一氧化氮與生命科學

科學知識指覆蓋一般真理或普遍規律的運作的知識或知識體系，尤其指透過科學方法獲得或驗證過的。科學知識極度依賴邏輯推理。下面和小編一起來看一氧化氮與生命科學，希望有所幫助！

一氧化氮（Nitricoxide）是大家早已熟悉的一個小分子，長期以來，在生命科學中一直沒有引起人們的注意。但是，80年代末，科學家發現，一氧化氮在各種生化過程中，起着關鍵的作用，具有神奇的生理調節功能。

對一氧化氮的研究，迅速發展成爲一門目前最活躍的生命科學前沿領域。

近期的研究已表明，一氧化氮具有免疫調節、神經傳遞、血壓生理調控和血小板凝聚的抑制等生理功能。在許多組織中，儘管其真正的釋放量目前尚難於檢測，但已確知會釋放出不同濃度的一氧比氮，且濃度的變化與機體的生理機能緊密相關。許多疾病，包括基因突變（癌變，動脈硬化等）和生物機體中毒等，可能是一氧化氮的釋放或調節的不正常引起的。進一步的研究還發明，一些藥物可以透過新陳代謝來調節一氧化氮的生理機能，使其變成有益的`分子，清除機體內有害的代謝物，鑑於一氧化氮的神奇生理調節作用，一旦其神祕的調節機理被科學家們所揭開，人們就可以開發與一氧化氮相關的藥物，來治療許多人類至今無法攻克的頑症，例如高血壓、偏頭痛、動脈硬化，甚至癌症。可見，與一氧化氮相關的藥物，其潛在的價值是巨大的。現在許多國際上有名的藥物生產廠家，競相在這一研究領域，投入大量的人力物力，以期在激烈的競爭中，佔領有利的位置。

生命科學的迅速發展，主要標誌是由宏觀描述開始向分子水平和生命過程的研究，它的特點是學科交叉，正如諾貝爾獎獲得者ArthurKornberg教授談到：“分子生物學己突破到細胞化學的邊界，但缺少化學方法和訓練是不可能開啟這個穹窿的。”隨着學科交叉的不斷髮展，化學成了生命科學強有力的工具，化學測量和方法是解析一氧化氮問題關鍵的一個組成部分。

在生命體系中，細胞釋放的一氧化氮量是很少的，平均每個細胞僅釋放1～200attomol(1attomol=10-18mol)．如何現場定性和定量檢測一氧化氮，向化學家們提出了艱鉅而開拓性的任務，首先，Wennmalm等報導了把一氧化氮和牛血清白蛋白共價結合，然後用色譜柱分離，間接測量了一氧化氮的濃度。另外，化學熒光法、質譜、紫外－可見分光法等測量一氧化氮的報導也相繼出現，然而，最引人注目的是採用電化學方法測量一氧化氮的報導，特別是卟啉修飾和1，2苯二胺修飾碳纖維微電極，就是該方法成功的兩個例子。電化學方法測量一氧化氮具有許多優點，首先，使用的碳纖維電極直徑小至2～6ｕｍ，可以對單細胞進行測量；其次，該方法有極高的靈敏度和強抗干擾能力，其檢測下限可達到nM(1nM=10-9mol/L)，足於檢測單細胞釋放的一氧化氮；再次，該方法響應時間低於10毫秒，可以對細胞釋放的一氧化氮進入連續、現場的退蹤，且在測量中不會破壞細胞，這種方法已廣泛的應用於組織和細胞中一氧化氮的研究，有力地推動了這一領域的研究進展。

儘管某些一氧化氮的特殊功能已被確證。但是，科學家們對其神祕的生物化學特性卻仍知之甚少，目前的研究已證明，一氧化氮有３種狀態存在於生物體系中，包括陽離子形式（NO+）、自由基形式（NO.）和陰離子形式（NO-）。對生物體系中3種形式的不同性質和反應活性的深入研究，可以幫助人們理解其神奇的生理功能。一氧化氮容易和過渡金屬離子，包括一些金屬蛋白結合形成化合物。它與血紅蛋白的相互作用，已得到廣泛的研究。L-精氨酸在一氧化氮合成酶的催化下釋放一氧化氮，其化學和生理過程十分複雜，值得人們更深入研究。

總之，一氧化氮在生物體系中的許多特殊生理功能，已被科學家們所證實。儘管這一領域仍有許多問題等着人們更進一步的深入研究，但是，一氧化氮作爲開啟神祕生命科學大門的一把鑰匙，爲人類展示了十分美好的前景。