人类免疫系统摧毁入侵病原体的能力，花粉小管在受精过程中的生长，以及真菌菌丝能够在高达80个大气压的压力下穿透最坚硬的基质的延伸，这三者之间有什么联系?根据我在评论文章中概述的一个激进的建议，答案是一种高度普遍存在的膜结合酶，称为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶，简称NOX。

图1所示。nox家族各种亚型酶的结构模型。[j] .中国生物医学工程学报，2008,31(2):349 - 357。

早在1978年，我就证明了氮氧化物在人体中性粒细胞的功能中起着核心作用，中性粒细胞是数量最多的白细胞，主要负责通过包围和吞噬入侵的细菌和真菌来杀死它们，这一过程被称为吞噬作用。我们发现，氮氧化物分子位于中性粒细胞内形成的病原体破坏液泡的膜上，与非线粒体呼吸的爆发有关，称为“呼吸爆发”。这种呼吸爆发有效地将电子从液泡膜细胞质侧的NADPH转移到液泡内的氧气中，并产生超氧自由基O₂^{- - - - - -}．

同时，氮氧化物优化液泡中的条件，使酶能够杀死被吞没的微生物。这就是为什么氮氧化物对免疫系统的健康运作如此重要，以及为什么患有氮氧化物酶缺陷的人会患上一种称为慢性肉芽肿病的严重免疫缺陷综合征。这些都是已知的。然而，多年来出现的情况是，氮氧化物基因在整个生物世界中保存得非常好。基因组研究表明，各种类型的氮氧化物不仅存在于人类和其他动物体内，还存在于植物、真菌和红藻中。很明显，氮氧化物有一个古老的进化史，可能早于数亿年前复杂的多细胞生物的起源。

它在今天这种完全不同的生物群体中有什么功能呢?

共同的因素是它在传递电子方面的作用，将电子从NADPH(光合作用中最早形成的分子之一)传递给氧气，在这个过程中形成超氧化物。一些研究人官方manbetx手机版员认为氮氧化物分子扮演着生物信使的角色，但我认为这是错误的。我认为氮氧化物的真正功能是作为一种通用的电化学能量储存，可以快速有效地用于执行不同生物体赖以生存的各种生物功能——无论是植物发根的生长，还是人体中性粒细胞液泡中吞噬的入侵病原体的溶解。

例如，在这篇综述中，我提出了氮氧化物参与控制植物细胞的膨胀或内部压力的情况，这对于呼吸，光合作用植物叶片气孔开口的保护细胞的打开和关闭至关重要。我还提供了证据，证明它参与了植物根毛尖端的膨胀，以及丝状真菌的“穿透钉”的延伸，这些“穿透钉”从真菌菌丝中推出，进入“宿主”基质，如昆虫坚硬的外骨骼或常绿树叶的蜡状表面。

也许最有趣的是，我认为一种氮氧化物通过毛细血管网络的内皮细胞在调节人类血压方面起着关键作用，这提高了控制高血压的新疗法的前景。简而言之，氮氧化物似乎是生命生化工具箱中的通用工具。

安东尼·西格尔
英国伦敦大学学院医学部

出版

NADPH氧化酶作为电化学发生器在真菌、植物和人体中产生离子通量和膨胀。
西格尔啊
Open Biol. 2016年5月

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