内源性硫化氢(h2s)综述

内源性硫化氢(H2S)综述
- 索引-
1. 硫化氢的生物合成 1
1-1. Cystathionine-β-synthase(CBS)
1-2. Cystathionine-γ-lyase(CSE)
1-3. 3-Mercaptopyruvate sulfurtransferase(3-MST)
1-4. 吡哆醛酶CBS、CSE的反应机理
2. 硫化氢的生理功能 6
2-1. 血管舒张功能
2-2. 细胞保护功能
2-3. 神经传递（记忆、疼痛）
2-4. 诱导凋亡
2-5. 能量产生
2-6. 热量限制及硫磺代谢
3. 硫化氢释放试剂（供体）11
4. 硫化氢的检测方法12
5. 硫化氢和S-巯基化14
6. 硫化氢和NO的相互作用17
7. 今后的展望17
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导言
硫化氢(H 2S)被公认为一种有毒气体，是除了一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)以外的第三种气体信号分子。

据报道内源性H 2S 在体内与血管舒张，细胞保护，胰岛素分泌，神经传导等生理功能有关。

近年科研人员越来越关注H 2S 的研究。

1)-4)（图1）。

研究表明H 2S 的体内合成主要是以L-半胱氨酸为基质，分别在Cystathionine-β-synthase(CBS)、Cystathionine-γ-lyase(CSE)、3-mercaptopyruvate sulfurtransferase(3-MST)三种酶的催化下合成，在体内发挥生理功能。

同时有一部分硫与蛋白质等半胱氨酸结合而存在于体内。

虽然H 2S 是和NO 、CO 一样的气体分子，但由于其p K a 在7左右，在生理pH 的情况下，大约80 ％的H 2S 是以HS -的状态存在（图1）。

由于HS-的S 在体内会以各种结合形式存在，目前仍未完全了解H 2S 影响细胞信号转导和其他生理活动的分子机制。

图1 体内硫化氢的生理功能
1. 硫化氢的生物合成
H 2S 的生物合成主要是以L-半胱氨酸和L-同型半胱氨酸为基质，分别在Cystathionine-β-synthase(CBS)、Cystathionine-γ-lyase(CSE)、3-mercaptopyruvate sulfurtransferase(3-MST)三种酶的催化下合成。

这些酶在各种组织和细胞中存在，它们的催化作用被很多种生理活性物质调控。

本章重点阐述这些酶的活性及功能。

图1-1 硫化氢的生物合成
2
1-1. Cystathionine-β-synthase(CBS)
CBS是一种由2个63 kDa的亚基组成的二聚体酶，每个亚基上有带有一个N末端的血红素结合区、一个中央吡哆醛磷酸盐结合的催化区和一个C末端的S-腺苷基甲硫氨酸(SAM)结合区，CBS的活性被吡哆醛磷酸盐、S-腺苷基甲硫氨酸、CO等各种因子高度调控。

当N末端的血红素结合区被结合时，活性会受到抑制
5)。

CBS被公认是一种通过L-丝氨酸(L-serine)和L-同型半胱氨酸(L-homocysteine)合成L-胱硫醚
(L-cystathionine)的酶。

但当以L-半胱氨酸(L-cysteine)或L-同型半胱氨酸作为基质时，在生成L-胱硫醚的同时，也会生成硫化氢。

而当仅以L-半胱氨酸作为基质时，在生成L-胱硫醚和L-羊毛硫氨酸(L-lanthionine)的同时，也会生成硫化氢6)-8)。

CBS主要在肝脏、肾脏9)及脑内表达10)。

图1-2 通过CBS合成硫化氢
1-2. Cystathionine-γ-lyase (CSE)
CSE是是一种由4个45 kDa的亚基组成的同源四聚体酶。

CSE是和CBS一样带有吡哆醛磷酸盐的酶，但不存在血红素结合区和S-腺苷基甲硫氨酸(SAM)结合区5)。

CSE催化L-半胱氨酸(L-cysteine) 合成L-胱硫醚(L-cystathionine)，在以L-半胱氨酸或L-同型半胱氨酸(L-homocysteine)作为基质时会生成硫化氢。

