内源性硫化氢与心血管疾病的研究进展

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最新:气体硫化氢分子的血管生物学

最新:气体硫化氢分子的血管生物学

最新:气体硫化氢分子的血管生物学产H2S的有三种酶,胱硫醚β-合成酶(CBS)、细胞胱硫醚-γ-裂解酶(CTH/CSE)和3-巯基丙酮酸转硫酶(3MST)。

CBS和CSE参与从同型半胱氨酸到半胱氨酸的互变过程,即转硫作用的通路;两种酶都依赖于5-磷酸吡哆醛。

同时请注意,CBS和CSE也催化了一系列并不产生H2S的额外反应。

CBS是已知唯一的含亚铁血红素辅基和阳性变构激活剂S-腺苷甲硫氨酸的一种PLP依赖性酶。

在静息状态下,CBS和3MST被发现于线粒体和胞质中,而CSE仅存于胞质中。

所有三种产H2S的酶均在血管细胞中有表达,但对调控其表达的分子通路却知之甚少。

活性氧和层流剪切流已被证实可以增强CSE 和3MST的表达,而钙和特化蛋白1(Sp1)的升高会上调平滑肌细胞(SMC)中CSE的表达。

大多数有关血管的研究集中于CSE,原因是CSE的药物抑制剂更易获得。

另外,CBS缺乏小鼠的出现早于CSE 敲除鼠数年,它们的严重表型导致生命的第一周就发生死亡,限制了其在实验研究中的应用,致使研究者后来使用杂合子。

相反,CSE敲除小鼠没有发育异常,生命周期相对正常,确实展现了心血管表型,血压升高、内皮依赖性应答减弱。

虽然3MST小鼠也可获得,但尚无心血管特征方面的数据发表。

H2S信号转导中即时vs 延迟的效应和通路H2S是高度水溶性的,在身体常温下的溶解度达80mM。

它也溶于脂膜,能进入胞内和胞外的靶蛋白。

因为H2S是弱酸性,它在正常体温下与其阴离子HS?达到平衡(pKa :7) ,生理性pH值中~70%以HS?形式存在。

与H2S生物学活性有关的分子化学属性仍有待阐释,H2S、HS?、聚硫化物和S/N杂合子影响着多种与生物学应答有关的信号通路。

靶通路包括激酶和磷酸酶、外加酶、离子通道和转录因子(图1)。

H2S影响信号蛋白活性的原发机制是靶蛋白上反应的半胱氨酸残留物发生过硫化作用,形成过硫化物(—SSH)。

取决于靶蛋白的性质,H2S的效应可能需要数秒到数天才能表现出来。

硫化氢供体生物学作用研究进展

硫化氢供体生物学作用研究进展

硫化氢供体生物学作用研究进展罗邦;游咏【摘要】硫化氢(H2 S)在以往被认为是一种具有强烈臭鸡蛋气味的无色有毒气体。

然而现在,它继一氧化氮和一氧化碳之后成为了第3种内源性信号气体递质,充当着神经调质和神经保护剂作用。

最近几年,新的硫化氢供体,也可以称为衍生物,在硫化氢的基础上,发挥着重要的生物学作用。

本文综述了这些新的硫化氢供体的生物学作用研究进展。

【期刊名称】《中南医学科学杂志》【年(卷),期】2016(044)001【总页数】5页(P107-111)【关键词】硫化氢供体;神经保护;抗氧化;抗炎;含硫结构【作者】罗邦;游咏【作者单位】南华大学附属第一医院神经内科,湖南衡阳 421001;南华大学附属第一医院神经内科,湖南衡阳 421001【正文语种】中文【中图分类】R971众所周知,硫化氢(H2S)是一种带有强烈臭鸡蛋气味的无色有毒气体。

但近年来的研究表明,它也是一种新型的气体信号分子和细胞保护剂[1]。

内源性硫化氢的产生已经确定有3种关键酶参与:胱硫醚-β-合酶(cystathionine-β-synthase,CBS)、胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)和3-巯基丙酮酸硫基转移酶/半胱氨酸氨基转移酶(3-mercaptopyruvate sulfur transferase with cysteine aminotransferase,3-MST/CAT)[2-3]。

在一般情况下,硫化氢毒性的水平是在毫摩尔范围内,而生理水平的硫化氢是在微摩尔范围(50~160 μmol/L),生理水平硫化氢对人体有着多种保护作用,如:抗氧化[4-5]、抗炎[6]、神经保护[7-8]等。

在早期对硫化氢的研究中,一般是以硫氢化钠作为硫化氢的供体来研究硫化氢的生物学作用,硫氢化钠溶解于水可以在短时间内释放大量的硫化氢气体,但这种特点逐渐显示出一定的弊端[9]。

近几年发现了一些新的硫化氢供体,它们是一个含硫结构(ADT-OH)与不同药物的母体相连接组成的复合物,也可以称为这些药物的衍生物。

内源性硫化氢的研究进展

内源性硫化氢的研究进展

活性 。影 响 C E的 因素较 多 , N 高血 流量 等 可 S 如 O、 致 C E mR A表 达上 调和 提高 C E的活性 【 S— N S 3 I 。
些 疾 病 的病 理 生 理 过 程 ,被 认 为 是 继 一 氧化 氮

