外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体的作用和其机制
硫化氢对脑缺血再灌注损伤的保护作用和机制
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作者签名：导师签名：年月日年月日目录中文摘要---------------------------------------------------------------------------1 英文摘要---------------------------------------------------------------------------3 英文缩写注解-----------------------------------------------------------------------5前言---------------------------------------------------------------------------------7 材料与方法------------------------------------------------------------------------91 试剂和仪器------------------------------------------------------------------92 药品的配制-----------------------------------------------------------------103 实验方法---------------------------------------------------------------------11 结果---------------------------------------------------------------------------------19 讨论---------------------------------------------------------------------------------28 结论---------------------------------------------------------------------------------32 参考文献---------------------------------------------------------------------------33 综述---------------------------------------------------------------------------------40 硕士期间发表的论文-----------------------------------------------------------54 致谢--------------------------------------------------------------------------------55硫化氢对脑缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究生：刘剑锋指导教师：汤永红教授中文摘要目的：观察外源性硫化氢（hydrogen sulfide, H2S）对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用并探讨其可能的机制。
学者发现硫化氢对人体“保护作用”机制
复旦大学上海医学院朱依纯教授领衔的科研团队，联合复旦大学基础医学院、药学院和生物医学研究院等，经长达8年的科研攻关，终于发现硫化氢“受体”及其分子开关，一举揭开体内硫化氢“保护作用”形成的新机制，对我国研制治疗心血管疾病和代谢综合征自主知识产权的新药有重要意义。
近日，该成果已在线发表在权威期刊《抗氧化与还原信号》（《Antioxidants & Redox Signaling》）上，引起世界关注。
硫化氢是生命起源前就存在于地球的古老分子，其气味像臭鸡蛋，是一种有刺激性气味的有毒气体，同时又是人体氨基酸代谢的废物，如大量吸入可抑制人体神经系统，甚至导致死亡。
但近年来医学界逐渐认识到，由人体内一种特殊的酶催化后自身产生的硫化氢则是一种有益气体，如适量产生和“激活”可有效调节心血管活动，促进缺血区血管新生，保护缺血心肌，调控心肌离子通道，对有效预防心脏病、老年性痴呆、抗炎等有重要作用。
然而，硫化氢作为一种气体小分子，它在人体内是通过何种途径、何种机制产生如此众多和重要的“保护”作用的，一直是世界医学界的“难解之谜”。
为揭开这一谜团，朱依纯率领博士后陶蓓蓓、蔡文杰博士等研究人员展开攻关。
首先，为了进一步探索心肌缺血等严重缺血性疾病的非手术治疗方法，课题组创建了硫化氢促血管新生模型，通过筛选体内大量在硫化氢作用下发生变化的信号分子，终于找到了硫化氢的一个“受体”，即蛋白质VEGFR2.进而发现，VEGFR2受体中有一个医学界至今未知的名叫“Cys1024-Cys1045二硫键”的新分子结构，而Cys1024-Cys1045二硫键正是一个控制VEGFR2受体的“保险开关”。
也就是说，只有通过硫化氢才能打开这一开关，当该开关打开后，VEGFR2受体才能被激活，激活后的受体才能表现出天然的活性。
但是，硫化氢是“凭什么本事”打开这“保险开关”的呢？课题组更进一步研究发现，原来Cys1024-Cys1045二硫键是人体内专起抑制作用的活跃分子结构，而硫化氢则利用它的“活跃”和它分子开关的外层电子轨道的相互作用，完成了自己的“使命”。
【精品】硫化氢的心脏保护作用
气体信号分子硫化氢的心脏保护作用研究进展【摘要】气体信号分子家族由一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等内源性气体小分子组成，发挥重要的生物学效应。
已经证实硫化氢在多个系统中有重要的生理调节作用，本文重点综述其在心血管系统中的心脏保护作用，包括抑制心脏缺血再灌注损伤、负性调节心脏代谢消耗和抗心脏氧化应激等。
【关键词】气体；硫化氢；心脏1 内源性气体信号分子——硫化氢硫化氢（hydrogensulfide，H2S）是一种无色，有很强的臭鸡蛋气味的有毒气体。
人类认识并研究其毒性作用已有300多年的历史，然而H2S的生理作用直到上世纪90年代才被逐渐认识。
H2S在生物体内可由内源性酶催化生成，受体内代谢途径的调控，生理浓度下有特定生理功能，已经证实其在神经、心血管、内分泌、消化等多个系统中具有特定的生理调节作用。
H2S的体内浓度远远低于其产生毒性的浓度，它和一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）一并称为气体信号分子，组成气体信号分子家族［1，2］。
2 硫化氢在体内的合成调节H2S是一种弱酸，在体内1/3以气体H2S形式存在，2/3以硫氢化钠（NaHS）形式存在，H2S与NaHS存在动态平衡，这样既保证了H2S在体内的稳定，又不改变内环境的pH值。
H2S在脂溶性溶剂中的溶解度为水中的5倍，故可自由通过细胞膜［1］。
内源性H2S的生成可以通过酶促反应途径也可以通过非酶促途径。
在哺乳动物体内主要是酶促反应途径，以L－半胱氨酸为底物，由磷酸吡哆醛－5′－磷酸依赖性酶，主要是胱硫醚γ裂解酶（cystathionineγlyase，CSE）和胱硫醚β合成酶（cystathionineβsynthase，CBS）催化而成，其两个终产物是铵和丙酮酸盐。
研究发现CSE和CBS这两种酶的分布具有组织特异性，在心血管系统中CBS表达很少［3］，CBS是主要的硫化氢合成酶。
研究发现心脏高表达CSE，高于主动脉，而低于脑组织，其内源性H2S的生成量为（50.2±2.1）μmol/mg蛋白，生成率为（18.64±4.49）nmol/min·g蛋白，表明心脏也是内源性H2S的主要生成来源［4］，另外心梗组织中CSE也有表达［5］。
外源性硫化氢对大鼠脊髓缺血再灌注损伤的影响及机制探讨
外源性硫化氢对大鼠脊髓缺血再灌注损伤的影响及机制探讨摘要：硫化氢（H2S）是一种具有强烈活性的气体信号分子，在多种生理和病理过程中发挥重要作用。
本研究旨在探讨外源性硫化氢对大鼠脊髓缺血再灌注损伤的影响及其可能的作用机制。
通过大鼠脊髓缺血再灌注模型，观察不同浓度硫化氢处理后对脊髓功能的影响，同时探讨其可能的作用机制。
结果显示，外源性硫化氢可以显著改善大鼠脊髓缺血再灌注损伤，提高神经功能恢复，减少炎症反应，降低氧化应激水平，并减少细胞凋亡。
上述结果表明，外源性硫化氢可能通过抑制炎症反应和氧化应激、减少细胞凋亡等途径保护脊髓免受缺血再灌注损伤。
关键词：硫化氢；脊髓；缺血再灌注；损伤；机制二、材料与方法1. 实验动物使用健康雄性SD大鼠，体重250-300g，购自实验动物中心。
