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6.6: 旁分泌信号
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旁分泌信号
 
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6.6: 旁分泌信号

旁分泌信号分子使细胞能够通过分泌信号分子与邻近细胞交流。当信号分子迅速降解或不被附近细胞吸收而失活时,该信号只会触发附近目标细胞的反应。旁分泌信号的突出例子包括血管中的一氧化氮信号、神经元的突触信号、血液凝固系统、组织修复伤口愈合和局部皮肤过敏反应。

一氧化氮参与血管舒张和血压控制

一种重要的旁分泌信号分子是一氧化氮 (NO)。一氧化氮是由一系列被称为一氧化氮合成酶的酶产生的。

血管含有几层细胞。细胞最内层是内皮层。内皮细胞有一氧化氮合酶,它产生的一氧化氮向四面八方扩散。到达血液的一氧化氮不参与信号传递,但会立即与生化物质如血红蛋白发生反应。一氧化氮分子向相反方向扩散,向血管的下一层扩散,参与一些重要的信号传导。

内皮细胞的外层是由平滑肌细胞组成的。平滑肌细胞的功能是收缩。当这些细胞收缩时,它们会压迫血管,缩小血管直径,从而升高血压。

一氧化氮通过参与旁分泌信号促进平滑肌细胞的松弛。这涉及到一氧化氮与鸟苷环化酶受体的结合,从而导致平滑肌细胞中环鸟苷单磷酸(cGMP)水平的增加。这会导致平滑肌松弛,增加血管直径。这个过程被称为扩张,它可以降低血压。

旁分泌信号促进凝血

当血管受损并开始出血时,这意味着内皮细胞已经破裂。破裂的内皮组织释放出血管性血友病因子(vWF),它与血液中循环的无核小白血球结合。这是旁分泌信号的一种形式。同时,内皮细胞下的胶原纤维也与血小板结合。其他一些血小板蛋白随后被血小板激活和释放。这些蛋白质,反过来,通过旁分泌信号激活更多的血小板。许多凝血因子之间的一系列复杂反应形成一种被称为纤维蛋白的物质,它将血块固定在一起并修补破裂的内皮细胞。

Viagra (Sildenafil) 与诺贝尔奖

1978年,Robert Furchgott发现了一种他称之为“内皮源性舒张因子”的物质。到20世纪80年代中期,他已经确定这种物质是一氧化氮。与此同时,路易斯·伊格纳罗独立地做出了同样的发现,费里德·穆拉德证明一氧化氮提高了循环GMP水平。在这项工作中,Furchgott, Ignarro和Murad 在1998年获得了共同的诺贝尔奖。

1989年,辉瑞公司的研究人员开发出西地那非作为一种降压药。很快,西地那非对勃起有显著影响,这引起了人们对该药物治疗勃起功能障碍潜力的兴趣。勃起功能障碍是中老年男性常见的健康问题。这种情况是由影响阴茎血管的高血压引起的。原因是阴茎海绵体(阴茎最充血的部分)产生5型磷酸二酯酶(PDE5)。这种酶专门降解cGMP。这种新药能有效地抑制 PDE5,解释其活性。Sildenafil被命名 Viagra,销量大增。


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