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一氧化氮(NO)生物学领域出生于1987年,NO-血红蛋白通过鸟苷酸环化酶中反应的重要性的认识是在1998年获得诺贝尔生理学和医学奖。关于NO对呼吸的作用不仅局限于呼吸循环,在靶蛋白质中NO与过渡金属的反应作为NO信号的主要机制是迄今为止最受关注的,尽管如此,半胱氨酸蛋白质残基的S-亚硝基化的重要性研究迅速转移到中心舞台。在脑、神经等众多NO调节呼吸的研究工作令人振奋。Sci. STKE编辑做出NO,而不量O2在调节呼吸的综述报告。经典的由一氧化氮合成酶(NOSs)家族在L-精氨酸与氧产生NO途径更成为必不可少的研究工作武器。NOSs是一个不同基因分别编码的酶家族。在生物学中,NOS是一种最有调节性的酶。有三个已知的异构体,两个为构成型表达(constitutive NOS,cNOS),第三个是诱导型(inducible NOS,iNOS)。一氧化氮合酶基因的克隆酶表明,原生型包括脑构成型(即神经元型nNOS,NOS1)和内皮构成型(eNOS,NOS3),第三个是诱导型(iNOS ,NOS2)基因。心肌、血管中eNOS的研究发现其磷酸化激活位点。iNOS在免疫、感染中的作用研究进展很快。而关于肺血管中NOS作用与支气管关系的的研究,尤其是神经元型NOS(nNOS)研究未能引起重视。肺动脉与支气管胚胎来源、解剖学关系密切,构成它们之间生物信号传导的基础。Flavahan等首先报道了气道上皮细胞衍生因子能够使犬支气管平滑肌舒张,戈尔迪霍恩等假设,这个因素对支气管血管有血管扩张作用,但从来没有进行评估。Belik首次研究证实,这是支气管分泌一种可溶性因子,它对邻近肺动脉有一个重要的信号调节作用。乙酰甲胆碱(methacholine, Mch)是一个类似乙酰胆碱的受体激动剂,它可能通过刺激毒蕈碱受体的M1受体诱使收缩气道平滑肌收缩。类似乙酰胆碱,Mch也可以通过刺激内皮依赖的毒蕈碱M1或M3类型的受体,舒张成年大鼠肺动脉。通过它与NOSs抑制剂结合有可能探讨NOSs的作用。PI3-激酶是一个多功能二聚体酶,包括分解、调节亚群。PI3-激酶家族分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型,其中PI-3激酶Ⅰ可分成α-,β-,γ-三个亚单位,存在于平滑肌细胞。而γ-亚单位为分解亚单位,Wormannin和LY294002通过抑制p110-γ分解亚单位使之失活。而NO激活鸟苷酸环化酶,这引起平滑肌松弛:增加细胞内cGMP的含量,抑制钙离子进入细胞,并减少细胞内钙离子浓度,激活K+通道,从而导致超极化和松弛。刺激一环鸟苷酸依赖的蛋白激酶激活肌球蛋白轻链磷酸酶,这种酶使肌球蛋白轻链去磷酸化,从而导致平滑肌松弛。ODQ为可溶性鸟苷酸环化酶抑制剂,抑制NO-cGMP调节途径。血栓素A2(TXA2)类似物U46619可诱导肺动脉收缩。本实验利用U46619刺激与去除支气管上皮结合/不结合的肺动脉对照分析,并随后利用Mch刺激结合/不结合支气管的肺动脉(并加入/不加入各种抑制剂)对照分析以说明BrEpDRF是否存在。本实验中用不同NOS抑制剂及LY209442、ODQ抑制新生大鼠Mch舒张结合支气管的肺动脉,以说明对肺动脉舒张作用、NOS异形体作用,及信号传导途径。支持如下假说:刺激新生大鼠引起BrEpDRF释放,作用于肺动脉,通过PI3-激酶/Akt途径磷酸化激活,在eNOS、nNOS磷酸化激活作用下,通过NO-cGMP释放引起平滑肌舒张。本实验有助于进一步研究肺动脉高压及移植缺血再灌注损伤。本文首次用LY204002为BrEpDFR依赖PI-3激酶/Akt介导肺动脉舒张提供证据。