2. 建立大鼠脊髓缺血再灌注模型将大鼠随机均分为三组：假手术组（正常对照组）、缺血再灌注组（I/R组）、硫化氢处理组（H2S组）。
对I/R组和H2S组大鼠进行脊髓缺血再灌注操作：将大鼠固定在手术台上，取下肩胛下动脉-静脉，结扎5分钟后放开，再次结扎5分钟后放开即完成术前处理。
H2S组在再灌注时给予H2S供体NaHS（10μmol/kg）腹腔注射。
假手术组则进行同样的手术操作但不进行结扎。
3. 观察指标记录每组大鼠术前、术后1h、6h、24h的脊髓功能恢复情况：包括腿活动情况、疼痛反应等。
同时取脊髓组织标本，进行HE染色观察脊髓组织形态学变化，同时测定脊髓组织中炎性细胞浸润情况和氧化应激水平。
4. 统计分析使用SPSS 22.0软件进行统计分析，数据以x¯±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，P < 0.05为差异有统计学意义。
三、结果1. H2S改善大鼠脊髓功能对比发现，在缺血再灌注后，H2S组大鼠腿活动轻微减弱，疼痛反应明显减弱，明显优于I/R组（P < 0.05）。
2. H2S减少炎症反应HE染色结果显示，I/R组大鼠脊髓组织有明显炎性细胞浸润，而H2S组炎性细胞浸润明显减少。
硫化氢在心搏骤停后的脑保护作用
硫化氢在心搏骤停后的脑保护作用心搏骤停是最危急的临床疾病，发生率和病死率很高。
随着院前急救水平和生命支持技术的进步，心搏骤停患者的自主循环恢复率有了明显的提高，但是出院存活率并未得到明显的改善。
其主要原因在于心搏骤停后机体经历了完全的缺血，导致全身多个脏器功能严重受损，自主循环恢复后机体又发生了严重的再灌注损伤，进一步加重了脏器功能损害，这一病理生理过程被命名为心搏骤停后综合征[1]。
大脑是体内对缺血缺氧最敏感的脏器，相当一部分心搏骤停患者在自主循环恢复后会遗留永久性的神经功能障碍。
因此，减轻心搏骤停后的脑损伤，最大程度地恢复脑功能一直是复苏领域研究的热点。
尽管关于改善心搏骤停后脑功能的研究很多，但目前公认的有效方法只有亚低温治疗[2]。
传统观点认为硫化氢（hydRogen sulfide，H2S）是一种剧毒气体，随着研究的深入，研究人员发现哺乳动物体内存在H2S及其合成酶的表达，并发挥着重要的生理作用。
目前认为H2S是继一氧化氮和一氧化碳之后机体内存在的第三种气体信号分子[3]。
已有的研究证实了H2S对多个脏器的缺血-再灌注损伤具有保护作用[4]。
由于大脑是心搏骤停后受损最严重的脏器，因此，研究人员对于H2S能否减轻心搏骤停后大脑的缺血性损伤，改善脑功能产生了浓厚的兴趣。
近年来国内外关于H2S在心搏骤停后脑保护作用的研究逐渐增多，并取得了一些进展。
1 H2S的理化性质，合成和代谢途径H2S是一种无色、有臭鸡蛋味的气体，分子质量为34，076，相对空气密度1，19，易溶于水和乙醇。
H2S的脂溶性比水溶性高5倍，能够自由透过细胞膜[5]。
内源性H2S的合成底物主要为含硫氨基酸，如半胱氨酸和甲硫氨酸。
有多种酶参与了内源性H2S的合成，其中最重要的两种酶是胱硫醚-β-合酶（cystathionine β-synthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（cystathionine γ-lyase，CSE）。
硫化氢中毒机理
硫化氢中毒机理简介硫化氢（H2S）是一种有毒气体，它具有剧烈的毒性，当被人体吸入后，会对呼吸系统、神经系统和心血管系统造成严重伤害。
本文将详细探讨硫化氢中毒的机理。
一、硫化氢的来源与危害1.硫化氢的来源硫化氢主要由以下几种途径产生：•化学工业过程中的硫化物反应•石油开采与炼油过程中的含硫气体释放•生物体内的代谢产物2.硫化氢的危害硫化氢是一种有颜色、有刺激气味的气体。
高浓度的硫化氢能够迅速引起以下危害：•对呼吸系统的刺激，导致呼吸困难、喉头水肿等•对神经系统的毒性，引起头痛、晕眩、昏迷等•对心血管系统的损害，导致心律不齐、心肌缺血等二、硫化氢中毒的机理1.硫化氢与呼吸系统的作用机制硫化氢进入呼吸系统后，会发生以下作用：•气道刺激：硫化氢激活了气道感受器，引起咳嗽、呼吸急促等症状。
•气道阻塞：硫化氢导致气道黏膜水肿，引起气道阻塞，严重时可能导致窒息。
•气体交换受阻：硫化氢占据了肺泡表面积，阻碍了氧气和二氧化碳的交换。
这导致了组织缺氧和二氧化碳潴留。
2.硫化氢与神经系统的作用机制硫化氢对神经系统的影响主要包括以下方面：•气体扩散：硫化氢能穿过血脑屏障，直接作用于中枢神经系统。
•神经递质的影响：硫化氢能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，增加乙酰胆碱在突触间隙中的浓度，进而引起神经递质紊乱。
•细胞损伤：硫化氢导致细胞内钙离子的增加，进而导致细胞内氧化应激，最终导致细胞损伤和神经元死亡。
3.硫化氢与心血管系统的作用机制硫化氢对心血管系统的影响主要表现在以下几个方面：•促进血管松弛：硫化氢能够提高一氧化氮的产生，从而促进血管松弛。
•影响心肌功能：硫化氢能够抑制心肌细胞的收缩，导致心肌功能受损。
•引起心律不齐：硫化氢影响了心室肌和窦房结的电活动，可能导致心律不齐。
三、硫化氢中毒的临床表现硫化氢中毒的临床表现与暴露浓度、暴露时间和个体体质有关。
以下是硫化氢中毒的一般症状： 1. 低浓度暴露： - 呼吸道刺激症状：咳嗽、喉痛等。
硫化氢对兔心搏骤停复苏后神经功能的影响
硫化氢对兔心搏骤停复苏后神经功能的影响目的观察硫化氢（H2S）对兔心肺复苏后早期NSE、S100B以及海马神经元凋亡的影响。
方法25只日本大耳白兔随机（随机数字法）分为3组：假手术组（S组）、心搏骤停组（CA组）和H2S处理组（H2S组）。
兔吸入5%氟烷麻醉后，气管切开，右股静脉置管用于给药，右颈动脉穿刺置管用于血压监测和采血。
CA组和H2S组夹闭家兔气管导管8 min制备心搏骤停模型，并分别在恢复自主循环后吸入30% O2或体积分数为80×10—6 H2S。
于夹闭气管导管前（基础值）及恢复自主循环后30 min、60 min采动脉血检测血浆中神经元特异性烯醇化酶（neuron—specific enolase，NSE）和S100B的质量浓度。
恢复自主循环后60 min处死家兔，取脑后分离海马固定于4%多聚甲醛中，待做组织病理学检查。
计量资料以均数±标准差（x±s ）表示，采用单因素方差分析，组间比较采用SNK— q 检验，以P 0.05），CA组和H2S组家兔的窒息时间、心肺复苏时间、肾上腺素用量差异无统计学意义（P > 0.05）。
见表1。
2.2 各组家兔血浆中NSE和S100B质量浓度与S组比较，CA组和H2S组家兔ROSC后30 min和60 min时NSE和S100B 的质量浓度均显著升高（P <0.05）；与CA组比较，S100B质量浓度于ROSC后60 min显著降低（P <0.05）。
见表2。
2.3 各组家兔海马CA1区存活神经元及活化型caspase—3阳性神经元与S组比较，CA组和H2S组家兔ROSC后60 min时海马CA1区存活神经元数目明显减少（P <0.05），活化型caspase—3阳性神经元明显增多（P <0.05）；与CA组比较，H2S组海马CA1区存活神经元数目增多（P <0.05），活化型caspase—3阳性神经元明显减少（P <0.05）。
H2S后处理对兔CPR后脑氧代谢和脑糖代谢的影响的开题报告
H2S后处理对兔CPR后脑氧代谢和脑糖代谢的影响
的开题报告
标题：H2S后处理对兔CPR后脑氧代谢和脑糖代谢的影响
背景：在心脏停跳之后进行心肺复苏（CPR）是目前治疗心脏骤停的主要手段，但CPR本身会导致全身缺血缺氧，特别是脑缺氧缺血，由此产生的一系列生物化学反应和病理生理变化严重影响到患者的预后。
而硫化氢（H2S）是一种重要的内源性气体信使分子，能够发挥抗缺血缺氧的生理作用，因此H2S的后处理在CPR后的心脏保护方面具有良好的临床前景。
但目前对于H2S后处理对CPR后脑氧代谢和脑糖代谢的影响还未有明确的研究结果。
目的：本研究旨在探究H2S后处理对兔CPR后脑氧代谢和脑糖代谢的影响，为H2S后处理在临床上的应用提供实验依据。
方法：选取健康成年家兔，随机将其分为H2S后处理组和对照组。
在建立兔心肺复苏模型后，对H2S后处理组使用硫化氢后处理，对照组则不施加H2S。
在CPR后分别在两组兔子的脑组织中作氧分压、氧气消耗量、糖代谢、ATP含量等指标的测试，并比较两组结果的差异。
预期结果：我们认为，使用H2S后处理能够减轻CPR后兔脑缺氧缺血的状况，从而改善脑氧代谢状态，并进一步提高脑组织中的ATP含量以及糖代谢能力。
如果实验结果和我们的预期结果一致，这将为H2S后处理在CPR后脑保护方面的应用提供实验基础。
结论：本研究预计可以说明H2S后处理在改善CPR后兔脑缺氧缺血状态、提高脑氧代谢能力以及提高糖代谢能力方面具有实验意义。
这些结果将为H2S后处理在CPR后的心脏保护和脑保护方面提供实验依据。
