【摘要】随着对一氧化氮（nitricoxide,NO)生理机制的不断深入了解，对NO的研究成为医学各领域的研究热点。目前的研究证实骨组织细胞在受到各种炎性细胞因子及机械应力的刺激后，将促进NO的生成，并通过自分泌和旁分泌方式调节细胞的生理功能，在维持骨形态，在骨改建过程中起着重要的作用。
一氧化氮（nitric oxide,NO)是一种可高度弥散的自由基。作为第二信使和神经递质，是细胞与细胞间信息传递的重要调节因子。目前的研究证实，NO与骨组织细胞的功能关系密切，在骨改建过程中具有重要的自分泌或旁分泌功能。细胞因子、机械应力和雌激素的刺激作用，将促进NO的生成。NO通过调节破骨细胞的吸收活性和成骨细胞的增殖功能，在维持骨形态和进行骨改建中起着重要作用。
1 NO的生物学特性
NO普遍存在于脊椎动物的各种细胞内。其生物合成及调节机制相当复杂，是由NO合酶（nitric oxide synthase,NOS)以L－精氨酸为底物在一些辅酶或辅助因子的辅助下合成。合成的NO作用于靶细胞而呈现各种生理功能。
目前研究证实最少存在三种NOS的异构酶在不同的细胞或组织中出现特异性表达。在心血管内皮细胞、血小板和神经组织中，表现为钙/钙调素－依赖性的原生型NOS(constitutive NOS,cNOS),即内皮细胞NOS(ecNOS或NOSⅢ）和神经元NOS(nNOS或NOSⅠ)。在神经系统和心血管系统中，NO通过刺激cGMP的合成，分别作为神经递质和调节平滑肌舒张的介质。另外一种NOS为诱生型（inducible)合酶(iNOS或NOSⅡ），iNOS一般与细胞毒素和杀微生物有关。许多细胞包括巨噬细胞、中性粒细胞、肾小球膜细胞、肝细胞、软骨细胞和骨髓细胞在受到内毒素或细胞因子如IL－1、TNFα、IFNγ的刺激后，其iNOS能诱导生成NO。
NO与细胞内可溶性鸟甘酸环化酶（GT）的亚铁原卟啉上的铁离子结合后，促进GTP生成cGMP.升高的cGMP刺激依赖cGMP的蛋白激酶，调节磷酸二酯酶和离子通道，而呈现各种不同的生理功能[1～3]。
早期，NO作为一种气体信号分子的研究主要集中在心血管疾病方面。近年来，由于对NO及NOS的生物学意义的不断深入了解，NO理论在多种组织器官生理变化的发生机制上的重要性受到人们越来越多的重视。
2 NO与破骨细胞
目前的研究结果表明，破骨细胞能合成NO，并可作为NO作用的靶细胞。实验证实破骨细胞中具有较高的NOS活性，NOS活性的特异性标记物NADPH－黄递酶组化染色，破骨细胞呈强阳性[4]。iNOS的选择性抑制剂精氨酸甲酯（NAME）及iNOS的抑制剂氨基胍（aminoguanidine,AG)在低浓度时就能通过促进破骨细胞介导的骨吸收来改变骨代谢活性[5]。
大量的研究发现NO可能作为破骨细胞的自分泌及旁分泌调节因子。一方面，骨的血管内皮细胞产生的NO对邻近的破骨细胞具有旁分泌作用[6]；另一方面，破骨细胞自身产生的NO具有自分泌作用。Kasten等[5]发现NOS的抑制剂可以刺激基础破骨细胞的吸收功能，因此认为在生理条件下，破骨细胞可能是通过自分泌产生的NO来调节其本身的活性。除此以外，Freeman[7]还报道破骨细胞产生的NO可与超氧化物结合，参与骨基质的降解。
研究表明NO的浓度同破骨细胞的活性程度密切相关，在调节破骨细胞活性中具有双重作用。高浓度的NO通过抑制破骨细胞的形成和抑制成熟破骨细胞的吸收作用来抑制骨吸收[8,9],而低浓度的NO将促进细胞因子诱导的骨吸收，并可能是破骨细胞行使功能的必要条件[9]。MacIntyre等[10]发现高浓度NO（30μM）能直接抑制破骨细胞的胞浆伸展，而且NO的供体如硝普钠也要抑制破骨细胞的胞浆伸展和骨吸收作用。NO能抑制破骨细胞的骨吸收，而活性的破骨细胞亦能抑制高NOS活性。因此很可能存在一种使NO调节破骨细胞骨吸收作用之间相互平衡的机制，从而受破骨细胞调节的NOS和NO能敏感地调节局部破骨细胞的骨吸收作用及维持骨的完整性[5]。
