一氧化氮与中医“气”在脑血管病中的关系探讨

孔令越

上海市第十人民医院（上海200072）

脑卒中是一种高致残率和高致死率的全球性疾病，是引起人类死亡的第二位病因。中医理论认为，中风虽然病机复杂，但归纳起来无非虚（阴虚、血虚）、火（肝火、心火）、风（肝风、外风）、痰（风痰、湿痰）、气（气逆、气滞）、血（血瘀）六端。基本病机总属阴阳失调，气血逆乱。长期以来，对于中风的血瘀证，以活血化瘀为治疗大法已经形成共识，但限于认识上的局限，而对于气血理论中的气的理论研究还没有得到应有的阐述和重视。随着近年来的研究的不断拓展，一种新的小分子物质——一氧化氮（NO）被发现，我们推测NO可能就是中医气的重要物质基础之一。

1 一氧化氮与中医“气”的关系

NO是近年来发现的一种活跃的小分子自由基，半衰期仅有3～5s，具有神经毒性。NO兼有信使物质和神经递质的双重功能，不仅参与正常脑循环的调节，而且在继发性脑损害等病理过程中发挥着重要作用。NO是具有生物活性作用的小分子，在调节心血管系统、神经系统和免疫功能方面也有重要作用［2］。NO由细胞内的NO合酶（NOS）催化L-精氨酸而生成，同时又负反馈调节NOS活性，其可作为介质、信使或细胞功能调节因子参与机体许多生理和病理过程。NO是一种无机小分子物质，有很强的组织弥散性，而且性质活泼，产生后很快扩散到周围组织，参与各种生化反应。

综合以上的特性，NO的作用符合中医学“气”的2个含义：一是指维持生命活动的精微物质，NO兼有信使物质和神经递质的双重功能，参与正常脑循环的调节，在调节心血管系统、神经系统和免疫功能方面也起重要作用［2］；二是指人体脏腑组织机能活动的动力，NO是一种无机小分子物质，有很强的组织弥散性，性质活泼，产生后很快扩散到周围组织，参与各种生化反应。此外在病理情况下参与病理过程，继发性脑损害等病理过程中发挥着重要作用。

NO的合成主要受限速酶NOS活性调节。NOS分为神经原型 NOS（nNOS）、内皮型 NOS（eNOS）和诱导型NOS（iNOS）。大量研究表明：NO及iNOS在中枢神经系统损伤中发挥着重要作用［1］。

由于3种NOS的分布不同、所产生的NO的量以及周围的氧化还原环境不同，其产生的NO的作用也大不相同。eNOS和 nNOs，统称结构型（cNOS），属钙依赖型，存在于多种神经元细胞和血管内皮细胞，当细胞内Ca2+内流时，eNOS活性升高，引起NO释放，生物效应以细胞内和细胞间信息传递为主，在生理情况下仅有少量NO表达，满足机体调节脑血管张力、维持神经传导等正常生理需求，并可通过抑制血小板和白细胞的聚集而保护脑血管内皮细胞；eNOS主要分布在血管内膜上，活性主要受到细胞内钙离子、血压、血流剪切力以及生长因子等调节，Laufs等［3］在研究脑缺血／再灌注损伤时发现血管内皮的肌动蛋白骨架断裂也可导致eNOS表达的上调。nNOS与eNOS是异构体，电镜下的研究表明nNOS在脑细胞中的分布很不均匀，以海马回最密，主要存在细胞膜上，包括神经元的树突棘、轴突、轴突末稍，细胞内质网上也有分布；其活性由细胞内Ca2+及一些细胞通过损伤因子调节，nNOS可以通过调节细胞外信号调节激酶的信号转导途径［4］，在L-精氨酸存在的条件下合成NO，脑缺血24h内，eNOS表达水平升高并达到高峰［5］；iNOS属可诱导的，不依赖于钙离子和调钙蛋白，分布广泛，可见于巨噬细胞、肝细胞、嗜中性细胞和星形细胞等，在许多因素的刺激下引起大量、长时程的NO释放，以细胞毒性作用为主，不仅可激活鸟苷酸环化酶、导致细胞脱氧核糖核酸损伤、抑制线粒体呼吸及降低含铁硫蛋白的酶的活性，大量NO还可与超氧阴离子相互作用，产生过氧化亚硝酸基团，扩散到邻近组织而造成组织损伤。iNOS在正常情况下的脑组织中并不被发现，当脑组织损伤6～12h后被发现，脑缺血6h时，iNOS已被激活，并在102d达到高峰［6］。主要存在于巨噬细胞中，被一些炎性因子如白细胞介素21β，肿瘤坏死因子TNF-α及细菌内毒素诱导激活，通过对表达、转录、翻译各环节对其调控进而调节NO的合成过程，不受细胞内Ca2+调节，而且激活后所产生的NO的量很多，持续时间较长，发挥毒性作用。在缺血中晚期，多种细胞因子，包括白细胞介素（IL）-1、IL-2、干扰素-7 和 TNF 等，可促进 iNOS在星形胶质细胞和小胶质细胞表达，促进胶质细胞分泌NO，在缺血中晚期发挥毒性作用。NO还可诱导培养神经元凋亡，促进缺血性卒中的神经元坏死［7］。在脑卒中也有炎症因素细胞因子级联反应参与。其中如IL-1、IL-6、TNF 通过吸引白细胞到该区域而促使炎症过程产生，升高前列腺素水平，有助于凋亡的过程。在创伤性脑损伤中，iNOS产生的NO还可以介导辅助T淋巴细胞（Th）的转化，使有促炎性反应作用的Tnl转变为具有抗炎性反应作用的Th2，减轻炎性反应。