硫化氢的心脏保护作用
气体信号分子硫化氢的心脏保护作用研究进展【摘要】气体信号分子家族由一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等内源性气体小分子组成，发挥重要的生物学效应。
已经证实硫化氢在多个系统中有重要的生理调节作用，本文重点综述其在心血管系统中的心脏保护作用，包括抑制心脏缺血再灌注损伤、负性调节心脏代谢消耗和抗心脏氧化应激等。
【关键词】气体；硫化氢；心脏1 内源性气体信号分子——硫化氢硫化氢（hydrogen sulfide，H2S）是一种无色，有很强的臭鸡蛋气味的有毒气体。
人类认识并研究其毒性作用已有300 多年的历史，然而H2S的生理作用直到上世纪90年代才被逐渐认识。
H2S在生物体内可由内源性酶催化生成，受体内代谢途径的调控，生理浓度下有特定生理功能，已经证实其在神经、心血管、内分泌、消化等多个系统中具有特定的生理调节作用。
H2S的体内浓度远远低于其产生毒性的浓度，它和一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）一并称为气体信号分子，组成气体信号分子家族［1，2］。
2 硫化氢在体内的合成调节H2S 是一种弱酸，在体内1/3 以气体H2S形式存在，2/3以硫氢化钠（NaHS）形式存在，H2S与NaHS 存在动态平衡，这样既保证了H2S 在体内的稳定，又不改变内环境的pH 值。
H2S在脂溶性溶剂中的溶解度为水中的5 倍，故可自由通过细胞膜［1］。
内源性H2S的生成可以通过酶促反应途径也可以通过非酶促途径。
在哺乳动物体内主要是酶促反应途径，以L－半胱氨酸为底物，由磷酸吡哆醛－5′－磷酸依赖性酶，主要是胱硫醚γ裂解酶（cystathionineγlyase，CSE）和胱硫醚β合成酶（cystathionine βsynthase，CBS）催化而成，其两个终产物是铵和丙酮酸盐。
研究发现CSE和CBS 这两种酶的分布具有组织特异性，在心血管系统中CBS表达很少［3］，CBS是主要的硫化氢合成酶。
研究发现心脏高表达CSE，高于主动脉，而低于脑组织，其内源性H2S的生成量为（50.2±2.1）μmol/mg蛋白，生成率为（18.64±4.49）nmol/min·g蛋白，表明心脏也是内源性H2S的主要生成来源［4］，另外心梗组织中CSE也有表达［5］。
硫化氢对心血管系统疾病影响的研究进展
硫化氢对心血管系统疾病影响的研究进展硫化氢（H2S）是新近确认的，除一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）以外的第三种具有血管活性的气体信号分子。
H2S一直作为一种毒性气体被环境医学和毒理学所重视。
然而，最近的研究显示，内源性H2S能通过调节血管舒缩、炎症反应、细胞凋亡等多种方式发挥生理作用，并参与中枢神经系统、呼吸系统等多系统疾病的发生和发展。
更重要的是，目前的证据表明，H2S对各种心血管疾病的发病具有调节作用，如高血压，肺动脉高压和心肌损伤等。
本文将就H2S 的心血管系统的作用进行综述。
标签：硫化氢；作用机制；心血管系统硫化氢（H2S）是一种无色，有很强刺激性臭鸡蛋味的气体，水溶性和亲脂性均较强。
自1713年首次报道的毒性以来，近300年内人们主要致力于其毒理研究，对生物学功能的研究非常少。
上个世纪90年代中后期，随着内源性H2S 在鼠脑和人脑的相继发现，以及其参与的酶促反应的机制被揭示，内源性H2S 对机体生理功能的影响和疾病状态下H2S的生成变化及对疾病的病理生理联系，展开了广泛研究。
本文主要叙述H2S在生物体生理及病理过程中，尤其在高血压、动脉粥样硬化和心肌缺血等心血管疾病中发挥的重要作用。
随着H2S的生理作用被揭示，其对血流动力学的影响及在心血管系统疾病中的调节作用被广泛研究。
大量的研究表明，H2S与高血压、心肌缺血/再灌注损伤、休克等疾病的发生发展有关，并证实H2S可发挥心脏保护作用[1]。
1 高血压研究表明，左旋硝基精氨酸甲酯能够抑制NO合成酶，从而减少NO的产生，引起血压升高，在左旋硝基精氨酸甲酯高盐致高血压小鼠模型中，外源性H2S 能够降低血压，提示H2S在维持血压方面可能发挥作用。
另外，与血压正常的健康人相比，自发性高血压的发生可能与大动脉重塑、胶原蛋白堆积、血管舒张功能障碍有关，研究者证实H2S可通过抑制VSMCs增殖，促进内皮细胞增殖而降低自发性高血压小鼠的血压并减弱血管重塑，此作用可能与下调Bcl-2和活化核因子（NF-kB）表达有关[2]。
硫化氢在心血管系统中的病理生理作用
维蛋白原及血脂作用,可抑制血小板聚集,改变血液流变学指标,降低毛细血管通透性及脑耗氧指数,扩张血管,增强血流量,具有显著的改善脑缺血作用。
尤其用于高黏血症引起脑供血不足病人疗效显著。
3 结 语逐瘀通脉制剂用于治疗瘀血型心脑血管疾病临床与药理研究已取得了一定进展,且疗效显著。
但由于目前多数报道均属一般性的临床描述,且大宗病例报道甚少,缺乏均衡合理的对照比较,在一定程度上影响其疗效判断的论证强度。
因此,今后应加强临床研究设计,进一步探索其药效物质基础,为该药的推广应用提供更多的临床与实验证据。
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外源性H2S改善大鼠心肺复苏后脑水肿的机制研究
文 献 标 志 码 Ａ 文献编号 １ ０ ０ ６（ ２ ０ １ ５ ） Ｏ ６ — ４ １ ８ ０ ４ 中 图分 类 号 Ｒ ３ ９ ２
Ｔ ｈ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｅ ｘ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｕ ｓ￣ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ Ｓ ｕ ｌ ｉ ｆ ｄ ｅ ｈ ￣ ｍｖ ｉ ｎ ｇ Ｂ ｒ ａ ｉ ｎ Ｅ ｄ ｅ ｍａ ｉ ｎ Ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ｏ ｐ ｕ ｌ ｍｏ ｎ ａ ｒ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｕ ｓ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ａ ｔ ｓ
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外源性硫化氢通过对抗氧化应激减轻血管平滑肌细胞钙化
外源性硫化氢通过对抗氧化应激减轻血管平滑肌细胞钙化武慧娟;李桂忠【摘要】目的探讨外源性硫化氢减轻人脐静脉平滑肌细胞(HVSMCs)钙化的机制.方法采用组织块重复贴壁法培养原代HVSMCs,经免疫细胞化学法鉴定后,将细胞随机分为对照组、高磷组(12mmol β-GP)、高磷+NaHS组(8.0×10-6 mol NaHS)、高糖组(25mmol D-葡糖糖)、高糖+NaHS组(8.0×10-6 mol NaHS).采用茜素红S染色法定性检测平滑肌细胞钙化程度;MTT法检测细胞存活率;比色法检测细胞内钙含量、碱性磷酸酶(ALP)活性、丙二醛(MDA)含量及总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力;DCFH-DA荧光标记染色法检测细胞活性氧(ROS)水平.结果 MTT结果显示,与正常组相比,高磷和高糖均使细胞存活率下降(P均＜0.05),而加入NaHS 干预的两组细胞存活率基本恢复至正常组水平.与正常组相比,高磷组和高糖组钙沉积明显增加,胞内钙含量、ALP活性显著升高(P＜0.05),氧化应激指标ROS增加、MDA含量升高(P＜0.05),而抗氧化应激指标T-SOD活力下降(P＜0.05).而分别加NaHS干预的两组细胞,与高磷组和高糖组相比钙沉积减轻,钙含量、ALP活性、ROS、MDA回升(P＜0.05),而T-SOD活力升高(P＜0.05).结论外源性硫化氢部分通过对抗氧化应激而减轻血管平滑肌细胞钙化.【期刊名称】《宁夏医科大学学报》【年(卷),期】2015(037)007【总页数】6页(P764-768,前插3)【关键词】人脐静脉平滑肌细胞;硫化氢;氧化应激;活性氧;丙二醛;血管钙化【作者】武慧娟;李桂忠【作者单位】宁夏医科大学基础医学院病理生理学系,银川750004;宁夏医科大学基础医学院病理生理学系,银川750004【正文语种】中文【中图分类】Q813.11通信作者：李桂忠(1965-)，男，副教授，从事心血管病理生理学研究工作。
硫化氢及其外源性供体对心血管疾病治疗潜力的研究进展
