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    从普通分子到医药明星:一氧化氮

    2012-8-17 19:09:39

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        从普通分子到医药明星:一氧化氮 

       诺贝尔在一百多年前制造安全炸药时,曾把硝酸甘油作为主要原料之一。当时他患有严重的心绞痛,医生让他服用含“硝酸甘油”的药,却遭到他的激烈反对,在弥留之际,他曾这样说:“医生给我开的药竟是硝酸甘油,这难道不是对我一生巨大的讽刺吗?”

         其实这并非讽刺。科学家在后来的研究中发现:硝酸甘油能舒张血管平滑肌,从而扩张血管。他们认为,肯定有一种叫做“内皮细胞舒张因子”的东西,如果找到它,就能打开人体机理奥秘的一片新天地,从而找到更有效的方式治疗心肌梗死等病。

    这个因子究竟是什么?

        1986年,这一百年谜团终于被伊格纳罗博士和其他两位药理学家破译,它不是猜测已久的蛋白质类大分子,而是简简单单的一氧化氮!顿时,一氧化氮摇身变成了明星分子。伊格纳罗(LouisJ.Ignarro)博士和其他两位研究者共同发现的,他们因发现有关一氧化氮在心血管系统中具有独特信号分子作用而于1998年获得诺贝尔医学奖。

    伊格纳罗出生于美国,并且他所有的研究工作也是在美国完成的。他在纽约长大并完成了学前教育,在纽约的哥伦比亚大学获得化学和药物学专业的学位,然后在明尼苏达大学医学专业深造。获得了药理学博士学位,随后又考取了心血管病方面的专业资格。

    虽然具有医学方面的教育背景,但是伊格纳罗并没有成为一名医生。尽管许多在学校学医的人立志要成为一名医生,治病救人,伊格纳罗却与众不同,选择了做研究工作。这一决定最终使他取得了巨大的事业成就。伊格纳罗的专业是新血管领域,因此他经常在课堂上谈到治疗心血管病的药物。要对学生讲解硝酸甘油,扩张血管、促进血液流动的药物。他说,当病人出现胸痛、心绞痛的时候,就意味着心脏的供氧不足。病人舌下含服硝酸甘油片不超过五分钟,疼痛便会消失。由于这种立竿见影的功效,一个多世纪以来,硝酸甘油被普遍用于治疗胸痛。

    “硝酸甘油是一种药,但是它同时也是一种烈性的爆炸物,用于制造炸药。因此在我讲课的时候,也很想在自己的脑海里弄清楚,硝酸甘油这样的爆炸品怎么就能够用来治疗心绞痛的。我去了图书馆,想查看它到底是什么样的作用机理,但是我发现根本就没有人了解。”这位科学家回忆道。

    伊格纳罗决定在实验室对硝酸甘油进行研究。经过三年的研究,他发现硝酸甘油本身并不是一种药物,可是当人体摄入之后,它就转变、代谢为一氧化氮。发现这一点之后,伊格纳罗开始研究一氧化氮的其他效用。他发现一氧化氮具有的健康益处远远超出他最初的猜想:它能降低血压,预防中风和心脏病。

    然而令人吃惊的是,当时人们并不知道,人体本身居然可以产生一氧化氮,伊格纳罗介绍说,一氧化氮是一种随处可见的化合物,就是在空气中也存在。

    在人体中,一氧化氮是一种非常小的分子,类似于氧气,出现在动脉内膜中。换而言之,是动脉内膜的细胞在制造一氧化氮。

    “一氧化氮一旦生成之后,就与动脉中的肌肉细胞接触并使之放松,它扩张了动脉。这样就使得血压降低,从而改善血流”。

    更重要的是,他接着说,这种化学品还能预防血液在一些危险的部位发生凝结。如果血液在心脏或脑部发生凝结,则病人就会罹患心脏病或中风。只要人体产生足够数量的一氧化氮,那么前面谈到的问题发生的几率就会大大降低。

    伊格纳罗的发现还打破了人们认为一氧化氮是有毒物品这种错误观念。

    “一氧化氮本身并没有毒”,他说。“但是它能与其它化学物质如氧气发生化学反应,数量很大的情况下就会形成二氧化氮,而二氧化氮是有毒的”。

    人体虽然可以产生一氧化氮,但遗憾的是,这种化合物极不稳定。人体产生一氧化氮之后,它只能维持一秒钟左右,另外氧气对一氧化氮也是一种威胁。但是庆幸的是,一些抗氧化剂如维生素C和维生素E可有效保护一氧化氮并维持其存在很多秒的时间,而不再是短短的一秒。

    这就使得伊格纳罗有关推广健康饮食和生活方式的倡议,变得更为言之有据。

    “饮食越健康,身体产生的一氧化氮就越多。如果食用很多饱和脂肪,会对一氧化氮造成破坏,这样就会导致各种各样问题的出现,包括肥胖、糖尿病以及心脏病。因此低饱和脂肪、高不饱和脂肪的饮食就非常好,因为它能够保护一氧化氮。”他解释道,并指出鱼和鱼油对保持健康是非常有益的。

    这位科学家还指出,食用富含抗氧化剂的食品是非常重要的。那些食用蔬菜和水果的人,患心脏病和中风的危险性就会降低。

    锻炼身体也很关键,科学家们发现经常运动是身体产生一氧化氮的最有效的办法。

    为了宣传一氧化氮的重要性,伊格纳罗在1990年成立了一氧化氮学会,旨在召集世界各地有兴趣深入学习研究一氧化氮的人士。学会每年都要组织那些志趣相投的科学研究人员召开一两次会议,以便他们能够探讨一氧化氮,推进研究工作并探究这种物质的更多功效。

    世界各地一氧化氮学会的会员大约有4000人。伊格纳罗还着手创办了一份科学杂志,名叫一氧化氮:生物学及化学,这份杂志纯粹刊登与一氧化氮相关的文献。目前,学会和杂志都取得了很大的成功。
     
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