一氧化氮與諾貝爾獎

章凱

在1998 年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎的頒獎詞中，評審委員對一氧化氮給予了極高的評價：“這是首度發(fā)現(xiàn)一種氣體可在人體中成為信號分子”，“在氮燃燒時所形成的普通污染物一氧化氮，竟對人體器官行使重要的功能，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)令人驚訝”，“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)敞開一氧化氮用途的大門，它可作為對抗污染的武器，也可成為血壓的調(diào)節(jié)器，或看管血液分流到不同器官”，“一氧化氮是一種氣體，可在有機(jī)體內(nèi)傳輸信號，使信息從人體某部分傳至其他部分，并調(diào)節(jié)血壓與血液的流通”。負(fù)責(zé)遴選的瑞典卡羅琳斯卡研究所表示，一氧化氮研究發(fā)現(xiàn)的重要性尤其顯現(xiàn)在治療心臟疾病、休克、肺病、癌癥以及對性無能的新藥的發(fā)展上。

一氧化氮曾經(jīng)是一個普通的分子，一度被認(rèn)為是一種沒有用的氣體，甚至被認(rèn)為是汽車尾氣、環(huán)境污染物。直到20世紀(jì)80年代經(jīng)過斐里德·穆拉德、羅伯特·F·佛契哥特等幾位科學(xué)家不斷的探索研究，確定了一氧化氮有益于人體健康的一面，并將其作用于人體血管的各個方面。登上諾貝爾獎的舞臺，意味著一氧化氮真正成為人體不可缺少的健康信使。特別是在人類心腦血管疾病的治療方面，一氧化氮正在開啟著新的里程碑。

諾貝爾與一氧化氮

諾貝爾是瑞典化學(xué)家、工程師、發(fā)明家、軍工裝備制造商和炸藥的發(fā)明者。諾貝爾利用他的巨大財富創(chuàng)立了諾貝爾獎，獎勵那些為人類做出卓越貢獻(xiàn)的人。

諾貝爾一生有很多發(fā)明創(chuàng)造，為科學(xué)技術(shù)做出了舉世矚目的貢獻(xiàn)，給人類帶來巨大財富。其中，有一個具有戲劇性的發(fā)明與一氧化氮有關(guān)。1864年，諾貝爾發(fā)現(xiàn)極易揮發(fā)、爆炸性極強(qiáng)的硝酸甘油經(jīng)硅藻土吸附后穩(wěn)定性大大增加，并根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)成功研制安全炸藥。安全炸藥的工業(yè)化生產(chǎn)給諾貝爾帶來了巨大的榮譽(yù)和財富，使他得以創(chuàng)立世界科學(xué)界的最高獎項(xiàng)——諾貝爾獎。

諾貝爾晚年患有嚴(yán)重心臟病，醫(yī)生建議他服用硝酸甘油，但他拒絕了。因?yàn)樵缭谘兄普ㄋ庍^程中，諾貝爾就發(fā)現(xiàn)吸入過量硝酸甘油蒸汽會引起劇烈血管性頭疼。1896年，諾貝爾心臟病發(fā)作逝世。如果他當(dāng)時聽從醫(yī)生的話，及時服用硝酸甘油，他也許可以活更長時間，為人類創(chuàng)造更多財富。

硝酸甘油可以有效地緩解心絞痛，但它的作用機(jī)理困擾了醫(yī)學(xué)家、藥理學(xué)家百余年，直到上世紀(jì)80年代，才因?yàn)槟吕隆⒎鹌醺缣丶案窦{羅這3位美國藥理學(xué)家的出色工作而得以解決：硝酸甘油及其他有機(jī)硝酸酯通過釋放一氧化氮?dú)怏w而舒張血管平滑肌，從而擴(kuò)張血管。

心腦血管的“守護(hù)神”

1992年，一氧化氮被著名的《科學(xué)》雜志評選為“年度分子”，同時，高度評價了一氧化氮的發(fā)現(xiàn)及其生物學(xué)意義。1998年10月12日，在諾貝爾本人出生的這個月，瑞典羅林斯卡醫(yī)學(xué)院決定把1998年度諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎授予穆拉德、佛契哥特及伊格納羅這3名美國科學(xué)家。他們發(fā)現(xiàn)一氧化氮是心血管調(diào)節(jié)血壓和血流的信號分子，并提出了一個全新的氣體信號可以透過細(xì)胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的系統(tǒng)。