㊃综㊀述㊃硫化氢及其外源性供体对心血管疾病治疗潜力的研究进展李甜甜1,郭丽1∗,张书虎2(1佳木斯大学附属第一医院心血管内科,佳木斯154002;2哈尔滨医科大学附属第二医院老年病科,哈尔滨150086)ʌ摘㊀要ɔ㊀硫化氢(H 2S)被认为是继一氧化碳㊁一氧化氮后的第3大内源性气体信号分子,可在哺乳动物组织中合成,并能自由地穿过细胞膜,在包括心血管系统在内的多系统中发挥多种生物作用㊂心血管疾病是世界范围内死亡的主要原因,其具体发病机制尚未完全明确㊂近年来,越来越多的研究支持内源性H 2S 和外源性H 2S 供体化合物对动脉粥样硬化㊁心肌肥厚㊁心力衰竭和缺血/再灌注损伤等心血管疾病发挥保护作用,本文综述了此方面的研究进展,重点介绍了H 2S 以及各种外源性H 2S 供体在治疗心血管疾病中的潜力㊂ʌ关键词ɔ㊀硫化氢;心血管疾病;动脉粥样硬化;心肌肥大;心力衰竭;缺血/再灌注损伤ʌ中图分类号ɔ㊀R540.4㊀㊀㊀㊀㊀ʌ文献标志码ɔ㊀A㊀㊀㊀㊀ʌDOI ɔ㊀10.11915/j.issn.1671-5403.2020.05.094收稿日期:2019-06-22;接受日期:2019-08-06通信作者:郭丽,E-mail:597847372@Progess in research on therapeutic potential of hydrogen sulfide and its exogenous donors in cardiovascular diseasesLI Tian-Tian 1,GUO Li 1∗,ZHANG Shu-Hu 2(1Department of Cardiology,First Affiliated Hospital of Jiamusi University,Jiamusi 154002,China;2Department of Geriatrics,Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150086,China)ʌAbstract ɔ㊀Hydrogen sulfide (H 2S)is ranked after carbon monoxide and nitric oxide as the third largest endogenous gas signalingmolecule.It can be synthesized in mammalian tissues and can freely pass through cell membrane.It can exerted a variety of biologicaleffects in multiple systems including the cardiovascular system.Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide,and its specific pathogenesis is not fully understood.In recent years,more and more studies have supported the protective effects of endoge-nous H 2S and exogenous H 2S donor compounds on such cardiovascular diseases as atherosclerosis,myocardial hypertrophy,heart failure and ischemia /reperfusion injury.In this paper,we review the research progress in this area,highlighting the potential of H 2S and vari-ous exogenous H 2S donors in the treatment of cardiovascular diseases.ʌKey words ɔ㊀hydrogen sulfide;cardiovascular disease;atherosclerosis;cardiac hypertrophy;heart failure;ischemia /reperfusioninjuryCorresponding author :GUO Li ,E-mail :597847372@㊀㊀硫化氢(hydrogen sulfifide,H 2S)是一种无色㊁有臭鸡蛋味的水溶性气体[1],是继一氧化碳㊁一氧化氮后被发现的第3种重要的内源性气体信号分子[2,3],主要由胱硫醚β-合成酶(cystathionine beta-synthase,CBS )㊁胱硫醚γ-裂解酶(cyst-athionine gamma-lyase,CSE)产生,也可在α-酮戊二酸存在下的情况下通过非依赖性3-巯基-丙酮酸硫转移酶(3-mercapto-pyruvate sulfate transferase,3-MST)或半胱氨酸氨基转移酶(cysteine aminotransferase,CAT)产生[4]㊂在人类心血管系统中,CSE 是主要的H 2S 生成酶;而在大鼠冠状动脉中产生H 2S 的酶主要是3-MST㊂H 2S 可以在哺乳动物组织中合成,并能够在各种系统中自由穿过细胞膜而发挥多种生物效应[3]㊂目前大量研究报道了H 2S 在动脉粥样硬化㊁心脏重塑和心肌缺血/再灌注损伤中的治疗作用,其相关机制包括抗氧化㊁抑制细胞凋亡㊁促进血管生成㊁抗炎㊁调节离子通道等[5],本文将重点讨论H 2S 及其外源性供体在动脉粥样硬化㊁心脏重塑㊁心力衰竭和心肌缺血/再灌注损伤中的治疗潜力㊂1㊀动脉粥样硬化㊀㊀动脉粥样硬化的病理基础为脂质代谢紊乱,动脉粥样硬化的发展涉及多种机制,包括内皮细胞损伤和功能障碍㊁炎症细胞聚集㊁泡沫细胞形成㊁平滑肌细胞增殖和迁移㊁钙化㊁纤维帽破裂和血栓形成等[6]㊂在CSE基因过表达的载脂蛋白E(apoli-poprotein E,ApoE)敲除鼠的主动脉组织中,内源性H2S生成增加,动脉粥样硬化斑块变小,血脂降低,由此可知CSE基因的激活减轻了ApoE(-/-)鼠动脉粥样硬化的严重程度[7]㊂新型的外源性H2S供体GYY4137可通过降低主动脉细胞间黏附分子-1 (intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)㊁肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和血凝集素样氧化低密度脂蛋白受体1(lectin-like oxidized low density lipoprotein receptor-1,LOX-1)的表达,增加内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)磷酸化来减轻ApoE(-/-)鼠主动脉粥样硬化斑块程度,改善主动脉内皮依赖性舒张功能[8]㊂硫氢化钠(sodiumhydrosulfide,NaHS)减轻动脉粥样硬化大鼠模型中动脉粥样硬化斑块的严重程度,降低内皮细胞内皮缩血管肽-1(endothelin-1, ET-1)的生成㊂H2S可通过半胱氨酸S-硫醇清除自由基并抑制氧化应激,发挥其细胞保护作用,从而抑制动脉粥样硬化[9,10]㊂H2S还能够通过上调血浆中一氧化氮的水平来抑制小鼠动脉粥样硬化以及血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的增殖和迁移㊂高脂饮食可显著降低动脉粥样硬化大鼠模型中血浆H2S和心钠素(atrial natriuretic peptide,ANP)水平,升高肾上腺髓质素(adreno-medullin,ADM)水平,而在采用NaHS治疗8周后,可逆转动脉粥样硬化大鼠模型中的上述变化[11]㊂H2S诱导谷胱甘肽过氧化物酶1的S-硫化反应,并通过促进谷胱甘肽合成进一步降低脂质过氧化作用和增强主动脉抗氧化防御能力[12]㊂在ApoE(-/-)鼠实验中,NaHS或GYY4137通过直接S-硫化作用减少动脉粥样硬化斑块面积,减轻巨噬细胞浸润和主动脉炎症,降低血浆脂质水平[13]㊂在振荡剪应力诱导的动脉粥样硬化模型中,CSE表达下调,而在应用NaHS后可通过激活内皮型eNOS,降低细胞间ICAM-1的表达,从而抑制振荡剪应力诱导的动脉粥样硬化㊂雌激素通过上调CSE的活性增加肝脏和血管中H2S的产生,从而抑制雌性小鼠的动脉粥样硬化[14]㊂㊀㊀VSMCs在动脉粥样硬化和侵入性干预后再狭窄等疾病中起着重要作用㊂S-双氯芬酸是一种新的含有H2S的分子,可抑制VSMCs增殖,故其可能在血管损伤后再狭窄中起保护作用㊂有研究证明,在家兔中诱导动脉粥样硬化病变,并以类似于球囊血管成形术的方式对家兔进行治疗后再用NaHS进行处理,结果显示NaHS可显著抑制新生内膜中VSMCs的增殖,而在加入DL-脯氨酰甘氨酸后, VSMCs增殖明显㊂因此,H2S可减轻球囊血管成形术后内膜增生,抑制再狭窄的发生[15]㊂2㊀心脏肥大和心力衰竭㊀㊀心脏重塑是心脏大小㊁形状㊁结构和功能的渐进性病理变化,其特征在于进行性心脏肥大㊁心室扩张㊁心肌细胞纤维化㊁凋亡㊁血管功能障碍以及最终心力衰竭,预防或逆转心脏重塑是治疗心力衰竭的关键㊂心脏重塑机制复杂,受包括肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system, RAAS)㊁自噬㊁凋亡㊁炎症㊁基质金属蛋白酶㊁转录和转录后修饰等在内的多种因素影响[16]㊂多项研究表明,H2S在心脏重塑过程中扮演重要角色㊂2.1㊀H2S对肾素-血管紧张素受体激动剂所致心脏重构的影响㊀㊀过度刺激β-肾上腺素能受体(β-adrenergic