杜克大学的研究人员对似是而非的问题非常感兴趣，他们最近又回到了探索生命最深奥的秘密上来：红血球是怎样将氧送到组织内的又是怎样将二氧化碳带出来的这个问题。

现在，科学家们在今年3月21日的《自然》杂志上报道，他们已解开了这一对矛盾——虽然红血球充满了有收缩力的血管，但是血红蛋白可使血管膨胀——和比这更大的奥秘。

他们在血红蛋白中发现了一种难以捉摸的成分，这种物质可促使有力的呼吸循环：它不但能让氧和二氧化碳发生交换，而且还可以控制血压。

杜克组成员、生物化学家约瑟夫 · 博纳文图拉（Joseph Bonaventura）把这种众所周知的二铒化碳-碳循环的物质称为“镜像”相似物。这一过程依靠一氧化氮——在肺部和血管壁上合成的一种化合物——来膨胀血管并保证富氧的血红蛋白能够穿过最窄小的毛细血管去养育各个组织。

“我们知道，这将改变人们通常的看法”，北卡罗莱纳州达勒姆杜克大学医学中心的乔纳森 · 斯坦莱（Jonathan S. Stamler）说，“我们认为，它和每个器官的疾病都有很大的关系

科学家们说，这一发现可能很快导致一种有效的血液代用品和处理血液及组织充氧（包括心脏病、中风和镰形血球贫血症）方面的失调的新方法。

研究人员早就知道，血管壁上的一氧化氮具有松弛和膨胀血管的作用，富氧的血红蛋白是一种能够排除血液中一氧化氮的清洁剂。然而对剩下的大量一氧化氮膨胀血管、帮助血红蛋白完成重要循环的作用却不清楚。

另外还有一种松弛的作用——确实存在：一种叫半胱氨酸的氨基酸一直尾随着血红蛋白分子，50年来研究人员一直搞不清它的作用。他们猜测，这种半胱氨酸必然是有用的，因为它存在于哺乳动物和多种鸟体内。杜克组认为，它可以这样解释，博纳文图拉说，这种半胱氨酸可以让一氧化氮安全地附在血红蛋白分子上。

“实际上，这意味着，血红蛋白携带着自己的血管膨胀剂”，奥斯汀得克萨斯大学的奥斯汀 · 里格斯（Austen Riggs）断言。

布鲁克林纽约州立大学卫生科学中心的罗伯特 · 弗戈特（Robert Furchgott）称杜克组悟出了“一种新概念，让我们以前认为‘血红蛋白作为一种清洁剂’的这些人感到惊奇而又有趣。”

实际上，杜克研究人员说，完整的血红蛋白呼吸循环——现在认识到是氧、二氧化碳和一氧化氮的相互作用——过程是这样的：在肺部，当氧和血红蛋白中的铁结合时，一氧化氮抓住血红蛋白上的半胱氨酸。血红蛋白上的一氧化氮是称为硫醇化学簇的一部分。富含这种血红蛋白的血液接着流遍全身。由于一氧化氮是作为硫醇的一部分而存在的，所以环流的血红蛋白不能够降解它。当血红蛋白将氧转移到组织中去时，它还排出少量的一氧化氮，用以膨胀血管和帮助氧进入组织。接着，排空的血红蛋白抓住二氧化碳和循环的一氧化氮并将这两种气体一道送到肺部然后呼出。

“他们已经解开了血红蛋白的奥秘”，弗戈特说，“现在还必须更仔细地查看一下。”

[Science News，1996年3月23日］