20世纪80年代，氧化氮突然由声名狼藉的污染气体变成了重要的生物分子，但这一发现仅为冰山一角。

这种易起化学反应的双原子基控制着心脏健康以至性功能等各种各样的生理状况。它能产生一系列次生化学物质，包括NO2、N2O3和ONOO -。这些NO物质各有其非凡的生物学作用，其中有些是良性的，有些是恶性的。

HNO研究曾久被忽视

最近，NO研究中涌现了一个新角色，即HNO（硝酰基）。其实，对HNO的研究并非新鲜事。早在20年代初，意大利化学家安吉洛 · 安杰里（Angelo Angeli，1864-1931）就从他所合成的一种化合物NO2、N2O3的迅速分解，推测到HNO的存在。这种化合物后被称为Angeli盐，已成为用于产生HNO的标准试剂。同时，德国化学家奥斯卡 · 皮洛特（Oskar Piloty，1866-1915）也合成了后被称为Piloty酸的另一种HNO授体，由于这种化合物只能在无氧条件下产生HNO，因而在使用中很难掌握。可惜的是在过去100年中，这两位化学家的发现被大大忽视了。

直到前几年，越来越多的化学家才开始认识到HNO这种寿命可能很短、反应活性很大、难以检测的分子具有重要的生理和药理作用，可保护心血管系统、与酶相互作用，并具有制造新药的可能性。同时，它也可能造成DNA损伤。

生物体内的HNO是一个谜

NO和HNO虽然看似密切相关，但它们的化学性质其实是很不相同的。NO倾向于与自由基反应；HNO却倾向于与硫醇反应。NO可使重要化学信使环鸟苷单磷酸（cGMP）增加；而HNO则似可提升另一种信使环腺苷单磷酸盐的水平。

HNO要比NO不稳定得多。由于它会很快成为二聚物，故不能贮存。而只能同反应剂就地产生。它的存在还只能通过其典型的下游产物间接检测到。

最引起争议的是，HNO在生物系统中的内源性仍然没有证据加以证实，但研究人员已注意到了它源自生物体内的某些可能性。他们通过实验表明，HNO对一些最为重要的生物分子有很大影响。

20世纪90年代的初步突破

NO的生物学研究本身还较年轻，仅在15年前，研究人员才发现此分子能使血管壁松弛。1992年，《科学》杂志把NO宣称为“当年的分子”。1998年，包括加州大学洛杉矶分校药物学教授路易斯 · 伊格纳罗（Louis lgnarro）在内的三名研究人员发现了NO的生物学重要性，并获得了诺贝尔生理与医学奖。

路易斯·伊格纳罗因发现了NO在生物学中的重要性，荣膺1998年度诺贝尔生理学或医学奖

HNO对心血管系统有重要作用

20世纪90年代早期，正当对NO的研究倍受重视之时，研究人员却开始发现了有关HNO的证据。例如，明尼苏达大学医药化学教授赫伯特 · 纳盖尔萨瓦（Herbert Nagarsawa）发现HNO能由硫醇与亚硝基硫醇反应产生，同时还发现HNO能与蛋白质硫醇反应破坏其活性。波斯顿大学医学与生化学教授马廷 · 菲利斯（Matin Feelis）研究了Angeli盐（分解时可产生HNO）引起血管壁松弛的可能性。还有一些科学家甚至发现HNO可由N0S产生。

随着这一类报告的积累，科学家们开始意识到他们已经捕捉到一种饶有兴趣的现象。当然，人们对它仍知之甚少，目前对HNO的认识水平还只相当于15年前对NO的认识。但某些科学家借助Angeli盐等作为反应剂所做的一些实验，已取得了一些值得注意的结果。

例如，富库托（Fukuto）领导的小组研究了HNO对Acel的作用。Acel是酵母中的转录因子，这种酵母内分布着硫醇基。通常，硫醇会与铜结合，以活化Acel。但当Acel与Angeli盐接触时，它便失活，据推测这是由于HNO与硫醇基反应的缘故。

HNO的生物学、药物学潜能

说明HNO的生物学潜能的更为有名的证据，来自研究心脏的一些科学家的实验。大家知道，当心脏病发作时，由于通往心脏的血流受阻会导致局部缺血。但当阻塞解除时，血会猛烈地涌入心脏，称为重充注。在重充注时，涌入血中的过量氧被还原成易起化学反应的活性氧，如过氧化氯，会使氧化应激压力不断上升，导致心脏组织死亡。重充注时如给予HNO，则无疑会使情况更糟。但当研究人员用Angeli盐对狗的心脏进行预处理使之经受短时间的局部缺血，再与未经这种预处理的对照组进行比较时，结果却发现：在重充注时，未经预处理的组中40%的狗的心肌组织死亡了，而用Angeli盐预处理的组中仅15%的狗的心肌组织死亡，同时，它们的心脏收缩能1力增强了。

这提示，在未来的心脏病治疗中，HNO有可能被用作一种新药来取代硝化甘油。这件事在业内人士中引起了轰动，也提供了对之进一步研究的动力。

同时在另一方面，理论化学家和物理化学家的发现也改变了人们对HNO的生物学潜能的全部看法。过去认为，HNO是一种较强的酸，容易去质子化，其pKa为4.7，在生理上无关紧要。如今，一些科学家通过实验和计算，说明HNO的pKa为12左右，它在溶液中去质子化的速度很慢。这就完全改变了HNO的生物学图景。他们发现，HNO在生理条件下具有优势作用。因此，可以设想这种分子能存在足够长的时间，以产生其自身的化学特性。这一发现也澄清了前述心脏实验中关于HNO何以会有那种神奇作用的迷惑。

当然，并非所有的科学家都相信HNO的生物学重要性。有些研究者认为，在某些情况下，HNO不可能发生所观察到的化学变化；对于Angeli盐作用的说明，还有许多模糊不清之处。因此，为了做进一步的验证，必须有更好的HNO授体。高库托预言，有望在今后5年内找到一种分子阱以确证HNO的存在。

但不论HNO在人体内是否真的存在，HNO授体的药物学潜能已确定无疑。不论研究者的立场如何，他们都同意对这种具有奇妙化学特性的简单分子进行研究，其前景是十分诱人的。