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諾貝爾獎頒獎日 NO 出血性休克

 

黃頂立 DEENG-LIH HUANG, Ph.D.
美國哥倫比亞大學生物有機化學博士
E-mail: dh459@columbia.edu 
(電腦字數統計:中文字 1,119,英數字 53)

 

每年的諾貝爾獎都在 12 月10 日諾貝爾逝世紀念日頒獎,今 (1998) 年醫學獎研究主題一氧化氮 (NO, nitric oxide) 是個具雙魚座的多才多藝又矛盾特質的分子,她的多才多藝可在神經系統、免疫系統、心血管循環系統、呼吸系統、消化系統……等許多舞台扮演最佳女主角,但矛盾的特質卻使她成為既是美少女戰士又是蛇蝎毒姬的雙面夏娃。 

雖然微生物可由亞硝酸鹽還原或氨氧化製造一氧化氮;哺乳動物則較複雜,要由L-精胺酸(L-arginine) 在一氧化氮合成酉每 (NOS) 的催化下,經過一中間產物轉換成 L-西瓜胺酸 (L-citrulline) 和一氧化氮。NOS 有神經性 (nNOS)、誘發性 (iNOS) 和內皮性 (eNOS) 等三種,是依照最初發現的地方而命名 (各在神經突觸、巨噬細胞和血管內皮)。不過後來發現 nNOS 和 eNOS 不只存在神經突觸和血管內皮,所以較正確的用法是上述三種 NOS 各用第一型 (NOS-I)、第二型 (NOS-II) 和第三型 (NOS-III) 來表示,但此用法較易搞混,所以舊用法還是很常用。

NNOS 和 eNOS 是組合式,需要鈣和調鈣蛋白先組合,然後再和 nNOS 或 eNOS 組合才能產生催化作用。iNOS 是誘發式,不需要鈣和調鈣蛋白,細胞素 (如伽馬干擾素 IFN-g、腫瘤壞死因子 TNF、第一型白血球間質 IL-1、第二型白血球間質 IL-2、脂多醣類 LPS 等) 可直接誘發 iNOS 產生催化作用。由於不需要鈣和調鈣蛋白,iNOS 常一誘發就難以收拾,造成一氧化氮的過度製造,使一氧化氮常常變成蛇蝎毒姬。

iNOS 所製造的一氧化氮可扮演美少女戰士來殺死病菌,例如在傷口修復時,除殺死病菌外,還可促進膠原合成和血管生成。在細菌性腹膜炎,一氧化氮可殺死病菌。不過紅血球的血紅素很容易和一氧化氮結合而破壞一氧化氮的殺菌功能,這也是為什麼剖腹手術縫合時要把血液清除乾淨,以避免破壞一氧化氮的殺菌功能。

雖然 eNOS 所製造的少量一氧化氮對出血性休克 (hemorrhagic shock) 可減少肝壞死;然而,iNOS 所製造的大量一氧化氮在出血性休克卻扮演蛇蝎毒姬的角色。嚴重的出血性休克的主要症狀有循環系統衰竭、低血壓、失去膽素激導促效劑的血管反應性等;會導致組織損壞、多重器官衰竭和死亡;是受傷後死亡的首因。其明確作用機制仍不清楚,一般認為是全身惡性發炎反應,導致 iNOS 製造過量一氧化氮在出血性休克復元期間。

雖然 NOS 抑制劑可減少一氧化氮製造量,但對出血性休克的療效卻不理想,因為這些抑制劑並沒有特殊選擇性。所以了解過量一氧化氮在那裡產生,便可幫助開發對特定器官有特殊選擇性的抑制劑來治療。過量一氧化氮會在那裡產生呢?今 (1998) 年美國布朗大學醫學院在手術檔案 (Arch Surg) 期刊的一研究回答了這問題,是在肝和腸產生,而導致肝和腸的衰竭。

基礎科學研究對社會的健康和文明進步有巨大的價值,這也是每年諾貝爾獎所推崇表揚的。

 

(Written on 12/08/1998.)

 

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Posted on 01/04/2002.

 

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