摘要近两年的研究表明，在正常或病理性妊娠的胎盘、脐带等妊娠组织中可有诱生型一氧化氮合酶（iNOS）的表达。认为iNOS在妊娠中具有参与调节子宫胎盘动脉生理性扩张，调节胎盘血管口径，抑制子宫肌肉收缩，监视、防御母体免疫损伤及病原体等生理性作用。也有研究认为iNOS有引发早期流产及导致胎盘绒毛血管结构紊乱的病理作用。

关键词诱生型一氧化氮合酶胎盘表达妊娠

一氧化氮（nitric oxide，NO）的生物学作用于1978年作为内皮源性舒张因子（endothelium derived relaxing factor，EDRF）而被发现。近年的研究证明NO在生物体内可作为调节心血管系统、神经系统和免疫系统的主要信使分子发挥其重要的生物功能。NO在体内的合成由一族一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化L-精氮酸（L-arginine，L-Arg）而成^[1]。根据NOS特性及基因定位将NOS分为两大类，即原生型NOS（constitutive nOS，cNOS）和诱型NOS（inducible NOS，iNOS）。cNOS又包括神经元型NOS（nNOS）和内皮细胞型NOS（eNOS），它们主要存在于神经元和内皮细胞中。iNOS主要存在于巨噬细胞中，故有时又称mNOS，iNOS也可存在于血管平滑肌细胞、肝细胞等细胞中。NO及NOS与妊娠的关系近年也成为生殖领域的研究重点，研究发现NOS可存在于胎盘和脐带中，所产生的NO有调节胎盘循环等重要作用。但以往研究多限于eNOS与妊陙的关系，iNOS与妊陙关系的研究则是近两年才开始，本文对iNOS在胎盘、脐带中的表达及其在妊娠中作用的研究进展作一综述。

iNOS的结构、功能及表达调控

NOS以L-Arg为底物合成NO的过程需有分子氧、还原型辅酶Ⅱ（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、黄素单核苷酸（FMN）和四氢生物喋呤（H₄B）、铁等作为辅助因子，才能产生活性。其中，NADPH提供电子，FMN、FAD、H₄B和铁参与电子传递，最终生成NO和瓜氨酸。

根据NOS对Ca²⁺和钙调素（calmoduline，CaM）的依赖性，将其分为cNOS和iNOS两大类。已报道所有cNOS均受Ca²⁺和CaM调节，任何因素引起含有cNOS的细胞Ca²⁺内流增加均可迅速引起cNOS的激活和NO合成的增加。由免疫或炎症等刺激而诱导产生的NOS称iNOS，iNOS的活性不受Ca²⁺的调节。iNOS和cNOS大多数存在于胞浆内，但eNOS的酶分子可以膜相形式存在^[2,3]。3种NOS的细胞内既可存在于可溶性成份中，也可存在于一定的亚细胞器中。不同组织可有同种NOS，而且，同一种细胞也可存在几种NOS^[4]。目前，3种类型的NOS在人染色体上的定位已明确，nNOS和eNOS基因分别定位于12和7号染色体，各有28和26个外显子，核苷酸链长度为100kb以上的21kb；iNOS定位于17号染色体，有26个外显子。

虽然3种NOS分别由3个不同基因编码，但其结构有很大相似性，均存在有FAD、FMN、NADPH、CaM和血红蛋白（Heme）结合位点，尤其存在CaM结合位点（见图1）。与CaM的结合可使电子得以从NADPH传递至FMN至FAD，然后传递给Hmem的分子氧。但为何cNOS的活性依赖Ca²⁺及CaM，而iNOS不依赖Ca²⁺和CaM？研究认为，cNOS有L-Arg、Heme等作用下首先形成无活性的二聚体，在Ca²⁺升高与CaM结合形成复合物后被激活，这种结合具有可逆性，当Ca²⁺浓度下降时又可分离。而CaM与iNOS的结合非常紧密，甚至在细胞静止状态下极微量的Ca²⁺即可与iNOS紧密而不可逆地结合并传递电子至Heme（见图2），因而不易觉察Ca²⁺对iNOS的调节，认为CaM本身就是iNOS的一个亚单位。

图1 NOS异构酶的同源序列均保留有FAD、FMN、NADPH、CaM、BH₄和Heme结合位点，nNOS和eNOS保留有cAMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点（P），nNOS独有一大盘同源区（DHR），eNOS氨基酸末端有一肉豆蔻酸化位点(Myr)^[4]

图2 CaM与NOS的相互作用。cNOS显示其CaM-NOS复合物的形成由Ca²⁺控制，而iNOS尤其是来自鼠巨噬细胞的iNOS，在低浓度Ca²⁺即可与CaM形成紧密合物^[5]

