本書從硝酸鹽的歷史及現(xiàn)狀著手,點出學(xué)術(shù)界及公眾一貫以來對硝酸鹽的誤解,從而引出本課題組對硝酸鹽的系統(tǒng)研究,為硝酸鹽正名。第一部分結(jié)合古今硝酸鹽應(yīng)用,闡明硝酸鹽來源、人體代謝,說明硝酸鹽是人體必需的有益物質(zhì) 。第二部分介紹內(nèi)源性和外源性硝酸鹽的代謝途徑,提出腮腺這個重要的代謝器官,通過腮腺研究硝酸鹽代謝的具體方法,以及硝酸鹽轉(zhuǎn)運通道sialin的研究。第三部分總結(jié)本課題組及學(xué)術(shù)界其他課題組的研究,為本書重點闡述內(nèi)容,介紹硝酸鹽對消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、腫瘤、代謝、運動、菌群調(diào)節(jié)、炎癥、神經(jīng)系統(tǒng)的作用。從機(jī)體正常生理功能及病理狀態(tài)兩方面進(jìn)行闡述,詳細(xì)介紹了硝酸鹽對胃腸穩(wěn)態(tài)及菌群平衡的調(diào)節(jié),對炎性腸病和應(yīng)激性胃潰瘍的防治,在調(diào)節(jié)血壓及預(yù)防缺血再灌注損傷的作用,對腫瘤本身的防治作用及輔助放化療的增敏作用,調(diào)節(jié)糖脂代謝、氧化應(yīng)激、炎癥轉(zhuǎn)歸等各方面的作用。第四部分介紹本課題組研發(fā)的硝酸鹽新藥耐瑞特的制作工藝、功效、優(yōu)勢,以及目前的進(jìn)展。
在人類歷史長河中有不少被誤解的事和物,硝酸鹽便是其中之一。人們對癌往往是談虎色變,硝酸鹽、亞硝酸鹽在較長時間里被認(rèn)為有致癌作用,中國百姓已經(jīng)形成硝酸鹽、亞硝酸鹽危害人體健康的固有觀念,這種觀念深深影響了百姓的健康觀、生活觀,甚至波及社會經(jīng)濟(jì)。
其實,從古至今,人類飲食、生活、醫(yī)藥及工業(yè)等方方面面均離不開硝酸鹽。硝酸鹽被廣泛應(yīng)用于食品添加劑,用作農(nóng)作物的肥料,用作助燃劑來煉鋼,用作鋁合金的熱處理劑及炸藥原料等。關(guān)于硝酸鹽的醫(yī)藥應(yīng)用,可追溯到2000 多年前應(yīng)用硝石(硝酸鉀KNO3)治療癰瘍、口瘡等,在敦煌壁畫中亦有展示。作為硝酸鹽類藥物的硝酸甘油,一開始被炸藥之父諾貝爾先生用作一切火炮、槍械生產(chǎn)的基礎(chǔ)材料,但后來發(fā)現(xiàn)炸藥硝酸甘油還有擴(kuò)張血管等作用,從炸藥到良藥,諾貝爾先生有著巨大功勞,直到現(xiàn)在醫(yī)藥界仍然應(yīng)用舌下含服硝酸甘油來緩解心絞痛。
歷史來到20 世紀(jì),人們在較長時間里都認(rèn)為食物中的硝酸鹽有害,主要原因是推斷其在體內(nèi)可被還原為亞硝酸鹽,亞硝酸鹽與亞硝胺的形成與癌癥發(fā)生密切相關(guān)。因此,人們對食物和飲用水中的硝酸鹽含量進(jìn)行嚴(yán)格限定,世界衛(wèi)生組織建議限制每日硝酸鹽攝入量。隨著科學(xué)研究的進(jìn)展,越來越多的研究表明硝酸鹽、亞硝酸鹽對健康有益,并且穩(wěn)定安全,這與對人體有害的亞硝胺是完全不同的。世界衛(wèi)生組織于2017 年,基于大量臨床觀察研究及基礎(chǔ)研究結(jié)果,表示沒有實質(zhì)性證據(jù)證明硝酸鹽、亞硝酸鹽的致癌性。
本課題組對硝酸鹽的關(guān)注始于20 世紀(jì)80 年代,筆者在北京醫(yī)科大學(xué)(現(xiàn)北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部)攻讀博士期間,從文獻(xiàn)獲知同一個體唾液硝酸鹽的濃度非常高,是血液硝酸鹽濃度的5 ~ 10 倍,而當(dāng)時大多學(xué)者認(rèn)為硝酸鹽、亞硝酸鹽是有害的。筆者當(dāng)時就對文獻(xiàn)的報道很疑惑,難道唾液中這么高濃度的硝酸鹽要危害自身嗎?