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從普通分子到醫(yī)藥明星:一氧化氮

2012-8-17 19:09:39

從普通分子到醫(yī)藥明星:一氧化氮

諾貝爾在一百多年前制造安全炸藥時(shí)，曾把硝酸甘油作為主要原料之一。當(dāng)時(shí)他患有嚴(yán)重的心絞痛，醫(yī)生讓他服用含“硝酸甘油”的藥，卻遭到他的激烈反對，在彌留之際，他曾這樣說：“醫(yī)生給我開的藥竟是硝酸甘油，這難道不是對我一生巨大的諷刺嗎？”

其實(shí)這并非諷刺。科學(xué)家在后來的研究中發(fā)現(xiàn)：硝酸甘油能舒張血管平滑肌，從而擴(kuò)張血管。他們認(rèn)為，肯定有一種叫做“內(nèi)皮細(xì)胞舒張因子”的東西，如果找到它，就能打開人體機(jī)理奧秘的一片新天地，從而找到更有效的方式治療心肌梗死等病。

這個(gè)因子究竟是什么？

1986年，這一百年謎團(tuán)終于被伊格納羅博士和其他兩位藥理學(xué)家破譯，它不是猜測已久的蛋白質(zhì)類大分子，而是簡簡單單的一氧化氮！頓時(shí)，一氧化氮搖身變成了明星分子。伊格納羅（LouisJ.Ignarro）博士和其他兩位研究者共同發(fā)現(xiàn)的，他們因發(fā)現(xiàn)有關(guān)一氧化氮在心血管系統(tǒng)中具有獨(dú)特信號分子作用而于1998年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

伊格納羅出生于美國，并且他所有的研究工作也是在美國完成的。他在紐約長大并完成了學(xué)前教育，在紐約的哥倫比亞大學(xué)獲得化學(xué)和藥物學(xué)專業(yè)的學(xué)位，然后在明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)專業(yè)深造。獲得了藥理學(xué)博士學(xué)位，隨后又考取了心血管病方面的專業(yè)資格。

雖然具有醫(yī)學(xué)方面的教育背景，但是伊格納羅并沒有成為一名醫(yī)生。盡管許多在學(xué)校學(xué)醫(yī)的人立志要成為一名醫(yī)生，治病救人，伊格納羅卻與眾不同，選擇了做研究工作。這一決定最終使他取得了巨大的事業(yè)成就。伊格納羅的專業(yè)是新血管領(lǐng)域，因此他經(jīng)常在課堂上談到治療心血管病的藥物。要對學(xué)生講解硝酸甘油，擴(kuò)張血管、促進(jìn)血液流動(dòng)的藥物。他說，當(dāng)病人出現(xiàn)胸痛、心絞痛的時(shí)候，就意味著心臟的供氧不足。病人舌下含服硝酸甘油片不超過五分鐘，疼痛便會(huì)消失。由于這種立竿見影的功效，一個(gè)多世紀(jì)以來，硝酸甘油被普遍用于治療胸痛。

“硝酸甘油是一種藥，但是它同時(shí)也是一種烈性的爆炸物，用于制造炸藥。因此在我講課的時(shí)候，也很想在自己的腦海里弄清楚，硝酸甘油這樣的爆炸品怎么就能夠用來治療心絞痛的。我去了圖書館，想查看它到底是什么樣的作用機(jī)理，但是我發(fā)現(xiàn)根本就沒有人了解。”這位科學(xué)家回憶道。

伊格納羅決定在實(shí)驗(yàn)室對硝酸甘油進(jìn)行研究。經(jīng)過三年的研究，他發(fā)現(xiàn)硝酸甘油本身并不是一種藥物，可是當(dāng)人體攝入之后，它就轉(zhuǎn)變、代謝為一氧化氮。發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)之后，伊格納羅開始研究一氧化氮的其他效用。他發(fā)現(xiàn)一氧化氮具有的健康益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出他最初的猜想：它能降低血壓，預(yù)防中風(fēng)和心臟病。