硫化氢主要通过CSE催化L-半胱氨酸(L-cysteine) 生成，但这取决于L-同型半胱氨酸的浓度，当L-同型半胱氨酸的浓度高时，会优先生成α-KB (α-ketobutyrate)和L-同型羊毛硫氨酸(L-homolanthionine)8,11)。

CSE在肝脏、肾脏、主动脉及脾脏等很多组织内表达9,12,13)。

但CSE的表达调控和CBS不同。

CBS会持续表达，但CSE会受外部刺激和细胞内环境诱导。

例如：在胰岛β细胞中，CSE表达会受到高血糖的影响
14)。

3
图1-3 通过CSE 生成硫化氢
1-3. 3-巯基丙酮酸硫基转移酶(3-Mercaptopyruvate sulfurtransferase(3-MST))
3-MST 是一种大约34 kDa 的单体酶，会催化3-巯基丙酮酸(3-mercaptopyruvate(3-MP))生成丙酮酸(pyruvate)。

在硫化氢生成反应中，3-MST 会与半胱氨酸氨基转移酶(cysteine aminotransferase(CAT))协同作用，这些酶催化L-半胱氨酸(L-cysteine)经由3-MP 产生硫化氢，这种反应机理和CBS 、CSE 完全不同，3-MST 结构中的半胱氨酸(cysteine)残基和3-MP 反应，生成巯基化的3-MST 会被还原剂，例如硫氧还蛋白(thioredoxin)还原，释放出硫化氢15,16)。

3-MST 在很多组织中存在，例如：肝脏、肾脏、心脏、内皮血管、平滑肌和神经元17,18)。

由于CBS 和CSE 仅存在于细胞质中，3-MST 除了存在于细胞质中，也存在于线粒体中，推测3-MST 具有特异性的功能
16)。

图1-4 通过CAT/3-MST 产生的硫化氢
4
1-4. 吡哆醛酶(pyridoxal enzyme) CBS, CSE 的反应机理
CBS 和CSE 具有相同的反应机理，都是通过催化L-半胱氨酸(L-cysteine)产生硫化氢和中间体I （图1-5），L-半胱氨酸(L-cysteine)和辅酶PLP 反应形成一种Schiff 碱，羧基旁边的α-质子酸化后，会引起巯基的脱离。

此反应同时会产生硫化氢和中间体I ，这步反应CBS 和CSE 是相同的，但随后的反应途径是不同的。

图1-5 以L-Cys 作为基质时，通过CBS 、CSE 生成硫化氢的反应机理
CBS 的反应途径：L-同型半胱氨酸和中间体I 结构上的烯烃部分反应生成胱硫醚（图1-6, path A ）。

通过同样反应，L-半胱氨酸(L-cysteine) 和中间体I 结合生成羊毛硫氨酸，如果水和中间体I 结合生成L-丝氨酸(L-Ser)。

CSE 的反应途径：CSE 催化中间体I ，水解生成丙酮酸和氨（图1-6, path B ）。

图1-6 以L-Cys 作为基质时的CBS 及CSE 反应机理
在L-Hcy 浓度高的情况下，CSE 会催化L-Hcy 生成H 2S （图1-7）。

α-质子和β-质子都会解离，生成H 2S 和中间体Ⅱ。

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图1-7 以L-Hcy 作为基质时，通过CSE 生成硫化氢的机理
随后的反应和L-半胱氨酸（L-Cys ，图1-6）相似，L-同型半胱氨酸(L-homocysteine)和中间体Ⅱ结合生成同型羊毛硫氨酸，中间体Ⅱ水解生成α-ketobutyrate(α-KB)（图1-8，path B ）。

图1-8 以L-Hcy 作为基质时的CBS 、CSE 的反应机理
在体内，L-同型半胱氨酸(L-homocysteine)经由L-胱硫醚(L-cystathionine)生成L-半胱氨酸(L-cysteine) （图1-1）。