獲獎時穆拉德博士表示，瑞典的諾貝爾獎評選委員會很樂意把這個獎給一氧化氮對心血管作用這個研究領(lǐng)域。因?yàn)榇蠹抑喇?dāng)年諾貝爾拒絕服用硝酸甘油而心臟病發(fā)作去世，如果諾貝爾本人預(yù)知他們的獎項(xiàng)，也許會服用硝酸甘油進(jìn)而延長壽命。

心腦血管疾病是一種嚴(yán)重威脅人類，特別是中老年人的常見病，即使應(yīng)用目前最先進(jìn)、完善的治療手段，仍有50%以上的腦血管意外幸存者生活不能完全自理。我國心腦血管疾病患者已經(jīng)超過2.7億人。每年因心腦血管病死亡人數(shù)為260萬人，占總死亡人數(shù)的41%，每天大約有7000人死于心腦血管病，平均每小時死亡300人。

一氧化氮技術(shù)的應(yīng)用，可以有效改善心腦血管發(fā)病的狀況，特別是可以通過一氧化氮的保健方式來預(yù)防心腦血管疾病的病發(fā)。一氧化氮療法作為一種更安全可靠的手段，受到世界各地的廣泛好評。一些病例表明，一氧化氮療法已經(jīng)使很多人精力充沛、身體強(qiáng)健、膽固醇水平接近正常，還能有效預(yù)防中風(fēng)。

人體不可缺少的“健康信使”

現(xiàn)在，人們廣為認(rèn)知的是，一氧化氮在人體內(nèi)起著信使分子的作用，人體內(nèi)生成的一氧化氮小分子，可以穿透任何細(xì)胞，到達(dá)任何組織，使信息從人體某一部分，傳到其他部分，行使著傳輸信號的功能。一氧化氮幫助控制血液流向人體的各個部位，使血管擴(kuò)張，避免血管內(nèi)出現(xiàn)滯血現(xiàn)象，保持血管清潔、暢通，維持正常血壓，有效減輕心臟負(fù)擔(dān)。此外一氧化氮是對付細(xì)菌、病毒和血液垃圾的有效武器，能夠殺死多種病原體，很好的保護(hù)人體健康，因此說一氧化氮是人體內(nèi)不可缺少的“健康信使”，是人體健康的重要元素。

心臟 動脈硬化癥患者內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮的產(chǎn)生能力下降。然而一氧化氮可由硝化甘油所供給。當(dāng)前，藥物發(fā)明的重點(diǎn)在于應(yīng)用信息分子一氧化氮的知識研制出更有效和更有選擇性的治療心臟病的藥物。

肺 通過吸入一氧化氮?dú)怏w可以治療肺重癥患者，并且取得很好的效果，甚至可以挽救患者的生命。例如：人們通過使用一氧化氮可以降低高危新生兒肺動脈壓，但由于高濃度一氧化氮可能有毒性，所以劑量是至關(guān)重要的。

癌 白細(xì)胞利用一氧化氮不僅可以殺死一系列細(xì)菌、真菌、支原體等病原體，而且對腫瘤也有對抗作用。由于一氧化氮能誘導(dǎo)細(xì)胞的死亡和凋亡過程，目前科學(xué)家們正在試驗(yàn)一氧化氮能否用于抑制腫瘤的生長。

性功能減退 一氧化氮通過舒張勃起組織內(nèi)的血管而使陰莖勃起。這方面的知識已經(jīng)被用來研制治療陽痿的新藥。根據(jù)這一原理美國輝瑞制藥公司研制出了新藥昔多芬，即“偉哥”。昔多芬抑制環(huán)磷鳥苷的酶促水解，防止一氧化氮引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷鳥苷信號快速消失，從而維持血管平滑肌細(xì)胞舒張，增加血流量。偉哥對心臟病有一定療效，尤其對陽痿有特效。

其他 一氧化氮對嗅覺和記憶力也有很重要的作用。