心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)和肿瘤作为致死率最高的两大慢性病,严重威胁人类健康。一氧化氮(Nitric oxide,NO)作为体内具有生物活性的信号传导分子,在慢性病防治中发挥着重要的生理功能。与其他制剂相比,NO内源性的存在以及作用6秒后转化为无害离子的特点决定它不仅能发挥药效,而且能最大限度减少毒副作用。因此,NO被认为是一种理想的药物。基于提高NO产生的策略用于心血管疾病和肿瘤的防治成为近年来的研究热点。钙化性主动脉瓣疾病(Calcific aortic valve disease,CAVD)已成为继高血压和缺血性心脏病之后的第三大心血管疾病,严重威胁人类健康。随着NO在心血管领域应用研究的不断开展,NO在CAVD中所起的作用也受到越来越多的关注。研究表明,NO在抑制心血管钙化中发挥重要作用,但其潜在的机制目前仍不明确。根据NO不同作用的发挥具有明显浓度依赖性的特点,近年来,NO在肿瘤治疗中的作用被广泛挖掘。基于提高肿瘤部位NO的生成来改善肿瘤微环境的策略能显著增敏其他传统疗法。基于上述理论背景,本文以提高NO生成为出发点,探索NO在CAVD和肿瘤联合治疗中的应用价值。NO对BVICs钙化影响的体外实验研究。采用两步酶解法从牛主动脉瓣瓣膜中分离提取牛主动脉瓣瓣膜间质细胞(Bovine Valve Interstitial Cells,BVICs),并通过α-SMA和Vimentin免疫荧光染色法对分离提取的BVICs纯度及表型进行鉴定。用钙化诱导培养基培养BVICs,构建基于BVICs的体外钙化模型并利用相关表征判断钙化模型构建成功与否。通过外源性补充NO供体DETA-NONOate和NOS抑制剂L-NAME对钙化诱导下的BVICs进行干预,探讨NO对BVICs中成骨分化、炎症产生、钙盐沉积的影响。结果表明:成功分离BVICs并构建了良好体外钙化模型。采用DETA-NONOate或L-NAME对钙化诱导下的BVICs进行干预的结果显示,NO可通过下调成骨分化相关基因及蛋白(Runx2、ALP、OCN和OPN)的表达、抑制巨噬细胞迁移及炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的产生、直接抑制BVICs中钙盐沉积等发挥抑制瓣膜间质细胞钙化的作用,为NO在CAVD治疗中的应用提供新的思路。L-Arg/NO对主动脉瓣钙化影响的体内实验研究。采用高脂饲养6-8周龄的雄性ApoE-/-小鼠构建主动脉瓣钙化模型,并腹腔注射L-精氨酸(L-Arginine,L-Arg)或L-NAME。探索NO对小鼠主动脉瓣钙化的影响。结果表明:通过高脂饲养ApoE-/-小鼠可成功构建主动脉瓣钙化模型;L-Arg/NO的干预不仅能降低小鼠血脂水平,还能抑制主动脉瓣中钙盐沉积、下调主动脉瓣膜中钙化相关基因的表达;L-Arg/NO亦能通过调控RANKL的表达来降低血清中IL-1β、IL-6和TNF-α的含量以及瓣膜组织中巨噬细胞的浸润。该部分研究提示L-Arg有望成为一种具有抗炎、调节脂质代谢、抑制钙化等多重作用的治疗CAVD的新型药物。NO对生物瓣膜钙化影响的体内实验研究。构建Wistar幼鼠皮下埋植钙化模型,通过腹腔注射NO供体药物L-Arg和NOS抑制剂L-NAME,探索NO对人工生物瓣膜(戊二醛交联的牛心包,Glutaraldehyde-crosslinked bovine pericardium,GA-BP)钙化的影响。结果表明:NO可以抑制GA-BP表面钙盐的沉积,并且能够促进GA-BP表面M2型巨噬细胞的粘附。NO用于肿瘤联合治疗的体内外实验研究。将NO供体L-Arg和光敏剂ICG共包载于PLGA纳米粒和PCL-PEG-PCL温敏水凝胶双重递送系统中,通过提高肿瘤部位NO的生成,探索NO对PDT在肿瘤治疗中的协同增敏作用。结果表明:NO一方面可以直接引起肿瘤细胞的凋亡;另一方面可以促进肿瘤部位基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMPs)的激活,降解肿瘤部位过表达的细胞外基质胶原蛋白,协同增强PDT在肿瘤治疗中的效果,从而为肿瘤的联合治疗提供新的可能。综上所述,NO既能通过调节炎症反应、成骨分化、钙盐沉积而抑制CAVD的发生发展,又能通过对肿瘤细胞的杀伤作用和对肿瘤部位胶原基质的破坏作用协同增强PDT的效果。因此,NO在CAVD的防治和肿瘤联合治疗中具有较大的应用潜力。