)胞已初步具備合成NOS和分泌NO的能力，NO參與小腦組織內(nèi)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分化、發(fā)育及細(xì)胞遷移。綜上所述， NO與人胚胎早期小腦組織細(xì)胞的生長發(fā)育關(guān)系密切。
【參考文獻(xiàn)】
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2 劉學(xué)紅，武永康，邵金貴. 人胎大腸黏膜層nNOS陽性細(xì)胞表達(dá)的免疫組織化學(xué)觀察. 華西醫(yī)學(xué)，2007，22（2）：339-340.
3 李洪英，董大翠，張艷. 神經(jīng)元型一氧化氮合酶在人胎腦的表達(dá). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2007，36（2）：153-156.
4 涂麗莉，馮定慶，齊威琴，等. 人胎海馬內(nèi)nNOS神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)觀察.中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志，2005，14（2）：209-212.
5 錢雪松，李陳莉，侯廣棋，等. 人胚胎小腦突觸體素及NOS陽性細(xì)胞的觀察. 河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，20（6）：325-328.
6 劉學(xué)紅，張金萍，張泳，等. NNOS在人胚胎早期小腦組織中的表達(dá).華西醫(yī)學(xué)，2008，23（2）：320-321.