第一步反应是在CBS 的催化下，L-同型半胱氨酸(L-homocysteine)和中间体Ⅰ反应生成L-胱硫醚(L-cystathionine) （图1-6，path A ）。

随后在CSE 的催化下，生成L-半胱氨酸(L-cysteine)和中间体Ⅱ，最终生成α-醋酸乙脂(α-KB)和氨（图1-8，path B ）。

6
2. 硫化氢的生物学
据报道硫化氢具有多种生理功能，但由于还没有搞清楚硫化氢的作用机理，所以还需要更深入的研究。

Snyder 等人提出硫化氢的一个最重要的反应是蛋白质的S -巯基化修饰19)，硫化氢硫巯基化修饰蛋白质半胱氨酸残基。

但从化学角度看HS -和半胱氨酸残基上的巯基直接反应是不太可能的。

因此有越来越多的研究人员研究蛋白质的S -巯基化修饰来试图解开硫化氢的作用机理。

- 硫化氢的主要生理功能 - ● 血管舒张
● 细胞保护（抗氧化、抗老化、抗凋亡、细胞修复、蛋白质分解） ● 神经传导（记忆、疼痛） ● 凋亡 ● 糖代谢 ●
胰岛素分泌
图2-1 硫化氢的生理功能
图2-2 蛋白质的S-巯基化修饰(S-sulfhydration)
7
2-1. 血管舒张作用
硫化氢和NO一样具有血管舒张作用，但两者的作用机理不一样。

硫化氢激活ATP依赖钾离子通道，引起平滑肌的超极化20)。

在内皮血管细胞和平滑肌细胞均报道有硫化氢，并且在平滑肌有可能是CSE 催化产生的硫化氢。

但在内皮血管细胞，还不清楚主要是哪种酶产生的硫化氢21-23)。

2-2. 细胞保护功能
虽然认为硫化氢通过抑制细胞色素C的作用而引起细胞死亡，但有报道硫化氢在低浓度时也有保护细胞的作用，以下介绍硫化氢对细胞的保护功能。

1）促进cysteine/cystine掺入细胞内
cysteine/cystine是合成细胞内主要的抗氧化物质-谷胱甘肽的原料，硫化氢可以激活转运蛋白，促进cysteine/cystine的掺入，提高谷胱甘肽的的水平23)。

2）GSH合成酶(γ-GCS)的活化
γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)和谷胱甘肽合成酶(GS)是合成细胞内谷胱甘肽的酶，γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶利用L-谷氨酸盐和L-半胱氨酸合成γ-谷氨酰-半胱氨酸(γ-Glu-Cys)，谷胱甘肽合成酶利用γ-谷氨酰-半胱氨酸合成谷胱甘肽。

H2S激活γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶来提高谷胱甘肽的合成23)。

3）通过激活Keap1/Nrf2的抗氧化蛋白质表达诱导
Nrf2是一种调节GSH合成酶、硫氧还蛋白(thioredoxin)、血红素氧合酶-1(HO-1)等抗氧化蛋白质表达的转录因子，Keap1是一种调节Nrf2核内转移的氧化应激应答性蛋白质。

Calvert等证明了硫化氢通过Keap1/Nrf2介导的激活Nrf2，抗氧化蛋白质表达来保护心肌细胞24)。

而且Koike等说明这种通过硫化氢的Keap1/Nrf2活化不是参与硫化氢本身，而是以通过硫化氢的氧化生成的多硫化物为实质的作用物质25)。

虽然Keap1一般与Nrf2形成复合体，阻碍Nrf2的核内转移，不过认为如果Nrf2的半胱氨酸硫醇基变成巯基，Nrf2会与Keap1离解后转移到核内26)。

图2-3 通过硫化氢的细胞保护机能
8
4） 介于NF-κB 激活的抗凋亡蛋白质表达诱导
NF-κB 是一种通过应激、细胞因子等的刺激会活化的转录因子，参与炎症、细胞增殖及凋亡。