receptor,β-AR),可在心肌细胞中产生肥大效应,并能够迅速降低内源性H2S水平㊂葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G-6-PD)是产生还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotina-mide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的限速酶,H2S可使G-6-PD活性增强而抑制肾上腺素能受体过度刺激引起的心肌肥厚[17]㊂H2S能抑制异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)诱导的心肌重构,抑制心肌细胞凋亡㊂ZYZ-802是一种新合成的HS-NO 杂合分子,可分解成H2S和一氧化氮,通过提高血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)和环鸟苷5ᶄ-单磷酸鸟苷水平来减轻ISO诱导的心力衰竭[18]㊂H2S还通过抑制肥大细胞浸润和肾素脱颗粒来抑制局部肾素水平,从而改善ISO 诱导的心力衰竭㊂2.2㊀H2S对压力超负荷所致心脏重塑的影响㊀㊀Krüppel样因子5(Krüppel-like factor5,KLF5)在心血管系统中发挥多种功能㊂在将小鼠KLF5基因敲除后可减轻其体内血管紧张素Ⅱ诱导的炎性血管反应和心肌肥厚[19]㊂GYY4137通过特异性蛋白1的S-巯基化调节KLF5转录活性,抑制自发性高血压大鼠模型的心脏重构[20]㊂GYY4137还抑制心肌成纤维细胞α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin,α-SMA)的表达,抑制高血压大鼠的心肌纤维化[21]㊂动物和人体研究表明,当左心室肥厚时,连接蛋白43(connexin43,Cx43)表达的变化和间隙连接的破坏是心律失常发生和发展的基础㊂H2S通过降低心脏Ang-Ⅱ的活性和上调Cx43的表达,明显抑制腹主动脉缩窄引起的心肌肥厚和纤维化㊂CSE基因敲除小鼠经横主动脉缩窄手术后心肌肥厚明显加重,而CSE基因高表达的小鼠心肌肥厚则明显减轻㊂此外,H2S还通过扩张血管和影响细胞外胶原代谢而改善慢性心力衰竭大鼠的心功能㊂H2S可诱导基质金属蛋白-2(matrix metallopro-teinases-2,MMP-2),从而增强VEGF的合成和血管生成,降低抗血管生成因子水平,并减轻压力超负荷小鼠心内纤维化和心脏重塑[22]㊂2.3㊀H2S对缺血性损伤所致心脏重塑的影响㊀㊀H2S通过抑制氧化应激㊁增加线粒体生物合成和减少细胞凋亡而改善缺血性心力衰竭[23],对心肌梗死后左室肥厚有良好的抑制作用㊂S-炔丙基半胱氨酸(S-propargyl-cysteine,SSPRC)是一种新型的内源性H2S控释制剂,通过维持谷胱甘肽(gluta-thione GSH)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等抗氧化分子的水平,降低心力衰竭大鼠左冠状动脉阻塞风险[24]㊂2.4㊀H2S对其他类型心脏重构的影响㊀㊀在糖尿病性心肌病小鼠体内,H2S水平低于正常水平㊂H2S能够改善小鼠心肌的能量代谢,还可通过减少炎症㊁氧化应激和细胞凋亡来缓解病糖尿病性心肌病的发展㊂高同型半胱氨酸血症(hyper-homocysteinemia,HHcy)中同型半胱氨酸水平的升高是心脏病理重构的诱导因素㊂HHcy通过促进MEF2C-HDAC1复合物的形成,使肌细胞增强因子2c(myocyte enhancer factor2c,MEF2C)失活,抑制心肌细胞miR-133a而引起心肌肥厚㊂H2S通过激活心肌细胞MEF2C和诱导miR-133a抑制心肌肥厚[25]㊂在被动吸烟建立的大鼠左室重构模型中可知,H2S能够通过磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B (phosphatidylinositol3kinase/protein kinase B, PI3K/AKT)依赖的核因子E2相关因子(nuclear factor E2related factors,Nrf2)信号激活而产生抗氧化作用,从而降低心室重构[26]㊂NaHS通过K-通道和PI3K/AKT信号通路刺激大鼠心房钠尿肽的分泌,从而降低心房压力,减轻心力衰竭症状㊂3㊀缺血/再灌注损伤㊀㊀缺血性心脏病主要是由冠状动脉的动脉粥样硬化病变引起的心脏的供血减少,其中以心肌梗死最为严重,且死亡率较高㊂再灌注对改善缺血是必要的,但也会造成不可逆的心肌损伤㊂NaHS通过降低促炎细胞因子和诱导型eNOS㊁上调Akt/eNOS的表达来防止大鼠缺血/再灌注心脏损害[27]㊂NaHS 通过热休克蛋白72的上调㊁磷酸化Akt和雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的增加㊁线粒体通透性转换(mitochondria permeability transition,MPT)孔开口的抑制㊁心肌线粒体膜电位的增加㊁以及激活蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)调节细胞内Ca2+超载来减少缺血/再灌注诱导的大鼠心脏梗死的面积㊂H2S通过增强糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)磷酸化和提高β-catenin浓度抑制急性心肌梗死造成的细胞死亡[28]㊂GYY4137可通过增强PI3K/Akt信号,降低大鼠心肌梗死面积的大小,抑制氧化应激和炎性因子的释放,减轻细胞凋亡㊂线粒体特异性H2S 供体AP39通过抑制线粒体通透性转换孔(mito-chondrial permeability transition pore,MPTP)开启和线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生,显著降低了大鼠心肌缺血/再灌注损伤引起的梗死面积[29]㊂4㊀总结及展望㊀㊀总之,H2S对动脉粥样硬化㊁心脏肥大㊁心力衰竭和心肌缺血具有重要的保护作用,其机制包括抑制氧化应激反应㊁恢复线粒体功能㊁调节自噬㊁抗凋亡以及增加血管生成等㊂然而,这些保护作用的证据主要来自动物和细胞模型,尚缺乏强有力的临床证据㊂H2S在全身自由循环,可在不同细胞间穿梭,并作用于各种细胞靶点,其作用并不局限于心血管,因此使用H2S供体需要考虑其对整体生理和病理的影响,以避免H2S在某些特殊情况下引起的不良反应㊂随着研究的不断深入,越来越多的富含H2S 的天然产物或合成化合物将被用于心血管疾病的治疗,这些化合物在心血管疾病中具有药物治疗相关性,并有希望以可持续的方式刺激内源性H2S产生或释放生理浓度的H2S㊂H2S在心血管疾病中具有广阔的应用前景,但仍需进一步的基础及临床研究奠定其应用的理论和实践基础㊂ʌ参考文献ɔ[1]㊀Wang Q,Wang XL,Liu HR,et al.Protective effects of cysteineanalogues on acute myocardial ischemia:novel modulators of endogenous H2S production[J].Antioxid Redox Signal,2010, 12(10):1155-1165.DOI:10.1089/ars.2009.2947. 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硫化氢与机体损伤后线粒体变化关系的研究现状
•综述•中华损伤与修复杂志!电子版)!Q1$ 年第卷第 4 期Chi* J Injury Repair and Wound Healin：(Electron) Edition)，A u:st 201$ #Vol 13 #No. 4 $305 $硫化氢与机体损伤后线粒体变化关系的研究现状耿莉莉1李毅2【摘要】线粒体作为细胞内氧化代谢的主要场所、供应细胞主要能量的细胞器，在细胞正常生理功能的维持上起重要作用，对各种各样的损伤极为敏感。
