一氧化氮与儿童支气管哮喘的相关性研究进展

林涛，冯小伟

（海南省人民医院儿科，海南海口570311）

·综述·

一氧化氮与儿童支气管哮喘的相关性研究进展

林涛，冯小伟

（海南省人民医院儿科，海南海口570311）

支气管哮喘是指包括肥大细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞在内的多种炎性细胞参与的气道高反应性和气道慢性非特异性炎症，其发病由环境和遗传共同作用所致。一氧化氮（NO）是近年发现的第一个高活性气体信号分子，参与舒张血管炎症反应、感染免疫调控活动、神经传导的介质。体外抗菌作用在于直接损害细胞的能量代谢、复制过程；体内抗菌在于诱导以激活巨噬细胞为主的免疫炎症反应及此过程中的严重氧化反应，在气道慢性炎症的免疫机制中的作用也受到广泛重视。

一氧化氮；支气管哮喘；儿童

儿童支气管哮喘是一种常见的疾病，在世界各国的发病率呈上升趋势，已严重影响人类的健康[1]。哮喘好发于夜间和清晨，出现喘息、胸闷和剧烈咳嗽，严重时引起患儿的窒息死亡，影响患儿的日常生活质量[2-3]。其病理改变特征主要表现为气道高反应性增加，气道狭窄阻塞，出现痉挛和炎症，是气道病理和生理变化的结果[4]。目前认为哮喘的反复发作是由于炎性细胞因子和趋化因子网络调控异常，导致炎症—上皮细胞损伤—气道重塑的恶性循环[5]。

1 NO的概况

自1988年Palmer等[6]首次发现NO是血管内皮细胞分泌的舒张因子后，NO已经成为各国研究热点。NO是小分子、无色、无味气体，外层有未配对电子，活性很高，可以自由通过生物膜，作为第二信使或细胞功能调节因子而参与循环、神经、免疫等一系列生理和病理条件下的生物过程。现在NO在哮喘中的作用逐步被人们所认识。

2 NO的合成及调节

在氧的存在时，NO合成酶(NOS)催化左旋精氨酸(L-Arg)生成NO及瓜氨酸，并能迅速转化为稳定的代谢终产物亚硝酸和/或硝酸根离子(NO2-/NO3-)，广泛分布于呼吸系统，最终从尿中排出。NOS存在两种同功酶：组织型(Constitutive NOS，cNOS)和诱导型(in-dncible NOS，iNOS)。组织型cNOS又分为脑型(nNOS)和内皮型eNOS。cNOS受Ca2+/钙调蛋白调控，生理刺激如ATP、ADP等物质刺激和血管内皮细胞促进NO的合成和释放，呈少量，间断性释放，释放的NO具有舒张血管平滑肌减轻气道高反应性作用。iNOS活性取决于基因转录水平调控，在肿瘤坏死因子，白介素-6刺激后，iNOS编码基因被激活，大量合成释放iNOS，介导细胞毒作用，血管通透性增加，气道反应性增高，从而导致炎症、哮喘疾病的发生。

3 NO在介导哮喘发病中的双向作用

3.1 NO的保护性作用NO途经是微生物与病原体间主要的防御机制，是机体对入侵的病原体的第一道防线。一定量NO可抑制中性粒细胞聚集，稳定肥大细胞膜稳定性，具有舒张气道及血管平滑肌作用，可减轻哮喘气道高反应性和慢性炎症反复。

3.2 NO的毒副作用高浓度的NO可通过细胞毒性作用，使上皮细胞受损，通过氧化生成羟自由基引起气道炎症致气道高反应，NO有介导炎性反应，直接损伤肺组织[7]；可使氧合血红蛋白转化为高铁血红蛋白[8]，造成缺氧损伤；NO抑制血小板粘附聚集，延长出血时间。并可使cGMP(↑)肥大细胞脱颗粒，释放出炎症介质加重哮喘发作。

4 NO、NOS与哮喘

有人证实哮喘患儿气道上皮中含有大量iNOS产生，认为哮喘发作时NO大量产生与气道上皮细胞中iNOS被激活有关。黄铁群等[9]利用免疫组化的方法，发现哮喘大鼠中支气管上皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞中都有iNOS阳性表达；温志红等[10]采用化学比色法，发现61例哮喘患儿急性发作期NO明显增高，缓解期NO降至正常。大量资料显示哮喘发作期患儿血清NO、NOS水平均明显高于对照组；经治疗临床症状，体征消失后复查，两值均明显下降；哮喘中重度发作组NO、NOS均明显高于轻度发作组，哮喘患儿呼出气NO明显高于对照组，提示NO、NOS量的变化可作为判定哮喘病情和观察的指标。

5 NOS抑制剂与哮喘

左旋精氨酸甲酯(L-NAME)、NG-单甲基左旋精氨酸(L-NMMA)等可竞争性抑制NO产生，对iNOS及cNOS均有抑制作用[11-12]，在哮喘治疗中存在潜在的治疗效果[13]。

6 呼出气NO(eNO)测定在儿童哮喘中的应用

eNO检测是一项有效的、非创伤性的、稳定的标志物。eNO可用于评估气道炎症、诊断和评估哮喘的治疗效果。Guo等[14]采用分子生物学的方法研究表明，哮喘患儿与健康儿童比较呼出的浓度增高。Dupont等[15]研究发现，eNO检测对诊断哮喘的特异性＞90%，阳性预测值＞90%。Narang等[16]证实，以eNO检测鉴别哮喘、原发性纤毛活动障碍、肺囊性纤维比，支气管扩张等疾病时，其对诊断哮喘的阳性预测值为90%，阴性预测值为85%。Malmberg等[17]研究发现，根据eNO值可以很好地将哮喘患儿与健康儿童区分开，其特异性为92%，敏感性为86%，明显优于肺功能检查及支气管舒张实验。Sivan等[18]对哮喘和非哮喘儿童进行eNO值研究表明，其敏感度为80%，特异性为92%，阳性预测值为89%，阴性预测值86%。Yao等[19]对我国台湾地区儿童的检测发现，以eNO值诊断哮喘的敏感度为64%，特异度为69.9%。Beckman等[20]研究发现eNO检测诊断哮喘的敏感性为82.5%，特异性为86.7%，且eNO与支气管激发试验比较，具有良好的一致性。eNO可直接反映气道炎症是否存在及严重程度；eNO检测气道炎症优于肺功能检查。eNO(ppb)测定方法采用电化学法《呼出气一氧化氮测定系统》(无锡生物医疗公司)。测定前引导患者呼气。要求患儿在检查前1 h内无剧烈体力活动、主动或被动吸烟，禁喝咖啡因的饮料。检查前24 h内禁食富含氨的食物如动物内脏、菠菜等。

综上所述，一氧化氮在儿童哮喘发病机制中有双重作用。一方面，低浓度NO扩张支气管平滑肌，有利于哮喘；另一方面，高浓度的NO因炎症细胞毒作用，促使释放炎症介质，加重哮喘。NOS量的变化可作为评估哮喘病情的标准。呼出气NO测定是评估哮喘治疗的金标准。选择iNOS抑制剂是治疗儿童哮喘的方向。

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R725.6

A

1003—6350（2014）21—3206—02

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.21.1256

2014-05-22)

海南省卫生厅资助项目（编号：琼卫2013自筹-17）

冯小伟。E-mail：fengxwei@aliyun.com