Sen 等证明了这转录因子介于硫化氢活化后，会发挥抗凋亡活性27)。

Sen 等说明硫化氢合成酶CSE 通过TNF-α等的刺激表达后，产生硫化氢，通过硫化氢变成巯基激活NF-κB 。

图2-4 通过硫化氢的抗凋亡作用
5） 通过激活酪氨酸磷酸酶的ER 应激应答
酪氨酸磷酸酶是一种将被磷酸化的酪氨酸残基变成脱磷酸化的酶，也是调节激酶级联反应的重要酶。

虽然PTP1B 被公认为是一种参与胰岛素、瘦素信号的脱磷酸化酶，不过最近有报道其也参与内质网(ER)应激的应答。

由于细胞被氧化应激，基因变异等会产生异常蛋白质，当异常蛋白质积累到一定程度会导致ER 应激。

PERK 是一种调节合成蛋白质的激酶，通过ER 应激激活后，导致合成蛋白质的抑制及修复过程。

PTP1B 通过PERK 的脱磷酸化会具有抑制酶活性的作用。

Krishnan 等人报道了硫化氢通过S-巯基化修饰(S-sulfhydration) PTP1B 的活性半胱氨酸来抑制PTP1B 的激活，促进PERK 的激活，产生ER 应激的应答28)。

图2-5 通过硫化氢的ER 应激应答调节
9
6）通过抑制H-Ras蛋白质的S-胍基化修饰来保护心肌细胞
H-Ras蛋白质为小分子GTP结合蛋白质，被公认为是一种致癌基因。

Nishida等证明了H-Ras蛋白质会引起心肌细胞的老化，也报道了硫化氢可以抑制H-Ras蛋白质的激活29)。

H-Ras蛋白质通过与8-nitro-cGMP等亲电子物质的半胱氨酸硫醇基结合会被激活。

认为硫化氢通过与这种亲电子物质的竞争性结合来抑制亲电子物质与H-Ras蛋白质的结合，从而抑制细胞老化。

图2-6 硫化氢对心肌细胞的保护
7）通过Parkin的激活来降解蛋白质
Parkin是一种通过泛素-蛋白酶体系统介导的降解蛋白质的重要的E3 泛素连接酶。

所以Parkin的机能不全会导致错误折叠蛋白的积累，引起细胞障碍，这被认为是引起帕金森病的其中一种原因。

Parkin上有半胱氨酸结构，和酶的活性有关。

帕金森病人的Parkin半胱氨酸结构会被S-亚硝基化而失去活性30-31)。

Vandiver等报道Parkin半胱氨酸结构通过S-巯基化修饰，使Parkin得到激活32)。

8）胰岛β细胞的胰岛素分泌和细胞保护
Niki等证明了胰岛β细胞在高血糖中会表达CSE，产生硫化氢抑制胰岛素的分泌33)。

胰岛β细胞具有自己降低细胞活动，抑制高血糖应激的保护细胞功能。

9）活性氧的清除作用
由于硫化氢本身为还原物质，所以能够直接清除活性氧。

Mitsuhashi等证明了硫化氢可以清除超氧化物34)、Whiteman等证明了硫化氢可以清除过氧亚硝酸根及次氯酸35)、Geng等证明了硫化氢可以清除过氧化氢36)。

但是硫化氢的还原能力比GSH、半胱氨酸低37)，且在体内的量很少，所以硫化氢清除活性氧的贡献比GSH及其它抗氧化蛋白质小。

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2-3. 神经传导（记忆、疼痛）
硫化氢在神经传导中具有重要作用。