国内外研究证明，外源性硫化氢在机体损伤的情况下对神经细胞、平滑肌细胞、心肌细胞、表皮细胞等细胞内的线粒体有一定的保护作用，减轻细胞的损伤程度，从而促进机体恢复。
本文着重总结硫化氢与几种重要器官损伤后细胞内线粒体的具体变化机制的关系，对硫化氢减轻线粒体损伤的最新研究进展进行综述。
【关键词】硫化氢；线粒体；损伤；氧化代谢R esearch status o f rel^tionsliip betw een hy d rogen sulfide an d m itoch o n d rial in ju ry after the in ju ry o forgan ism Geng Lili，Li 1 Qinghai University，Xining 810006, China &2Department o f Burns andPlastic Surgery，Affiliated Hospital o f Qinghai University，Xining 810001，ChinaCorresponding a u ttfr：Li Y i，Email-. Iiyiqh xn2006@aliyn n. com. cc[A b s t r a c t】Mitochondria，as the main sites of cellular oxidative m etabolism，and theorganelles thatsupply the main energy of c e lls，plays an important role in the maintenance of normal physiological functionsof c e lls，and is extremely sensitive to all kinds of injury. Studies at home and abroad have demonstrated thatexogenous hydrogen sulfide could protect mitochondria in nerve c e lls，smooth muscle c e lls，myocardial c e lls，epidermis c e lls，and o ther intracellular mitochondria under the injury of organism，which can reduce theextent of cell injury to promote the bodyH recovery. This article summarizes the specific mechanism of thechange of hydrogen sulfide in the cell mitochondria after several important organs injury，and reviews thelatest research progress on the reduction of mitochondrial injury by hydrogen sulfide.[K e y w o r d s】Hydrogen sulfide; Mitochondria; Injury；Oxidative metabolism作为第3种内源性气体信号分子面世的硫化氢，在哺乳动物体内1/3以气体硫化氢的形式存在，其余2/3以分子硫氢化钠的形式存在，硫氢化钠与H p结合生成硫化氢，其与H S-保持动态平衡，这样保证了机体内硫化氢与内环境pH 值的稳定状态[1]，硫化氢可溶于水，在增强线粒体的呼吸作用等病理及生理过程中作用显著[2]。
硫化氢中毒机制
硫化氢中毒机制硫化氢中毒机制概述硫化氢是一种无色、有毒、易燃的气体，常见于油田、化工厂等工业场所。
硫化氢中毒是一种严重的职业病，其主要危害包括对呼吸系统、心血管系统、神经系统等的损害。
本文将从硫化氢的来源、作用机制、生物学效应及防护措施等方面详细介绍硫化氢中毒机制。
来源硫化氢是由含有硫的有机物或无机物在缺氧条件下发生还原反应而产生的。
在油田开采过程中，由于地下含有大量的硫酸盐和有机质，当这些物质与微生物共同作用时就会产生大量的硫化氢。
此外，在石油和天然气加工过程中也会产生大量的硫化氢。
作用机制1. 氧化还原反应当人体吸入高浓度的硫化氢后，其中部分会被吸附在红细胞上并与其中的铁离子结合形成亚铁血红蛋白。
这样一来，红细胞就无法携带氧气，导致组织缺氧。
2. 细胞色素氧化酶抑制硫化氢会与细胞色素氧化酶结合并抑制其活性，从而影响呼吸链的正常进行，导致细胞无法正常产生能量。
3. 神经系统作用硫化氢可以通过多种途径影响神经系统的功能。
其中一种机制是通过与脑内的神经递质结合来影响神经传递。
另外，硫化氢还会影响神经元的兴奋性和突触传递等。
生物学效应1. 呼吸系统损害硫化氢对呼吸系统的损害主要表现为支气管痉挛、肺水肿、肺不张等。
长期暴露于高浓度的硫化氢环境中会导致慢性支气管炎和肺纤维化等疾病。
2. 心血管系统损害硫化氢可导致心血管系统的损害包括心动过速、心律失常、心肌缺血等。
长期暴露于高浓度的硫化氢环境中，还会增加冠心病、高血压等心血管疾病的发生率。
3. 神经系统损害硫化氢对神经系统的损害主要表现为头痛、头晕、嗜睡、昏迷等。
长期暴露于高浓度的硫化氢环境中，还会导致神经系统退行性变等疾病。
防护措施1. 建立有效的防护设施在工业生产中，应建立完善的通风设施和个人防护装备，以保障工人的安全。
2. 提高工人的安全意识应加强对工人的安全教育和培训，提高其对危险环境和危险物质的认知和警觉性。
3. 定期检测环境中硫化氢浓度应定期检测生产场所空气中硫化氢浓度，并及时采取措施降低其浓度。
外源性H2S恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及机制
外源性H2S恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及机制孙伟铭;张源洲;温馨;席雨鑫;袁迪;王跃虹;魏璨;徐长庆;李鸿珠【摘要】目的:探讨外源性硫化氢(H2S)恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及相关机制.方法:H9C2细胞(心肌细胞系)用30μmol/L过氧化氢(H2O2)处理2h后再培养3d,诱导生成衰老细胞.衰老H9C2细胞被随机分5组(n=8):正常组(Control)、缺氧/复氧组(H/R)、H/R+NaHS组、缺氧后适应(PC)组、PC+NaHS 组.缺氧/复氧(H/R)模型:衰老H9C2细胞用缺氧液(无血清、无糖培养基,pH=6.8)培养3h,然后正常培养6h;缺氧后适应(PC)模型:方法同H/R模型,缺氧结束复氧前连续进行3次5 min间隔的复氧/再缺氧处理,随后复氧6h.ELISA试剂盒分别检测大鼠晚期糖基化终末产物(AGEs)含量和caspase-3活性;CCK-8试剂盒检测细胞活力;DCFH-DA染色检测活性氧(ROS)水平;Hoechst 33342染色检测细胞凋亡率;Real-time PCR检测相关基因mRNA水平.结果:30 μmol/L H2O2可诱导H9C2细胞衰老但不会导致其凋亡;与Control组比较,H/R和PC均降低细胞活力,增加细胞凋亡率、ROS水平及caspase-3、caspase-9和Bcl-2 mRNA水平(P＜0.01);且PC组与H/R组比较,上述指标变化无明显差异;在H/R和PC组加入NaHS,可显著提高细胞活力,降低细胞凋亡率和氧化应激;PC+NaHS对上述指标的作用明显强于H/R+NaHS.结论:外源性H2S能够恢复PC对衰老H9C2细胞的保护作用,其机制与抑制氧化应激和细胞凋亡有关.【期刊名称】《中国应用生理学杂志》【年(卷),期】2018(034)004【总页数】5页(P289-293)【关键词】硫化氢;缺氧/复氧;缺氧后适应;H9C2细胞;细胞凋亡【作者】孙伟铭;张源洲;温馨;席雨鑫;袁迪;王跃虹;魏璨;徐长庆;李鸿珠【作者单位】哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学基础医学院病理生理学教研室,黑龙江哈尔滨150086【正文语种】中文【中图分类】R363.2近来研究证实，硫化氢 (hydrogen sulfide, H2S) 已被认为是继一氧化氮 (nitric oxide, NO) 和一氧化碳 (carbon monoxide, CO) 后新发现的第三个气体信号分子[1]。
硫化氢和氧气在心血管系统中的检测
硫化氢和氧气在心血管系统中的检测摘要：有脊椎动物的心和肺的动态平衡不可分割的依赖特殊细胞，提供反馈意见在有氧状态的组织、血液及其他环境。
这些“氧感应”细胞包含化学感受器和对氧敏感铬细胞，引发心肺反映细胞、血管平滑肌细胞与调节对于代谢或通气的灌流和其他细胞，及在缺氧的情况下做出反映。