帶著硝酸鹽與機(jī)體穩(wěn)態(tài)這個疑惑到首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院,在自己開始獨立帶研究生時,筆者終于有了條件對這個領(lǐng)域展開漫長的探索。首先,我們思考唾液高濃度硝酸鹽是生理性的還是病理性的?如果正常人唾液都這么高濃度,就是生理性的,人類的進(jìn)化一定不會自己危害自己,樸素的邏輯推理認(rèn)為可能是人們對硝酸鹽的認(rèn)知出了偏差。于是筆者讓研究生著手招募健康志愿者,測定同一個體腮腺液、混合唾液及血液中硝酸鹽的濃度,并在健康的小型豬上驗證唾液中高濃度的硝酸鹽是生理性的。隨后,我們提出一系列科學(xué)問題并逐步開展系統(tǒng)性研究,如四組唾液腺中哪組腺體主導(dǎo)分泌硝酸鹽到唾液,唾液腺細(xì)胞上有無硝酸鹽轉(zhuǎn)運通道,唾液高濃度硝酸鹽有什么作用,硝酸鹽在體內(nèi)是如何代謝的,硝酸鹽對全身有什么作用,硝酸鹽到底安不安全等。課題組經(jīng)過共同努力對這些科學(xué)問題進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究和探討,我們發(fā)現(xiàn)硝酸鹽通過硝酸鹽- 亞硝酸鹽- 一氧化氮(NO)及細(xì)胞膜硝酸鹽轉(zhuǎn)運通道(sialin)介導(dǎo)的細(xì)胞生物學(xué)功能對維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)和保護(hù)機(jī)體功能發(fā)揮著非常重要的作用。最后,基于我們的系列研究提出穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)這一全新的概念,并致力于開發(fā)名為耐瑞特的硝酸鹽類藥物,直至今日,20 多年前我們課題組提出的科學(xué)問題,終于有了一個較為圓滿的答案。
對科學(xué)研究的熱愛,激發(fā)了我們對認(rèn)識未知世界的篤定和渴望,然而也時常伴隨揮之不去的、絲絲的無能為力和惆悵。在科學(xué)研究中,我們遇到了數(shù)不盡的挫折、困惑、無助甚至絕望,卻總能用不屈不撓的精神征服它們。2022 年,筆者剛剛做完題目為從口腔走向全身的健康使者硝酸鹽的學(xué)術(shù)報告,在場全程聽完這個報告的現(xiàn)任人民衛(wèi)生出版社總編輯杜賢老師,在會后誠摯邀請我們課題組寫一本關(guān)于硝酸鹽的專著。如此機(jī)緣巧合下,《硝酸鹽與機(jī)體穩(wěn)態(tài)》一書才能呈現(xiàn)到大家面前。這本專著記錄了我們課題組探索硝酸鹽這個專題所走過的歲月,訴說著一個個令人難忘的故事。本書內(nèi)容和文字不一定十分精彩,但都是我們科學(xué)探索的真實寫照和寶貴記憶!在這漫長而又艱辛的科學(xué)探索的旅途中,我們得到了很多老師、專家、朋友、科技管理部門及全家人的大力支持和幫助,包括筆者的博士生導(dǎo)師北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院鄒兆菊教授,共同探索的北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院鄧大君教授,美國國立衛(wèi)生研究院劉細(xì)保研究員、Indu S. Ambudkar,瑞典卡羅林斯卡大學(xué)Jon O. Lundberg 等專家,當(dāng)然還有我們富有創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)奮進(jìn)、戰(zhàn)斗力強(qiáng)的課題組。在此一并表示最誠摯、最衷心的感謝!
生命之美,自然之美,科學(xué)之美,希望每一位捧起此書的老師和朋友與我們同享,一起來感受在那遠(yuǎn)在天邊、近在眼前的科學(xué)殿堂中探索的真實和美好!