一般认为iNOS本来并不存在于细胞中，而是由细菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），γ-干扰素（interferon-γ，IFN-γ）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF-α）和一些细胞因子等诱导某些细胞生成，需靠酶蛋白的从头合成来调节，其诱生涉及基因转录、蛋白质合成等过程，故需诱导数小时才显示酶活力。但一经诱导生成，酶活力持续时间长、产生的NO量大而持续。在细胞受到刺激后，iNOS mRNA一般2～4小时能检测到，6～8小时达到峰值，在24小时仍能检测到。能诱生iNOS的细胞除巨噬细胞、血管平滑肌细胞外，还有内皮细胞、Kupffer细胞、嗜中性粒细胞、关节软骨细胞等，产生的NO主要与免疫及败血症休克等生理、病理反应有关^[4-6]。。但近来也发现iNOS并非一定在诱生下表达活性，例如大鼠肾内一些血管平滑肌细胞等细胞中的iNOS可以结构酶形式存在，调整基础状态下细胞功能^[31]。

iNOS在生殖器官中的存在

Matsumi对大鼠卵巢进行研究发现，卵巢组织中有iNOS存在，免疫组化和原位杂交显示在大多数不成熟的卵泡颗粒细胞中有iNOS mRNA和蛋白质表达，但在有卵泡腔的成熟卵泡中无iNOS^[7]。大鼠子宫内膜中也有iNOS表达，在孕第9天蜕膜反应最明显时iNOS活性最强^[8]。

关于iNOS在胎盘、脐带中的存在看法不一。几年前的研究报道多认为胎盘中无iNOS的存在。1994年，Garvery等用人的eNOS、iNOS和nNOS mRNA，结果仅检出了eNOS的mRNA，未检出iNOS和nNOS的mRNA，因而认为胎盘中的NOS为eNOS^[9]。Myatt等1993年用NADPH酶组织化学染色方法和免疫组化、蛋白质印迹（Western blot）等方法观察了人足月胎盘、脐带中NOS的表达，发现NADPH酶组化染色与eNOS免疫组化着色的类型一致，认为该结果提示正常情况下胎盘中的NOS为钙依赖性eNOS，无iNOS表达和酶活性存在^[10]。

但最近两年的研究则发现在胎盘、脐带中有iNOS的表达。Schonfelder等用逆转录聚合酶链反应（reverse transcription-poly-merase chain reaction，RT-PCR）、Western印迹法及免疫组化方法观察正常及糖尿病孕妇胎盘中的iNOS mRNA和蛋白质的表达，发现正常孕妇胎盘中只有eNOS的表达，而糖尿病孕妇的胎盘内皮细胞和滋养层细胞却有iNOS mRNA和蛋白的存在^[11]。

Dennes等1997年首次用半定量RT-PCR技术研究人足月胎盘cNOS和iNOS在胎膜中的表达，发同所有组织中iNOS均有较高表达，其中绒毛—脱膜中iNOS mRNA较羊膜高30倍^[12]。Myatt等虽在1993年报道人正常足月胎盘中仅有eNOS，无其他类型NOS存在，但在1997年用两种抗iNOS的单克隆抗体观察正常内iNOS表达时却发现绒毛基质有表达iNOS的细胞，这些细胞同时也表达CD14或CD45，认为这些细胞为Hofbauer细胞，而且在正常及病变组均有部分胎盘的合体滋养层和血管内皮细胞中也可见有iNOS免疫组化阳性着色存在^[13]。

用免疫组化方法对大鼠等胎盘的观察，也发现非孕鼠的子宫肌肉上皮无iNOS表达，而孕鼠的子宫肌肉上皮及胎盘组织可见iNOS的表达。腹腔注射细胞脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）可增加胎盘蜕膜基底部iNOS表达量^[14,15]。说明人们最近已发现iNOS可在正常和/或病理妊娠胎盘中表达。

iNOS的生理、病理作用及与妊娠的关系

体内能被诱生表达iNOS的细胞主要为巨噬细胞、Kupffer细胞、中性粒细胞等免疫细胞，故iNOS主要参与机体防御机制。免疫细胞通过L-Arg产生NO的途径被认为是一种非特性免疫机制，用于对抗侵入机体的微生物及病原体，并对体内肿瘤细胞有毒性作用，肺和肝是机体循环途径中的主要免疫过滤器，其非特异性免疫功能主要依赖于NO的作用。当内毒素或T细胞激活巨噬细胞等免疫细胞时，免疫细胞诱生iNOS，产生大量NO。因而，激活的巨噬细胞合成的NO代表着免疫系统对感染或肿瘤形成的反应。

NO作为细胞毒性化学因子在免疫系统反应中起直接作用，可通过抑制靶细胞线粒体三羧酸循环、电子传递和细胞DNA合成等途径，对细菌、真菌和肿瘤细胞产生杀伤作用。但因iNOS产生的NO量大而持续，当NO产生量多时，NO不仅对入侵微生物、肿瘤细胞有毒性作用，而且对产生NO的细胞和邻近细胞也有毒性，可导致细胞和组织损伤。

细胞因子及通过引起细胞因子释放而起作用的内毒素、LPS等也能在血管内皮细胞和平滑肌细胞诱导产iNOS。研究发现，iNOS过剩产生的NO与内毒素出血性休克的发生及病理形态紧密相关。休克初期cNOS起重要作用，以后LPS刺激释放的细胞因子可诱导血管内皮细胞及平滑肌细胞产生iNOS，释放大量的NO引起血管持久性扩张，这是导致败血症或感染性休克血压降低的原因之一。风湿性关节炎、骨关节病也认为与iNOS表达有关^[16]。

Matsumi^[7]对卵巢的研究除观察到不成熟的卵泡颗粒细胞中有iNOS mRNA和蛋白质表达，成熟卵泡中无iNOS外，还发现未成熟卵巢iNOS mRNA水平在用孕马血清促性腺<