硫化氢主要参与阳离子通道的调节，在神经细胞中硫化氢通过S-巯基化修饰调节NMDA受体，增强钙离子等阳离子流入细胞进行神经传导38-39)。

在神经细胞中主要通过
CAT/3-MST通路产生硫化氢40)。

NMDA受体对海马LTP记忆具有重要的作用。

TRP通道是一种环境应答性阳离子通道，对温度、氧化应激、疼痛等刺激产生应答的开关通道，可以调节细胞内的钙离子浓度。

有报道硫化氢通过S-巯基化修饰(S-sulfhydration)激活TRP通道41), 42)。

在星形胶质细胞中的硫化氢主要通过CBS产生43)。

图2-7 硫化氢调节阳离子通道
2-4. 凋亡诱导
硫化氢在具有细胞保护功能的同时，也会诱导凋亡。

虽然详细的机理不明，不过Yang等人用人主动脉平滑肌细胞(aorta smooth muscle cell)证实了硫化氢激活MAPKs和caspase引起细胞凋亡44-45)、Adahikari等人用胰腺腺泡细胞(pancreatic acinar cell)证实了硫化氢激活JNK及p38 MAP kinase导致细胞凋亡46-47)。

并且，Deng等人证实了硫化氢供体GYY4137会特异性诱导癌细胞凋亡48)。

2-5. 能量产生
Mustafa等人报道硫化氢通过S-巯基化修饰激活参与糖代谢的glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)，而不是S-亚硝基化修饰49)。

并且Fu等人在血管平滑肌细胞(vascular
smooth-muscle cells)中证实了CSE转运到线粒体中在缺氧刺激下产生硫化氢，会增加线粒体内的ATP产生
50)。

Szabo等人在结肠癌细胞实验中证实在CBS过量情况下，硫化氢会促进ATP产生，细胞增殖及血管新生51)。

推测硫化氢作为一种电子供体，影响电子转运系统，激活线粒体内的质子泵52-53)。

2-6. 控制热量与硫代谢
虽然有报道通过控制酵母、线虫、果蝇、老鼠的饮食，可以达到延长寿命的目的，但详细的分子机理目前还不明确。

Hine等人的研究证实饥饿的老鼠身上CSE表达和硫化氢会明显增加54)。

推测很多生物通过控制热量达到延长寿命，提高应激耐受和硫代谢有很大的关联性。

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3. 释放硫化氢的化合物
随着对硫化氢生理作用的不断加深了解，加快了硫化氢的治疗用途，释放硫化氢的化合物成为备选药物。

因此很多医学院和制药公司在努力研发新的硫化氢供体55)。

硫氢化钠(NaHS)和硫化钠(Na 2S)是传统的硫化氢供体，它们遇到水会立刻释放硫化氢。

在中性条件下大约80 ％为HS -，20 ％为硫化氢气体(H 2S)。

以前在细胞、组织等生物样品中经常加入这种无机盐来研究硫化氢的生理作用，但由于释放硫化氢的反应是瞬时短暂的，所以无法进行持续性的研究。

图3-1 传统硫化氢供体
因此有很多研究人员合成可以缓慢持续释放硫化氢的化合物。

GYY4137和ADT-OH 衍生物是通过水解慢慢地放出硫化氢的代表性化合物，表现出的生理活性与NaHS 等无机盐不同。

例如在巨噬细胞的LPS 诱导的炎症中，GYY4137会发挥抗炎作用，而NaHS 有刺激炎症的作用56)。

而且GYY4137具有特殊的抗癌作用，但NaHS 没有57)。

这种生理活性的差异可能与GYY4137缓慢释放硫化氢有关。

因此硫化氢的释放速度成为研究硫化氢生理功能的一个重要因素。

最近开发出了在体内通过还原方式释放硫化氢的新型供体种类58-59)。

不是依靠在水溶液中的水解方式，而是依靠体内的还原剂（如谷胱甘肽，半胱氨酸）还原的方式。

这种硫化氢供体具有对心肌再灌注损伤的保护作用及抗炎症作用。

需要注意的是在和谷胱甘肽，半胱氨酸反应中会生成一种过硫化物的中间体，过硫化物包含在硫化氢的生物合成中。

图3-2 水解型硫化氢供体
图3-3 还原剂应答型硫化氢供体
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4. 硫化氢的检测方法
虽然硫化氢研究越来越热，但文献中报道的检测生物体内硫化氢的量及浓度有很大差异，原因之一是没有建立一个准确可靠的硫化氢检测方法60)。

