烟雾是一种脑血管病症，其特征由内部床突上的颈动脉和它们的分叉近侧分支的末端部分的渐进狭窄。这种疾病与异常薄和脆弱的侧支血管在脑的基部代偿发展相关联。减少脑血流量脆弱的侧支血管破裂导致受烟雾病影响的儿童和成人的缺血性和出血性中风。病理分析显示，颈动脉终末外径的显着减少与内膜的偏心纤维细胞增厚其包含增殖的平滑肌肌动蛋白阳性细胞，管腔血栓形成和介质血管层变薄有关。尽管进行了大量研究，但烟雾病血管病的分子病因和发病机制尚不清楚。烟雾病血管病变可能与定义明确的获得性遗传性疾病有关。这些条件被称为烟雾综合征，从烟雾病一种特发性疾病，其中该疾病的唯一表现是脑血管病不同。已经报道了各种遗传模式，并且已经进行了几个全基因组连锁研究以鉴定烟雾病遗传基因座。在这些相关区域内尚未发现突变基因。有趣的是最近的全基因组关联研究表明位于并编码环指蛋白的是烟雾病易感基因。失弛缓症是一种罕见疾病，其特征在于食管体的鼻窦炎和食道下括约肌松弛的失败。特发性形式被认为是由于肌间神经丛中的抑制性神经支配丧失引起的，可能是由于对神经节细胞的炎性损伤。年龄在临床发作在特发性形式。然而有一种罕见的常染色体隐性孤立形式婴儿期开始。此外已报道几种家族性，早发性，综合征性贲门失弛缓症，这是由功能丧失引起的。等待分子鉴定的两个条件下家族性内脏神经病变和贲门失弛缓症小头症综合征。在这里研究人员报告了三个不相关的近亲家庭受到一种疾病的影响，该疾病的特征是烟雾病和早发性贲门失弛缓症之间的关联。研究人员显示这种疾病是由中的纯合功能丧失突变引起的，编码可溶性鸟苷酸环化酶的亚基，这是一种普遍表达的异二聚体酶是一氧化氮的主要受体。
　　 这里，研究人员报告了三个不相关的家庭，包括几个患有严重颅内血管病和早发性贲门失弛缓症之间关联的疾病的个体。在这三个近亲家族中，研究人员鉴定了纯合的突变，其与受影响的表型共分离并导致一氧化氮敏感性鸟苷酸环化酶的完全丧失。编码血管系统中最丰富的鸟苷酸环化酶同种型的亚基，其调节平滑肌细胞松弛和血管张力。本研究中最令人吃惊的发现是血管病变的脑血管选择性。实际上研究人员的患有双侧烟雾病，另外一例患者表现为严重的颅内血管病，没有烟雾状新血管网。这些个体的唯一其他血管症状是四个人的全身血压增加，两个人的雷诺现象和一个人的生活。在小鼠中亚基的组成型消融导致无明显表型非常轻微的高血压表型。这些小鼠的脑解剖学已经报道为正常，而且没有脑血管表型在生理的条件被观察到。此时鸟苷酸环化酶的丢失如何导致烟雾病血管病变将是推测性的。然而，鉴于目前对一氧化氮鸟苷酸环化酶途径在脑血管调节中的作用的了解，研究人员提出这样的假设：该途径的改变可能导致在高度敏感的部位血管重塑异常，层流中断。。受烟雾病影响的个体的狭窄病变位于颈动脉的末端部分，在那里它们分叉成中脑和大脑前动脉。组织病理学显示由平滑肌肌动蛋白阳性细胞和培养基减弱组成的重要但不对称的纤维细胞内膜增厚。健康受试者颈动脉的内膜中层厚度和病理状态下的新内膜生长已显示与剪切应力呈负相关。在动脉分叉中，剪切应力被修改，一氧化氮信号的主要功能是使剪切应力标准化。在研究人员受影响的个体中，平滑肌细胞中鸟苷酸环化酶的丧失不允许它们对一氧化氮充分响应，因此在分叉和弯曲区域发生异常重塑。与每个血管床的特异性相关的其他因素，例如鸟苷酸环化酶的残留水平，可能解释了颈动脉分叉处的优势。
　　 研究人员个体的另一个主要表型是在生命早期发展的贲门失弛缓症。成人特发性贲门失弛缓症与食管下段抑制性氮能神经元的丧失有关，这种损失可能与炎症自身免疫性损伤有关。很少病理研究已经在儿科病例进行的，具有综合征的个体的病变的特征在于圆形和纵向肌层之间的平面纤维化，肌间神经节的减少和神经元一氧化氮合酶的缺失。研究人员的病例的特征是肌间平面和神经纤维化，而神经节细胞密度食道炎症没有任何降低。总之这些数据强烈表明贲门失弛缓症是由一氧化氮信号传导途径的失败引起的放松食管下括约肌。在研究人员的病例中这种失败是由食管平滑肌细胞中主要的一氧化氮受体鸟苷酸环化酶的丧失引起的。在其他情况下，例如特发性成人贲门失弛缓症，它可能与由于各种损伤导致的氮能神经节细胞损失引起的获得性一氧化氮产生缺陷有关。在这些病例中检测颅内血管病可能具有重要的临床意义，特别是考虑到贲门失弛缓症的外科治疗时。实际上即使在较小的外科手术后，烟雾病也与脑缺血性并发症的高风险相关，并且需要采取特定措施来降低围手术期发病的风险。失弛缓症也有报道在小鼠中的神经元一氧化氮合酶缺陷，表明参与一氧化氮鸟苷酸环化酶的信号传导途径的其它基因可能在该异质状态和非综合征烟雾有关。