维克森林大学(Wake Forest University)的科学家们发现了如何放大血液中一种重要信号分子的作用，这是朝着开发新疗法、修复因心脏病和中风、甚至糖尿病和肥胖症等慢性疾病而受损的血管迈出的重要一步。

　　这种分子，一氧化氮，调节血液流动和血小板的激活，血小板形成凝块。在今天发表在同行评议杂志《自然化学生物学》上的一项新研究中，维克森林大学物理学研究员Daniel B. Kim-Shapiro和马里兰大学医学院的同事们展示了一氧化氮是如何稳定用于潜在治疗用途的。

　　通常情况下，一氧化氮防止低血流量或凝血等不良结果的能力是短暂的——受限于血液和肌肉中的分子，如血红蛋白和肌红蛋白。

　　但研究人员通过使用一种名为谷胱甘肽的小抗氧化剂硫醇将一氧化氮(NO)与血红素(血红蛋白和许多其他血红蛋白中发现的分子)结合来稳定一氧化氮(NO)。这就产生了一种被称为no -铁血红素的还原血红素化合物。研究人员发现no -铁血红素具有血管舒张作用，增加动脉血流量，降低小鼠血压。它还能抑制人类血小板样本中的血小板聚集或凝血。

　　“我们的研究中最令人惊讶的事情之一是谷胱甘肽的作用，无论是在形成NO-铁血红素的新化学过程中，还是在体内的作用，”该研究的联合领导和论文的共同通讯作者Kim-Shapiro说，“硫醇催化NO-铁血红素的形成调节血管内NO信号。”“要完全理解这一点，我们还有很多工作要做。”

　　这项研究是威克森林大学物理系主任、哈伯特家族卓越教学和奖学金杰出主席、转化科学中心主任金·夏皮罗(Kim-Shapiro)长达数十年的心血管疾病研究的一部分。

　　随着《自然化学生物学》杂志的发表，他能够解决NO信号如何在暗示它会迅速失去效力的条件下的奥秘。

　　血红素是一种含铁化合物，在所有人体细胞中都很丰富，它与一氧化氮结合，并可能将一氧化氮运送到血管系统周围，在那里它可以向调节血流、血压、血凝块形成和其他过程的细胞发出信号。

　　Kim-Shapiro和马里兰大学医学院的Mark T. Gladwin医学博士在研究NO如何在血液中传递信号方面已经合作了大约20年。

　　格拉德温说:“通过形成NO-铁血红素来稳定NO，使其能够像化学飞碟一样远距离扩散，直接结合并激活控制血流的目标酶。”

　　维克森林大学的研究团队包括物理系的Laxman Poudel、Elmira Alipour和Yiyang Jiang，以及物理系和转化科学中心的Swati Basu。

　　Poudel是一名在Kim-Shapiro实验室工作的博士生，他与维克森林大学(Wake Forest)的毕业生、马里兰大学医学院教授Anthony W. DeMartino共同撰写了《自然化学生物学》研究报告。在Kim-Shapiro的指导下，Poudel进行了将NO，血红素和谷胱甘肽结合在一起的实验，这是这项研究的基础。

　　Poudel说:“如果这一快速且非常稳定的NO-铁血红素形成的实验发现作为NO治疗的未来取得进展，并对人们产生影响，这将提升我的人生目标。”

　　这项工作由美国国立卫生研究院(HL125886和HL098032)和美国国防部(W81XWH2210198)资助。

　　金-夏皮罗说，下一步的研究包括探索其他硫醇如何与NO相互作用。他之前的研究着眼于甜菜中天然存在的硝酸盐如何通过产生一氧化氮来提高运动表现，并可能对抗老年人痴呆症的进展。

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