2 一氧化氮与中医“气”在脑血管病中实验研究

陈红霞等［8］选取急性脑出血便秘患者25例（观察组），与急性脑出血不兼便秘患者15例（对照组），比较两组病人的血浆内皮素和NO含量，分析中医证候积分、神经功能缺损评分（NIHSS）等指标在出血后不同时相的变化及其与临床的关系。结果同对照组相比，观察组的急性脑出血病人在出血后第1日、第4日的血浆内皮素和NO含量明显高于对照组，第4日、第10日时中医证候积分和NIHSS评分也高于对照组 （P＜0．05）。表明便秘对急性脑出血患者的血浆内皮素和NO含量变化及病情有影响，故提示改善便秘有助于急性脑出血患者的预后和疗效［9］。

通过观察脑出血大鼠NOS阳性神经元的动态变化，李卫等［10-11］均见一个双峰现象，即脑出血发生后随着时间的推移脑组织NOS阳性神经元呈先升高后轻度回落再度升高再逐渐下降的趋势。

刘韶华等［12］研究表明，脑出血大鼠血肿侧大脑皮质nNOSmRNA阳性细胞数及nNOSmRNA光密度（IOD）于出血6h开始增加，24h达高峰，72h时有所下降，但仍显著高于对照组（P＜0．05）。脑出血后早期脑组织中nNOSmRNA阳性神经元表达的变化趋势，与脑出血后脑水肿的高峰期类似，提示NOS参与了脑出血致脑损害的病理过程。一般认为iNOS可以诱发一系列病理反应并诱导nNOSmRNA的表达，过量、持续产生的NO对缺血组织造成损害。nNOSmRNA阳性细胞在脑出血后有较高水平的表达，持续较久，反映脑出血后迟发脑损伤不仅与iNOS有关，nNOS也起了重要作用。其损伤范围不仅局限于脑血肿周围区，而且见于同侧皮质区。NOS抑制剂组及抵当汤组大鼠血肿侧大脑皮质中nNOSmRNA阳性细胞数及IOD在各时间点均明显减少［12］。庞刚等［13］的研究结果显示，脑出血后NO、NOS增高，以1～3d组最为明显；急性期后由于原始底物L-精氨酸的耗竭，血管内皮、神经元等细胞受损，NOS的消耗和红细胞破坏所释放的血红蛋白抑制鸟苷酸环化酶以及血红蛋白中螯合的铁离子与NO紧密结合，使NO含量进行性下降，14d下降至最低点；NO含量与脑出血量呈正相关，出血量越多，NO含量就越高，过量的NO反过来又会加重病情；从GOS评分看，NO含量越高，预后也越差；由此可见，NO升高在脑出血后可能是既有保护作用又有毒性作用，但占主导地位是毒性作用。

《素问·至真要大论》认为“审查病机，无失气宜”。邪正斗争是病机变化的基本形式，邪正盛衰是虚实证候的病理基础。利用中医理论对cNOS和iNOS的作用进行分析，脑卒中早期NO增加，iNOS可以诱发一系列病理反应并诱导nNOSmRNA的表达，在疾病早期NO升高体现的是邪气盛，符合中医学标实特点：“气有余便是火”，随着nNOS底物的耗竭，至疾病后期，“少火司气，壮火食气”，表现为本虚——气虚，NO释放减少，生物效应以细胞内和细胞间信息传递减弱，在生理情况下不能有足量的NO表达，难以满足机体的调节脑血管张力、维持神经传导等正常生理需求及抑制血小板和白细胞的聚集而保护脑血管内皮细胞；研究表明黄芪能增加肾组织NO含量及NOS活性［14］，人参皂苷Rb1也可通过增加一氧化氮产生［15］，临床上王清任的补阳还五汤治疗脑血管后遗症已成为经典方，其机制是否为通过NO及NOS通路起作用还有待进一步的研究。笔者认为，通过对NO及NOS系统的深入研究，结合中医理论，对于丰富中医理论，提高临床疗效均有积极的意义。

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