
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:爆炸性发现与惊人未来:硝化甘油、硝基衍生物和一氧化氮的非凡历程
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Vascular Pharmacology 3.5
编辑推荐:
这篇综述系统梳理了硝化甘油(GTN)从炸药成分到心血管药物原型的传奇历程,重点阐释了一氧化氮(NO)/环磷酸鸟苷(cGMP)通路的发现如何革新心血管治疗理念。文章以历史脉络为主线,涵盖硝基衍生物的药化特性、临床应用(如心绞痛治疗中的硝酸酯类药物)、耐药性机制(如"周日心脏病"现象),以及NO信号分子研究获1998年诺贝尔奖的里程碑意义,并对磷酸二酯酶-5抑制剂(PDE-5i)等衍生疗法的发展前景作出展望。
古代溯源
心绞痛的系统描述可追溯至1768年英国医师William Heberden的经典论述。而现代治疗的转折点始于1847年意大利化学家Ascanio Sobrero合成硝化甘油——这种最初用于制造炸药(阿尔弗雷德·诺贝尔将其发展为炸药主要成分)的化合物,在1867年被苏格兰医生Lauder Brunton首次用于心绞痛治疗,1879年William Murrell则确立了其临床地位。
化学特性与制剂演变
硝基衍生物包含有机硝酸酯(—C—O—NO2)和亚硝酸酯(—C—O—NO)两类。硝化甘油(1,2,3-三硝氧基丙烷)作为小分子非极性化合物,其生物活性源于硝氧自由基(–ONO2)。亚硝酸异戊酯因其挥发性成为早期吸入制剂,而现代舌下含服硝化甘油片剂仍是急性心绞痛发作的首选。
耐药性与反跳性缺血
炸药工人出现的"周一晨间头痛"和"周日心脏病"现象,揭示了硝酸酯类药物的双刃剑特性:持续暴露导致耐受性,突然停药引发反跳性缺血。这种耐受机制与血管组织巯基耗竭、醛脱氢酶-2(ALDH2)活性抑制等分子事件相关,临床通过设计8小时"无硝酸酯窗口期"来规避。
NO/cGMP通路解密
1977年Ferid Murad团队发现硝化甘油通过激活可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)升高cGMP浓度。1980年Robert Furchgott提出血管内皮衍生舒张因子(EDRF)本质就是NO,1986年Louis Ignarro通过光谱分析证实该假说。这一系列突破使三人共享1998年诺贝尔生理学或医学奖,并催生了PDE-5抑制剂西地那非(sildenafil)等衍生药物。
现代应用与未来方向
虽然长效硝酸酯类药物因耐受性问题在慢性心绞痛治疗中地位受限,但NO供体在急性冠脉综合征、肺动脉高压等领域仍有不可替代的价值。基因治疗(如增强ALDH2表达)和纳米载体靶向递送技术可能突破现有局限,而基于NO的协同治疗策略(如与线粒体靶向抗氧化剂联用)正成为研究热点。
结语
从炸药车间到诺贝尔领奖台,硝化甘油的故事完美诠释了转化医学的精髓。其对NO生物学的启示仍在持续发酵,正如文中所言:"了解这段历史,对把握当前进展和预见未来突破至关重要。"
生物通微信公众号
知名企业招聘