最简便的硫化氢检测法为亚甲基蓝法，该方法原理是硫化氢在酸性条件及氯化铁(Ⅲ)的存在下与N,N -dimethyl-p-phenylenediammonium(DPDA)反应、生成亚甲基蓝，通过检测亚甲基蓝在650 nm 附近的吸光度来定量61)。

但是该方法在定量生理性硫化氢上缺少应用价值因为生理性硫化氢是在不稳定的酸性及结合硫的状态下释放的62-65)，量少且不稳定。

而且由于该方法为吸光度法，灵敏度低也是一个较大的问题。

图4-1 亚甲基蓝法检测硫化氢
Monobromobimane （溴甲烷）的HPLC 分析法是最灵敏，可靠的硫化氢检测方法之一。

Monobromobimane 是巯基特异性荧光标记试剂，1分子硫化氢和2分子的Monobromobimane 反应生成特异性的标记产物sulfide-dibimane （硫化乙硼烷），能够与GSH 、cysteine 等其它具有巯基结构的物质进行分离，可以采用荧光65-67)和质谱63, 69)联用的方法进行分析，该方法比荧光法更灵敏，且选择性更高。

图4-2 monobromobimane 检测硫化氢
由于上述检测方法需要破碎细胞或组织，所以有怀疑检测结果是否真实反映实际硫化氢的量？采用荧光成像技术检测活细胞内的硫化氢成为一种有效方法，在过去几年中开发了很多荧光探针。

根据反应机理荧光探针大致分类3种，荧光探针一般自身没有荧光，但与硫化氢反应后产生荧光。

虽然一部分荧光探针已经上市，但是还是存在很多局限性，例如：灵敏度，选择性，生物兼容性等。

细胞内含有巯基结构的谷胱甘肽和半胱氨酸也会给选择性反应带来很大的问题。

此外还需要考虑体内存在的过硫化物、多硫化物等的影响。

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1） 叠氮基或硝基被硫化氢还原70-72)
这种荧光探针是基于叠氮基或硝基被硫化氢还原的原理。

荧光探针自身没有荧光，但当叠氮基或硝
基被硫化氢还原后会产生荧光。

图4-3 硫化氢和荧光探针的还原反应原理
2） 硫化氢的亲核加成反应73-75)
这种荧光探针是基于硫化氢的亲核加成反应原理。

荧光探针结构上有亲电反应基团，自身没有荧光，
但当硫化氢亲电子攻击荧光探针上的亲电反应基团时，荧光探针会产生荧光。

图4-4 硫化氢和荧光探针的亲核加成反应原理
3） 硫化氢的金属离子解离76-78)
这种荧光探针是结构上带有铜或锌等阳离子的金属化合物，荧光被淬灭，当和硫化氢反应时，硫化
氢会和金属发生配位结合，使金属从探针上解离，使探针恢复荧光。

图4-5 硫化氢和荧光探针的金属配位结合原理
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5. 硫化氢和S -巯基化
硫化氢通过各种各样的形式参与细胞内各种功能，认为主要作用机理是蛋白质的S -巯基化。