然而令人吃驚的是，當(dāng)時(shí)人們并不知道，人體本身居然可以產(chǎn)生一氧化氮，伊格納羅介紹說，一氧化氮是一種隨處可見的化合物，就是在空氣中也存在。

在人體中，一氧化氮是一種非常小的分子，類似于氧氣，出現(xiàn)在動(dòng)脈內(nèi)膜中。換而言之，是動(dòng)脈內(nèi)膜的細(xì)胞在制造一氧化氮。

“一氧化氮一旦生成之后，就與動(dòng)脈中的肌肉細(xì)胞接觸并使之放松，它擴(kuò)張了動(dòng)脈。這樣就使得血壓降低，從而改善血流”。

更重要的是，他接著說，這種化學(xué)品還能預(yù)防血液在一些危險(xiǎn)的部位發(fā)生凝結(jié)。如果血液在心臟或腦部發(fā)生凝結(jié)，則病人就會(huì)罹患心臟病或中風(fēng)。只要人體產(chǎn)生足夠數(shù)量的一氧化氮，那么前面談到的問題發(fā)生的幾率就會(huì)大大降低。

伊格納羅的發(fā)現(xiàn)還打破了人們認(rèn)為一氧化氮是有毒物品這種錯(cuò)誤觀念。

“一氧化氮本身并沒有毒”，他說。“但是它能與其它化學(xué)物質(zhì)如氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，數(shù)量很大的情況下就會(huì)形成二氧化氮，而二氧化氮是有毒的”。

人體雖然可以產(chǎn)生一氧化氮，但遺憾的是，這種化合物極不穩(wěn)定。人體產(chǎn)生一氧化氮之后，它只能維持一秒鐘左右，另外氧氣對一氧化氮也是一種威脅。但是慶幸的是，一些抗氧化劑如維生素C和維生素E可有效保護(hù)一氧化氮并維持其存在很多秒的時(shí)間，而不再是短短的一秒。

這就使得伊格納羅有關(guān)推廣健康飲食和生活方式的倡議，變得更為言之有據(jù)。

“飲食越健康，身體產(chǎn)生的一氧化氮就越多。如果食用很多飽和脂肪，會(huì)對一氧化氮造成破壞，這樣就會(huì)導(dǎo)致各種各樣問題的出現(xiàn)，包括肥胖、糖尿病以及心臟病。因此低飽和脂肪、高不飽和脂肪的飲食就非常好，因?yàn)樗軌虮Ｗo(hù)一氧化氮。”他解釋道，并指出魚和魚油對保持健康是非常有益的。

這位科學(xué)家還指出，食用富含抗氧化劑的食品是非常重要的。那些食用蔬菜和水果的人，患心臟病和中風(fēng)的危險(xiǎn)性就會(huì)降低。

鍛煉身體也很關(guān)鍵，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)經(jīng)常運(yùn)動(dòng)是身體產(chǎn)生一氧化氮的最有效的辦法。

為了宣傳一氧化氮的重要性，伊格納羅在1990年成立了一氧化氮學(xué)會(huì)，旨在召集世界各地有興趣深入學(xué)習(xí)研究一氧化氮的人士。學(xué)會(huì)每年都要組織那些志趣相投的科學(xué)研究人員召開一兩次會(huì)議，以便他們能夠探討一氧化氮，推進(jìn)研究工作并探究這種物質(zhì)的更多功效。

世界各地一氧化氮學(xué)會(huì)的會(huì)員大約有4000人。伊格納羅還著手創(chuàng)辦了一份科學(xué)雜志，名叫一氧化氮：生物學(xué)及化學(xué)，這份雜志純粹刊登與一氧化氮相關(guān)的文獻(xiàn)。目前，學(xué)會(huì)和雜志都取得了很大的成功。

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