持续性肺动脉高压（Persistent Pulmonary Hypertension）是新生儿的一种严重疾病，可能导致出生后无法正常呼吸。美国医学家Stephen M. Black博士正在研究如何预测和预防这种疾病。

"当这些婴儿出生时，你只有很短的时间来干预，否则就会造成脑损伤，" Black博士说，他是佐治亚医学院血管生物学中心的一位细胞和分子生理学家。

持续性肺动脉高压通常在足月婴儿中突然发生，怀孕期间似乎一切正常，直到出生后的几个小时内出现呼吸困难，需要迅速转入新生儿重症监护室。

"在子宫内，所有气体的交换都是通过胎盘进行的，因此只有大约8%的血液流经肺部。出生后，100%的血液需要流经肺部以进行呼吸，" Black博士解释说。

当婴儿无法正常呼吸时，医生会迅速判断主要问题是心脏还是肺部。如果是肺部问题，婴儿首先会接受氧疗和可能的机械通气。如果是肺动脉高压，则使用强效血管扩张剂一氧化氮来降低肺循环中的高压，使血液循环恢复正常。新生儿科医生也开始使用治疗勃起功能障碍的药物Viagra来扩张细小的肺血管。

如果这些治疗方法失败，医生会采用更具侵入性的体外膜氧合（ECMO）疗法，类似于心脏手术期间使用的心肺旁路。这种方法对患有肺动脉高压、先天性心脏病和先天性膈疝等疾病的新生儿最有效。

Black博士的研究重点是那些血管变得厚壁、僵硬的婴儿，这些血管无法转变为弹性状态。他正在研究调节血管扩张的因素如何在持续性肺动脉高压的婴儿中出现异常。

"基本上整个通路都出了问题，" Black博士说。研究发现，一氧化氮合酶（生成一氧化氮的酶）在子宫内减少，而内皮素（一种强效血管收缩剂）水平升高，导致血管平滑肌细胞增厚。

Black博士和他的同事Jeffrey Fineman博士使用羊作为该疾病的手术模型，研究发现内皮素通过激活一种产生自由基的酶来使血管平滑肌细胞增大。自由基虽然在适当数量下是必要的，但过量时会抑制一氧化氮合酶的表达和活性。

研究团队还发现，磷酸二酯酶（一种降解环磷酸鸟苷的酶）水平升高，这可能是由于氧化应激增加所致。这也是为什么Viagra（一氧化氮磷酸二酯酶抑制剂）被用于治疗这些婴儿。

现在，Black博士和他的团队希望通过研究患有持续性肺动脉高压的母亲和婴儿的血浆，寻找能够预测婴儿是否会出现该疾病的生物标志物。他们还在探索可能的治疗方法，例如抗氧化剂疗法，以阻止导致肺血管功能障碍的信号传导。

Black博士的主要研究兴趣还包括围生期中风，其中一氧化氮合酶也是一个关键因素。他和同事Donna Ferriero博士开发了一个培养模型来研究海马体在缺氧和缺糖时的反应，并正在寻找能够保护脑细胞的病毒递送系统。