蛋白质的半胱氨酸巯基通过活性氧(ROS)、NO 等的修饰会抑制这种反应机理。

近年有报道硫化氢也是通过半胱氨酸巯基的S -巯基化反应参与蛋白质的各种功能81)。

但是硫化氢直接和巯基反应的可能性很低，反应机理还不明。

发生S -巯基化的一种可能是硫化氢直接和被修饰的半胱氨酸巯基反应，被氧化的巯基由于缺电子受到硫化氢的亲核攻击87-90)。

半胱氨酸巯基通过氧化应激，NO 等的刺激会产生二硫化物(S-S)，次磺酸(SOH)，S -亚硝酰基(S -NO)等各种产物。

图5-1 硫化氢的蛋白质S -巯基化
而且，最近硫烷硫(sulfane sulfur)的研究引人注目82)。

硫烷硫是仅和硫原子共价结合的硫原子，为零价硫(zero valent sulfur)，硫烷硫可以通过巯基化反应转移到游离半胱氨酸的巯基上83-84)。

在生物体内存在以谷胱甘肽过硫化物和结合硫形式的内源性过硫化物85-86)。

图5-2 硫烷硫的蛋白质S-巯基化
图5-3 内源性硫烷硫的分子种类
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Ida 等人最近报道半胱氨酸在CBS 和CSE 的作用下可以有效生成半胱氨酸过硫化物，而不是硫化氢91)。

研究还表明，半胱氨酸过硫化物上的硫烷硫可以转移到谷胱甘肽上形成谷胱甘肽过硫化物，在细胞中存在几十-几百μM 的谷胱甘肽过硫化物，发挥的抗氧化作用比硫化氢更高。

图5-4 半胱氨酸过硫化物的生物合成原理
Kimura 等人报道过硫化物可以增强大脑的神经传导92)，其增强作用比硫化氢高约300倍，研究推测在大脑中发挥神经传导作用的是过硫化物。

此外Koike 等人的研究表明过硫化物通过Keap1/Nrt2信号通路保护神经细胞93)。

图5-5 过硫化物激活TRP 通路
图5-6 过硫化物激活Keap1/Nrt2信号通路
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内源性过硫化物和多硫化物促进了为硫烷硫研究用的新的试剂开发。

2013年Chen 等人开发了第一代检测硫烷硫的荧光探针94)，这些荧光探针结构上带有活跃的巯基，可以和硫烷硫反应，生成的过硫醇盐脱去分子内的酯基，产生可以发出荧光的化合物。

SSP2是一种检测硫烷硫的荧光探针91)。

Zhang 等人开发了一种分析S -硫醇蛋白的新方法92)。

此方法用MSBT 阻断所有的活性巯基，采用CN-biotin 选择性地标记硫醇巯基，此方法还证明了CSE, CBS, 3-MST 和蛋白质S -巯基化修饰之间的关系91, 95)。

图5-7 硫烷硫荧光探针SSP4
图5-8 S -硫醇蛋白的分析方法
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6. 硫化氢和NO的相互作用
最近有研究表明硫化氢和NO之间在生理功能上有相互作用96)。

例如硫化氢和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)相互作用诱导被NO诱导的内皮血管舒张97-98)。

eNOS有活性半胱氨酸基团可以调节聚合和生理活动。

NO和eNOS的亚硝基化抑制聚合反应和使酶灭活。

另一方面，硫化氢的S-巯基化诱导聚合反应和激活酶。

此外硫化氢和PI3K/Akt相互作用诱导eNOS磷酸化。

而且硫化氢抑制下游的cGMP磷酸二酯酶，下调cGMP信号。

因此硫化氢通过和eNOS，下游的酶的相互作用增强NO信号。

最新研究表明硫化氢和NO会直接反应产生HNO99)，有趣的是此反应同时产生过硫化物和多硫化物100)。

NO、HNO、过硫化物和多硫化物参与硫化氢的生理活动，但需要更深入的研究来阐明反应机理。

图6-1 硫化氢和NO的信号传导
7. 今后的展望
随着不断发现硫化氢新的生理功能，包括血管舒张、细胞保护、神经传导、细胞凋亡等，硫化氢的研究范围不断扩大。

由于存在很多新的产物参与硫化氢和NO的反应体系，例如过硫化物、多硫化物、HNO，因此反应机理很复杂。

所以要分别研究这些活性物质需要开发可靠的试剂和方法。

并且要研究被这些活性物质诱导的各种蛋白质巯基修饰，例如S-巯基修饰、S-亚硝基修饰、S-亚磺酰修饰，解析它们的化学功能变得非常重要。

我们非常愿意和您一起分享本篇科研综述有关硫化氢研究的最新研究进展，期望能给您的研究带来更多的帮助。

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