王松靈
中國科學(xué)院院士
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員
南方科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院院長
首都醫(yī)科大學(xué)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)國家研究院院長
口腔健康北京實驗室主任
2024 年7 月
中國科學(xué)院院士、教授、主任醫(yī)師、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員、全國政協(xié)委員優(yōu)秀履職獎獲獎?wù)摺,F(xiàn)任首都醫(yī)科大學(xué)副校長、中華口腔醫(yī)學(xué)會副會長、中華醫(yī)學(xué)會北京分會副會長。
第一章談硝色變/1
第一節(jié)硝酸鹽的前世今生/2
一、什么是硝酸鹽?/2
二、古代中醫(yī)硝酸鹽硝石的應(yīng)用/3
三、硝酸甘油:從炸藥到良藥諾貝爾先生的貢獻(xiàn)/7
四、硝酸鹽的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景/15
第二節(jié)硝酸鹽天使或魔鬼/18
一、硝酸鹽與胃腸道腫瘤/18
二、硝酸鹽與高鐵血紅蛋白血癥/22
第三節(jié)為硝正名/25
一、硝酸鹽的來源/25
二、機(jī)體中的硝酸鹽代謝循環(huán)/27
三、硝酸鹽人體必需的物質(zhì)/29
第二章踏唾尋硝/35
第一節(jié)千頭萬緒,始于一端/36
一、小型豬腮腺萎縮實驗/36
二、硝酸鹽抗菌研究/38
三、唾液腺疾病硝酸鹽、亞硝酸鹽的改變/40
第二節(jié)獨辟蹊徑,別開生面/43
一、硝酸鹽轉(zhuǎn)運通道Sialin/43
二、Sialin的功能及機(jī)制研究/48
第三章?lián)茉埔娙?55
第一節(jié)對消化系統(tǒng)的保護(hù)作用/56
一、硝酸鹽對胃腸的保護(hù)作用/56
二、硝酸鹽對肝臟的保護(hù)作用/61
三、硝酸鹽對消化系統(tǒng)其他器官的保護(hù)作用/68
第二節(jié)對心血管系統(tǒng)的防護(hù)作用/72
一、硝化脂肪酸的研究進(jìn)展/72
二、硝酸鹽對高血壓的防治作用/76
三、硝酸鹽對心肌缺血再灌注損傷的防護(hù)作用/76
四、硝酸鹽對其他心血管疾病的防護(hù)作用/78
第三節(jié)腫瘤防治及放射防護(hù)/82
一、化療增敏/82
二、Sialin蛋白在甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用及機(jī)制/90
三、腸道腫瘤防治/92
四、放射損傷防護(hù)/93
第四節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)疾病防護(hù)/100
一、硝酸鹽/一氧化氮在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用/100
二、硝酸鹽在腦血管病中的作用/102
三、硝酸鹽在神經(jīng)退行性疾病中的作用/104
四、硝酸鹽在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用展望/106
第五節(jié)代謝性疾病及衰老防護(hù)/108
一、骨質(zhì)疏松預(yù)防/108
二、衰老防護(hù)/110
三、肥胖預(yù)防/110
四、缺氧防護(hù)/112
第四章循醫(yī)面世/117
第一節(jié)以硝酸鹽為主要成分的營養(yǎng)補(bǔ)充劑的功效及缺點/118
一、以硝酸鹽為主要成分的營養(yǎng)補(bǔ)充劑的功效/118
二、以硝酸鹽為主要成分的營養(yǎng)補(bǔ)充劑的缺點/119
第二節(jié)耐瑞特新藥的研發(fā)及優(yōu)勢/121
一、耐瑞特新藥的研發(fā)/122
二、耐瑞特新藥的優(yōu)勢/125
第三節(jié)安全性評價/130
第五章硝酸鹽與穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)/135
第一節(jié)硝酸鹽-Sialin系統(tǒng)與機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持/137
一、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的重要分子NO/137
二、硝酸鹽通過硝酸鹽-亞硝酸鹽-NO途徑調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)/138
三、硝酸鹽、Sialin、NO相互作用維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)/138
第二節(jié)機(jī)體穩(wěn)態(tài)與穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)/140
一、穩(wěn)態(tài)的歷史及中醫(yī)穩(wěn)態(tài)/140
二、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的機(jī)制/141
三、穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)的概念/142
四、穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)在機(jī)體各系統(tǒng)中的作用/143
五、穩(wěn)態(tài)醫(yī)學(xué)的未來與展望/148