氧化氮在生物体内可由剪切力、血小板衍生生长因子、乙酰胆碱、细胞因子等刺激内皮型一氧化氮合酶（eNOS）产生。eNOS通过氧化L-精氨酸末端的胍基得到一氧化氮，同时产生了副产物瓜氨酸。上述过程依赖着钙-钙调蛋白和其他辅助因子。生物体内的一氧化氮亚稳定自由基由一氧化氮合酶（NOSs）产生。已知该酶存在三种同工酶，分别是内皮型（eNOS）、神经型（nNOS）和诱导型（iNOS），每种同工酶都具有不同的特色。神经型和内皮型是钙依赖的，并且单个细胞产生的一氧化氮信号分子水平较低。而神经型并不依赖钙，能产生高水平的