氨基胍对视网膜缺血再灌注损伤的保护作用

徐 颖 刘太平 王林洪 刘志英 刑达勇

(华北煤炭医学院附属医院眼科 河北 唐山 063000)

临床上很多缺血性眼病患者的视网膜在恢复血供后，视功能损害不但未减轻，反而进一步加剧，这种现象被称为视网膜缺血再灌注(RIR)损伤。RIR损伤机制的几个重要方面包括:自由基(oxygen free radicals，OFR)损害、炎症反应的介入、兴奋性氨基酸的毒性作用、钙超载的作用及细胞凋亡等机制[1]。目前应用于治疗视网膜缺血再灌注损伤的药物有自由基清除剂、白细胞聚集和黏附抑制剂、钙离子阻断剂、刺激性氨基酸抑制剂、一氧化氮合成酶抑制剂、细胞因子等[2]。氨基胍(Aminoguanidine，AG)是诱导型一氧化氮合成酶(Inducible nitric oxide synthase，iNOS)的相对特异性抑制剂，能阻断NO生成，它对RIR损伤显著的保护作用吸引了越来越多学者的关注，本文就其研究进展综述如下。

1 氨基胍的基本特性

氨基胍是一类具有亲核作用的肼化合物，基本的化学结构为:HN－NH－C－NH，在结构上与一氧化氮的合成底物L－精氨酸相似，对iNOS有选择性抑制作用。氨基胍较非选择性的NOS抑制剂N－单甲基－L－糖氨基(L－NMMA)对iNOS的抑制作用强7倍[3]，并且氨基胍对iNOS的抑制作用是持续的[4]。

2 氨基胍对视网膜缺血再灌注损伤的保护作用

2.1 导致RIR损伤的重要因素NO NO是能溶于水与脂的无机小分子气体，它可在细胞内外自由扩散，是细胞间通讯的时空信使，发挥信号传导功能。生物体内的NO几乎均由NOS以L－精氨酸和氧分子为底物合成，NOS是NO生成的关键和唯一限速酶。目前已知NOS的亚型有3种，内皮型NOS(eNOS)、神经元型NOS(nNOS)和诱导型NOS(iNOS)，其中eNOS和nNOS合称为结构型NOS(cNOS)。宋帅[5]通过建立大鼠同种异体左肺原位移植模型，观察缺血再灌注过程中eNOS和iNOS表达情况的变化，并观察应用L－精氨酸和氨基胍对移植肺组织中eNOS和iNOS活性的影响及血液中NO的变化，证实NOS是NO生成的重要限速酶，NOS的表达改变与NO合成密切相关。生理状态下，NO主要由cNOS催化生成，iNOS是一种仅在病理状态下才会表达的非钙离子依赖性酶，主要在视网膜缺血后期表达，iNOS的活性受创伤、缺血、内毒素、感染等因素诱导产生，参与机体的病理生理过程，作用缓慢而持久，iNOSRNA半哀期特别长，可持续长时间翻译合成iNOS，产生NO的量也较大，对缺血视网膜组织的损伤也很严重[6]。

NO促进视网膜缺血再灌注损伤的机制已得到广泛研究，可以归纳如下:①NO通过鸟苷环化酶－环磷酸鸟苷(GC－cGMP)途径或直接激活蛋白激酶c，使蛋白磷酸化，导致细胞死亡;②NO与O2－(超氧阴离子)结合形成强氧化剂ONOO－(超氧亚硝酸根离子)，可以导致DNA的亚硝基作用和片段化以及蛋白质酪氨酸残基的共价修饰，具有较强的细胞毒性[7];③NO与谷氨酸相互作用。谷氨酸可通过NMDA(N－甲基－D－天门冬氨酸)受体增加细胞内钙，从而激活NOS产生NO，NO反过来也可以刺激谷氨酸盐的释放，介导谷氨酸的神经毒性[8]。此外NO也可通过直接损伤DNA、抑制核酸和蛋白质的生成、减少ATP产生、降低细胞内pH、改变Ca2+分布及增强P53基因表达等机制引起细胞损伤[9]。

2.2 氨基胍通过阻断NO的生成从而保护RIR损伤 氨基胍主要通过对iNOS的选择性抑制来阻断NO的生成 。大多数NOS抑制剂为非选择性抑制剂，不仅抑制了具有病理作用的NOS的产生，同时抑制了具有生理作用的NOS。有学者采用动物模型观察腹腔注射iNOS的选择性抑制氨基胍对骨关节炎过程中iNOS的影响，研究提示氨基胍在抑制iNOS病理性表达的同时，很大程度上保留了cNOS的生理功能[10]。此外也有研究显示，氨基胍对iNOS的抑制活性分别是其对nNOS、eNOS抑制活性的50倍和 500 倍[11]。Corbett等[12]于 1992 年首次报道了它具有选择性抑制诱导型NOS的作用。Hangai等[13]报道在缺血期和再灌注期分别给予氨基胍，后者的保护作用明显好于前者，证实氨基胍主要通过抑制iNOS合成，阻断作为自由基的NO生成，起到对视网膜缺血再灌注损伤的保护。

几年来，众学者对氨基胍抑制NOS的机理开展了深入而广泛的研究。业已阐明氨基胍与NO强大抑制剂N－单甲基－L－糖氨基(L－NMMA)的结构很近似，氨基胍抑制NOS的机理主要有:与iNOS催化部位的血红素铁可逆性结合，从而改变其活性基团的构象[14]，抑制iNOS合成，阻断作为NO生成，降低NO的细胞毒性作用及其潜在的基因毒性，起到视网膜节细胞的保护作用。此外，氨基胍还可以产生大量自杀产物来抑制iNOS[15]。近年来有研究者通过动物模型用反转录－聚合酶链反应(RT－PCR)法检测肺组织iNOSmRNA表达，用SABC免疫组织化学染色法检测肺组织iNOS蛋白表达，用硝酸还原酶法测定肺组织和血浆NO含量，说明氨基胍可通过抑制肺组织iNOSmRNA及其蛋白表达，减少内源性NO的生成。氨基胍也可通过间接影响iNOSmRNA的转录，抑制iNOS的活性，减少巨噬细胞受体介导的细胞因子释放，进而减弱NO合成活性，从而减少NO产生[15]。此外有学者研究发现，氨基胍通过对抗氧自由基途径，也能阻止视网膜缺血再灌注损伤。

3 展望

有报道称氨基胍对血压、肾及心脏的影响很小，其他副作用的报道少见。氨基胍作为高度选择性、高效低毒的iNOS抑制剂为视网膜缺血再灌注损伤的治疗提供了新思路。但目前对氨基胍的研究还处于基础实验阶段，合适的给药时间、投药剂量、毒理作用等诸多问题仍需要更多的临床前研究，这就要求广大的科研及医务工作者进一步开展氨基胍在眼内的应用研究，并将如何更好地应用于临床作为今后的研究重点。

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