识别这些细胞如何感受氧气及如何转换成合适生理响应有巨大的临床使用性的研究热点。
但是尽管激烈的研究没有达成共识的缺氧效应的耦合机制，本试验将选择一种使用氧气氧化机制产生的内源性硫化氢作为与氧气敏感的一对。
支持这个假说包括缺氧及硫化氢在不同组织中影响的相似性。
硫化氢生成的前体及其抑制缺氧反应来增强硫化氢的合成，快速消耗的氧气是在硫化氢细胞线粒体氧分压范围内。
这些研究还表明，在含氧量正常的范围内，值得怀疑的是自由硫化氢有短暂的时间存在于组织或者是细胞外液中。
前言：对于术语”气体递质”,王锐指出，这些信号分子必须是（一）小分子气体（二）膜的自由渗透性（三）内源性酶的生成，而这必须能够控制。
（四）已经被定义的生理学浓度和具有特定的分子靶目标。
除了前两个，同样是这些特点的神经递质人们可以添加一个额外的气体递质或信号系统，一般的标准为，最佳的信号机制应具有的特点，要么利用其敏感的调节的参数或利用其特有的推动效应器反映的有效性。
在理想的情况下，它会兼得。
本文用气体递质角度，对于硫化氢在急性氧气传感的潜在作用，长期（慢性）缺氧反应效应器，调节基因如低氧诱导因子转录的因子家族，维持和增加初始反映。
但在这里没有考虑。
在本文中，我们将展示证据支持这个假说。
氧气催化硫化氢代谢是一个重要的生理学上的氧气感受器，可以当不同生物组织急剧缺氧做出反映。
为了支持这个模型，它必须表明硫化氢通过氧传感细胞可以生成和代谢，在氧气存在的环境中硫化氢是可以被消耗的细胞，并且硫化氢开始做出恰当的效应反映。
缺氧的变化高氧对于自身有着有害的后果，对于缺氧最严重且普遍威胁的是真核细胞，可以是内在或外在的原因，当陆生动物进入高海拔地区，由于大气压降低导致氧分压减少，依照这样的联系FO2是在大气中氧气标准的摩尔分数Pb是大气中标准的气压，在3000米的Pb，氧分压比海平面低30%，对于登山者登上埃佛勒斯峰(8848公尺)环境中，氧分压只43mmHg,，在实际环境中比人类能生存的极限更恶劣，同样，穴居动物对它们的洞穴应对新鲜空气的交流承受能力也很低,氧分压在(40–50mmHg)，在氧气生活的动物在水下觅食如（鲸鱼，海豚，海豹，海獭，企鹅，和一些鸭子）觅食时，只可以在水下保持2个小时，因为受到急性和突然的环境缺氧。
外源性硫化氢对大鼠心肺复苏后大脑中动脉血流、血清神经元特异性烯醇化酶及S-100β蛋白的影响
外源性硫化氢对大鼠心肺复苏后大脑中动脉血流、血清神经元特异性烯醇化酶及S-100β蛋白的影响童世君;金利明;李祥【期刊名称】《中国老年学杂志》【年(卷),期】2017(037)008【摘要】目的探讨外源性给予硫化氢(H2S)对大鼠心肺复苏(CPR)后相关神经保护机制.方法选取SD大鼠,随机分为3组,即假手术(Sham)组、CPR组及H2S组(给予H2S干预),观察各组神经功能评分、组织病理学改变、大脑中动脉血流值、神经元特异性烯醇化酶(NSE)及S-100β蛋白表达情况.结果在神经功能评分方面,复苏12 h后,与Sham组相比,CPR组及H2S组评分显著升高(P<0.05);与CPR组相比,H2S组评分显著降低(P<0.05).在组织病理学方面,Sham组各时间点海马区细胞结构均完整,细胞核、核膜及核仁结构也完整.CPR组6 h海马区细胞结构基本完整,核仁较清晰,但排列较松散,部分细胞变性坏死;H2S组6 h病理改变基本同CPR组,无明显差别,只是变性坏死细胞较少.CPR组12 h海马区细胞结构排列紊乱,神经元缺失严重,核膜界线不清晰;H2S组12 h海马区细胞结构排列紊乱,神经元变性坏死,细胞间隙较宽,但均较CPR组程度降低.复苏6及12 h后,与Sham组相比,CPR组及H2S组大脑中动脉血流值均显著降低(P<0.05);与CPR组相比,H2S组大脑中动脉血流值均显著升高(P<0.05).复苏6及12 h后,与Sham组相比,CPR组及H2S 组NSE及S-100β蛋白表达量显著升高(P<0.05);与CPR组相比,H2S组NSE及S-100β蛋白显著降低(P<0.05).结论外源性H2S可以通过调节大脑中动脉血流、NSE及S-100β蛋白表达量来加大大鼠CPR后脑保护作用.【总页数】3页(P1843-1845)【作者】童世君;金利明;李祥【作者单位】青海大学附属医院重症医学科,青海西宁 810001;青海大学附属医院急救中心;青海省人民医院麻醉科【正文语种】中文【中图分类】R541.7+8【相关文献】1.乌司他丁对心肺复苏后大鼠血清神经元特异性烯醇化酶的影响及作用 [J], 黄唯佳;陈寿权;周世方;李章平;王万铁;章杰;晏平;李惠萍;程俊彦2.去骨瓣减压对大鼠心肺复苏后大脑中动脉血流、NF-κB 及 NSE 蛋白表达的影响[J], 冯凯;王瑞刚;赵春香;张磊3.金纳多对心跳骤停大鼠心肺复苏后血清中S-100蛋白与神经元特异性烯醇化酶含量的影响 [J], 吴启; 刘秀玲; 黄祖华; 李朝阳; 温宇明4.金纳多对心跳骤停大鼠心肺复苏后血清中S-100蛋白与神经元特异性烯醇化酶含量的影响 [J], 吴启; 刘秀玲; 黄祖华; 李朝阳; 温宇明5.甘露醇对心脏骤停模型大鼠心肺复苏后脑水肿及大脑中动脉血流的影响 [J], 罗志中;王鑫;冯凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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A Dissertation Submitted to Huazhong University ofScience and Technology for the Degree ofDoctor of MedicineEffects and mechanisms of exogenous hydrogen sulfide on brain mitochondria after cardiopulmonary resuscitationCandidate : Pan HaoMajor : Emergency medicineSupervisor : Prof. Yang GuangtianDepartment of Emergency, Tongji hospitalHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, Hubei, P. R. ChinaMay, 2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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保密□，在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打"√"）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日目 录英文略缩词表 (1)中文摘要 (3)英文摘要 (5)引言 (8)第一部分外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体的作用 (11)第二部分 外源性硫化氢保护心肺复苏后脑线粒体的机制 (28)第一节 外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体mPTP的影响及其机制 (28)第二节 外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体能量代谢的影响 (41)第三节 外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体凋亡途径的影响 (48)第三部分 外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体生物发生的影响 (56)全文结论 (67)参考文献 (68)综述 硫化氢在线粒体中的作用 (74)附录1（攻读学位期间发表论文目录） (89)致谢 (90)英文缩略词表英文缩写英文全称中文全称ANT adenine nucleotide translocase 腺嘌呤核苷酸转位酶Apaf-1 apoptotic protease activating factor-1 凋亡蛋白酶激活因子ATP adenosine triphosphate 三磷酸腺苷CA cardiac arrest 心脏骤停CBS cystathionine-β-synthase 胱硫醚-β-合成酶COX cytochrome c oxidase 细胞色素C氧化酶CPR cardiopulmonary resuscitation 心肺复苏CsA cyclosporine A 环孢霉素ACyP-D cyclophilin-D 亲环蛋白Dcyt b cytochrome b 细胞色素bcyt c cytochrome c 细胞色素cERK1/2 extracellular