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诱导型一氧化氮合酶对人体有什么害处?

2021.5.30

  诱导型一氧化氮合酶(iNOS)

  内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS)

  T 细胞免疫系统特异查杀癌细胞

  曾经有朋友问过我:“ iNOS导致 T 细胞凋亡,到底是好呢还是不好?”

  关于一氧化氮(NO)的作用,就是大名鼎鼎的一氧化氮-环磷酸鸟苷信号通路(NO-cGMP),最早运用这个信号通路的就是硝酸甘油以及后续的一系列含硝基的药物。5型磷酸二酯酶抑制剂是抑制环磷酸鸟苷降解。

  人体内的一氧化氮作为关键的信号分子,生理半衰期是6秒,以精氨酸为原料通过一氧化氮合酶催化而生成。一氧化氮合酶包括内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)。内皮细胞型一氧化氮合酶负责催化生成生理性低浓度一氧化氮;诱导型一氧化氮合酶负责催化生成应激性高浓度一氧化氮。

  促炎症细胞因子首先诱导产生大量的诱导型一氧化氮合酶(iNOS),本来目的是为了消除系统炎症。但是,大量的诱导型一氧化氮合酶,消耗了大量的精氨酸原料,产生高浓度的一氧化氮(NO),由于一氧化氮本身就是过氧化物自由基,所以造成代谢性缺氧,即使在氧气充足的情况下,细胞也没法利用氧气。这种情况持续久了就直接造成线粒体氧化磷酸化功能被破坏,线粒体释放出高达十几倍的活性氧(ROS),活性氧直接通过细胞质、核孔进入细胞核内,直接造成DNA损伤,这就是细胞DNA突变(也是癌前病变)。同时,由于诱导型一氧化氮合酶(iNOS)消耗了大量精氨酸,导致精氨酸不足,于是内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS)由于缺乏精氨酸原料倒逼酶(eNOS)催化功能退化。内皮细胞型一氧化氮合酶产生的低浓度生理性的一氧化氮是人体很多机制所必须,比如NO-cGMP通路直接调控阴茎充血勃起、心脑血管的正常扩张等。NF-κB通路是主要的炎症反应通路,这种低浓度生理性的NO也能抑制NF-κB通路。所以人体一旦缺乏这种低浓度生理性的一氧化氮,身体很多机能会出现异常。要想抑制住诱导型一氧化氮合酶,从而使内皮细胞型一氧化氮合酶功能增强,唯一的办法就是控制住系统炎症,由于系统炎症的本质是活性氧自由基介导氧化反应,所以只有通过强力抗氧化(内源和外源抗氧化剂)才能逆转。

  人体 T 细胞免疫系统就是特异查杀癌细胞的。诱导型一氧化氮合酶(iNOS)引起的一系列反应,可以阻断 T 细胞活化,并导致 T 细胞凋亡,对人体T细胞免疫系统非常有害。

  1、诱导型一氧化氮合酶催化产生高浓度应激性一氧化氮,一氧化氮和超氧阴离子发生反应生成过氧化亚硝酸盐阴离子【ONOO-】,过氧化亚硝酸盐阴离子具有高反应性。

  2、高浓度应激性一氧化氮能诱导产生大量超氧阴离子,超氧阴离子可转化成过氧化氢。过氧化氢参与T细胞表面受体(TCR) CD3ξ 链下调,从而通过TCR抑制 T 细胞活化。【T细胞受体负责识别和结合特异抗原,CD3是T细胞表面分子标志,表示T细胞已经成熟了】

  3、在细胞质 L-精氨酸浓度低的情况下,诱导型一氧化氮合酶的催化活性可以被改变,可以同时诱导产生超氧阴离子和一氧化氮。

  4、白介素-2是T细胞免疫环节的启动因子,而高浓度应激性一氧化氮能够阻断 白介素-2 受体相关蛋白质的激活。所以高浓度应激性一氧化氮对于白介素启动T细胞免疫非常不利。【这是从白介素-2受体环节摧毁T细胞免疫系统】

  5、白介素-2是 T 细胞活化关键的启动因子。高浓度应激性一氧化氮会降低白介素-2 信使核糖核酸的稳定性,并减少白介素-2 释放。【这是从白介素-2基因的转录和翻译两个环节摧毁T细胞免疫系统】

  6、过氧化亚硝基阴离子【ONOO-】和一氧化氮能引起 T细胞受体、CD8 和 CD3 链硝基化或亚硝基化,从而阻断T细胞活化。【T细胞受体、CD3、CD8都是T细胞表面分子,当它们发生硝基化或亚硝基化改变,T细胞就没法结合特异抗原,所以T细胞不会被激活】。

  7、过氧化亚硝酸盐通过抑制 T 细胞信号通路的磷酸化环节导致 T 细胞凋亡。

  8、最近已经证实,过氧化亚硝基阴离子也能破坏 T细胞受体对MHC-1肽的识别,这是由于T细胞受体的酪氨酸被亚硝基化。【T细胞受体是蛋白质结构,某些酪氨酸序列被亚硝基化】

  9、CCL2(趋化因子配体)可以与 T 细胞表达的CCR2(趋化因子受体)结合诱导 T 细胞迁移。CCL2可被亚硝基化修饰并抑制其在 T 细胞招募方面的功能。【趋化因子就好比“征兵通知书”,亚硝基化的CCL2就是作废的“征兵通知书”】

  总之,诱导型一氧化氮合酶介导的一系列反应,会显著抑制 T 细胞的活化、迁移、增殖,对于T细胞免疫系统非常有害。

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