综述:内皮型一氧化氮合酶功能障碍的药理学靶向与一氧化氮替代治疗

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1

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  这篇综述深入探讨了心血管疾病的核心机制——内皮功能障碍,聚焦于内皮型一氧化氮合酶(eNOS)功能异常与氧化应激的相互作用。文章系统梳理了eNOS/NO/sGC/cGMP信号通路的调控机制,提出通过靶向BH4 补充、eNOS磷酸化/乙酰化修饰、无机硝酸盐干预等策略改善血管功能,为动脉粥样硬化、高血压等疾病提供了创新治疗思路。

  

全球疾病负担与心血管风险
非传染性疾病已成为全球死亡的主要原因,其中心血管疾病(CVD)占比高达50%。高血压、空气污染等风险因素通过诱发内皮功能障碍促进动脉粥样硬化,而氧化应激是这一过程的核心机制。内皮细胞产生的自由基对(NO•和O2

ˉ)通过形成过氧亚硝酸盐(ONOOˉ)破坏血管稳态,成为疾病发展的关键环节。

氧化应激与eNOS功能失调
内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的"解耦联"现象是心血管疾病的标志性事件。当四氢生物蝶呤(BH4
)被氧化、锌-硫簇遭破坏或发生S-谷胱甘肽化时,eNOS从NO生产者转变为超氧化物来源。这种转换形成恶性循环:产生的O2

ˉ与NO•反应生成ONOOˉ,进一步损伤eNOS和下游信号分子如可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)。

血管周围脂肪组织(PVAT)的新角色
PVAT作为血管功能的动态调节器,其eNOS活性在肥胖"三重打击"(缺氧、炎症、氧化应激)下显著受损。研究发现PVAT特异性eNOS敲除小鼠出现血管纤维化,而白藜芦醇等药物可通过激活SIRT1去乙酰化酶改善PVAT功能。这种组织特异性调控为靶向治疗提供了新方向。

治疗策略的创新突破
临床转化方面呈现多元化趋势:

  1. BH4
    类似物沙丙蝶呤联合L-瓜氨酸可改善外周动脉疾病患者的跛行距离
  2. 无机硝酸盐/亚硝酸盐通过饮食补充显著降低血压,其效应在氧化应激环境中反而增强
  3. sGC刺激剂维利西呱在心力衰竭中显示降低住院率的优势
  4. 白藜芦醇和特殊山楂提取物通过AMPK/SIRT1通路恢复eNOS磷酸化平衡

生活方式干预的分子基础
运动与间歇性禁食通过激活AMPK-PGC-1α轴,上调eNOS表达并抑制NADPH氧化酶。这种非药物干预可改善血流介导的血管舒张功能(FMD),其效果在冠心病患者中尤为显著。

未来展望
尽管靶向eNOS的治疗策略仍面临临床转化挑战,但结合表观遗传调控、PVAT特异性给药等新技术,以及无机硝酸盐等低成本干预手段,为心血管疾病的精准防治开辟了充满希望的前景。当前亟需开展大规模临床试验验证这些创新方法的长期效益。

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