regulated protein kinases 细胞外调节蛋白激酶HO-1 hemoxygenase-1 血红素氧化酶1H2S hydrogen sulfide 硫化氢iNOS inducible NO synthase 诱导型NO合酶K ATP ATP-sensitive potassium channels ATP敏感性钾通道MAP mean aortic pressure 平均动脉压MAPK mitogen-activated protein kinases 促分裂素原活化蛋白激酶mtDNA mitochondrial DNA 线粒体DNAmitoK A TP mitochondrial ATP-sensitive potassium线粒体ATP敏感性钾通道channelsMMP mitochondrial membrane potential 线粒体膜电位mPTP mitochondrial permeability transition线粒体通透性转换孔pores3-MST 3-mercaptopyruvate sulfur transferase 3-巯基丙酮酸转移酶NaHS sodium hydrosulfide 硫氢化钠NDS neurodeficit scores 神经缺陷评分NF-κB nuclear factor-κB 核因子-κBNMDA N-methyl-D-aspartic acid receptor N-甲基-D-天冬氨酸受体nNOS neuronal NO synthase 神经元型一氧化氮合成酶NRF-1 nuclear respiratory factor-1 核呼吸因子-1NRF-2 nuclear respiratory factor-2 核呼吸因子-2Nrf-2 nuclear factor erythroid 2-related factor 2 核因子红细胞系2相关因子-2PGC-1α peroxisome proliferator activatedreceptor-γ coactvator-1α 过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子-1αPI3K/Akt phosphatidylinositol3-kinase/protein-serine-threonine kinase 磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶PKC protein kinase C 蛋白激酶CROS reactive oxygen species 氧自由基ROSC return of spontaneous circulation 自主循环恢复SQR sulfide quinone reductase 硫醌还原酶TFAM mitochondrial transcription factor A 线粒体转录因子A UCP-2 uncoupling protein-2 解耦连蛋白-2VDAC voltage dependent anion channel 电压依赖性阴离子通道外源性硫化氢对心肺复苏后脑线粒体的作用及其机制 中文摘要【目的】线粒体功能障碍在心脏骤停及心肺复苏（cardiopulmonary resuscitation, CPR）后脑损伤的病理生理变化中起着非常重要的作用。
最近在许多对缺血再灌注损伤的研究中，都发现硫化氢（hydrogen sulfide, H2S）及其供体可对目标脏器线粒体功能起到一定的保护作用。
本研究将大鼠作为研究对象，建立心脏骤停及心肺复苏模型，探讨经静脉注射H2S供体NaHS是否可对心肺复苏后脑线粒体发挥保护作用，并初步阐明其可能的作用机制。
【方法】SD雄性大鼠随机分为3组：（1）假手术组：仅进行麻醉、经口腔气管插管和经股动、静脉置管等操作；（2）CPR组：采用经皮电刺激心外膜法制备心脏骤停模型并成功进行心肺复苏，在复苏前1分钟，经股静脉注射生理盐水（1.67 ml/kg），此后持续泵入生理盐水(5 ml/kg/h)3小时；（3）CPR+ NaHS组：采用经皮电刺激心外膜法制备心脏骤停模型并成功进行心肺复苏，在复苏前1分钟经股静脉注射NaHS（0.5 mg/kg）,此后持续泵入NaHS（1.5 mg/kg/h）3小时。
复苏后24小时观察各组大鼠生存情况，利用NDS评分系统评价各组大鼠神经功能损伤情况。
随后处死大鼠，取脑皮质进行后续研究：① 尼氏染色观察各组大鼠脑组织神经细胞损伤情况；② 在透射电镜下观察各组大鼠脑组织线粒体损伤情况；③ 取各组大鼠脑皮质制作单细胞悬液，流式细胞术测定各组大鼠单细胞悬液中氧自由基(reactive oxygen species, ROS）、Ca2+和线粒体膜电位（mitochondrial membrane potential, MMP）的变化情况；④ 提取各组大鼠脑皮质线粒体，化学发光法测定其线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pores, mPTP）变化情况，Western blot法测定各组大鼠线粒体内外细胞色素c (cytochrome c, cyt c)变化情况；⑤ 化学发光法测定各组大鼠皮质内ATP 含量；⑥Real Time PCR法测定各组大鼠皮质内线粒体DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）含量；⑦ Western blot法测定各组大鼠皮质内过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子-1α （peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactvator-1α，PGC-1α)、核呼吸因子-1（nuclear respiratory factor-1，NRF-1) 和核因子红细胞系2相关因子-2 （nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf-2）蛋白的表达变化。
【结果】① 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组大鼠在复苏成功后24小时NDS 评分均明显下降（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组大鼠NDS评分显著提高（P＜0.01）；② 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组大鼠神经细胞及皮质线粒体均有不同程度的损伤，但是CPR+NaHS组大鼠二者损伤明显较CPR组减轻；③ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组大鼠脑单细胞悬液中ROS、Ca2+浓度均明显上升（P＜0.01），而线粒体MMP均明显下降（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS 组大鼠脑单细胞悬液中ROS、Ca2+浓度均有明显下降（P＜0.01），而线粒体MMP得到提升（P＜0.05）；④ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组线粒体mPTP均明显增加（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组线粒体mPTP显著下降（P＜0.01）；⑤ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组胞质内从线粒体内漏出的cyt c均明显增多（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组胞质内cyt c含量下降（P＜0.05）；⑥ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组皮质组织内ATP含量均明显减少（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组皮质组织内ATP含量增多（P＜0.05）；⑦ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组皮质组织内mtDNA含量均明显增多（P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组皮质组织内mtDNA含量增多趋势更为明显（P ＜0.05）；⑧ 与假手术组相比，CPR组与CPR+NaHS组皮质组织内PGC-1α、NRF-1、Nrf-2表达量均明显增多（NRF-1：P＜0.05，余指标P＜0.01），与CPR组相比，CPR+NaHS组皮质组织内三种蛋白表达量增多趋势更为明显（P＜0.01）。