(O 和一 氧 化碳 (O之 后 的第 三 类 气 体 信 号 分 子 。 N ) C ) 以下就 其在各 个 系统 的合成 与调 节 、生理 功 能及其 与各 个 系统疾 病 的关 系 进行 简要综 述 。
第1 5卷 第 4期
口岸卫生控制
内源性硫化氢 的研究进展
史 军 天津 市第 三 医院( 津 ,0 2 0 天 3 05 ) R 文 献标识 码 3 B d i 1.9 9 .s . 0 — 7 72 1.40 5 o 03 6 6i n1 8 5 7 . 00 .1 s 0 0 中 图分 类号
盐 的速度 最 快[ 5 】 。 2 内源 性 H S的生 理作 用 2
产 生能力 是 L C s 径 3 倍 , 明 MP T是红 细胞 — y途 8 说 S 内源性 Hs产生 的关 键 酶 。但 机 体 内产 生 HS的 主
要是 L 半胱 氨酸 (— y) 一 L Cs 途径 。 由于 内源 性 H S主要 :
高 浓度 的 内源 性 H2,提 示 了 Hs可 能有 较 重要 的 s
生理 作 用 。 19 9 6年 , b 等 首 次 通过 实 验 证 明人 体 Ae
合使 C S B 活性丧失 。C O替换含硫的配体而使 C S B
沿 l丧 失 ,但是 其 又可 上调 C S的表达 而促 进 Hs 生 B
HS 水平显著降低 , 心肌 C E活性下调 , S S C E基因表 达则显著增多。表明 H s 水平的降低参与了心肌缺 血 损伤 的病 理生 理过 程 。Hs对 血管有 再生作 用 , 2 从

硫化氢通过抑制氧化应激减轻糖尿病心肌病病变

硫化氢通过抑制氧化应激减轻糖尿病心肌病病变

基础医学与临床Basic&Clinical MedicineMay2021 Vol.41No.52021年5月第41卷第5期文章编号:1001-6325(2021)05-0739-05短篇综述硫化氢通过抑制氧化应激减轻糖尿病心肌病病变矫立杰,魏亚新,李鸿珠*(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)摘要:尽管糖尿病心肌病(DCM)的病理机制众多,但氧化应激是DCM发病重要的原因之一。

了解氧化应激在DCM中的发生发展对于DCM新的靶向治疗至关重要。

硫化氢(H q S)对治疗各种心血管疾病发挥着重要的作用。

尤其是H2S通过调控多种途径抑制氧化应激可减轻DCM的发生。

关键词:硫化氢(H2S);活性氧;糖尿病心肌病;蛋白酶途径;非蛋白酶途径中图分类号:R310.4430文献标志码:AHydrogen sulfide attenuates diabetic cardiomyopathy by inhibiting oxidative stressJIAO Li-jie,WEI Ya-xin,LI Hong-zhu*(Department of Pathophysiology,School of Basic Medicine,Harbin Medical University,Harbin150086,China)Abstract:Although there are a variety of pathological mechanisms attributed to diabetic cardiomyopathy(DCM), oxidative stress is one of the mo或important causes of DCM.Understanding the occurrence and development of oxi­dative stress in DCM is very important for the new targeted therapy of DCM.In addition,hydrogen sulfide(H2S) plays an important role in the treatment of various cardiovascular diseases.In particular,H2S can reduce DCM by inhibiting oxidative stress through various pathways.Key Words:hydrogen sulfide(H2S);reactive oxygen species;diabetic cardiomyopathy;protease pathway;non-protease pathway糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)具有多种特征,包括高血糖、胰岛素抵抗、活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成增力口、线粒体功能障碍和内皮功能异常。

气体信号分子硫化氢在植物中的生理效应及其研究进展

气体信号分子硫化氢在植物中的生理效应及其研究进展

气体信号分子硫化氢在植物中的生理效应及其研究进展姓名:李婷婷学号:2015111121摘要:在动物中已经发现,硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是继一氧化氮(nitric oxide, NO)和一氧化碳(carbon monoxide, CO)之后的第三个气体信号分子,参与各种生理调节作用。

植物中很早就发现有H2S释放的现象,但是其生理功能一直不明。

本文综述了硫化氢在植物体内合成途径、硫化氢的生理效应及其作为信号分子机制的研究进展。

关键词:硫化氢;信号分子;生理效应;机制H2S在人类和动物生理活动过程中发挥重要作用,其作用的普遍性和多功能性已经引起研究工作者的关注。

尽管H2S最早是作为一种有毒气体,但其作用已被人类认识和研究了300多年。

直到20世纪90年代中期,H2S才被证实是生物体内继NO和CO后另一种新型内源性气体信号分子[1]。

这3种气体信号分子有着众多相似之处:均是相对分子质量较小的气体分子,可自由进入细胞内部;直接与相应靶分子或细胞反应,而不需要通过受体间接发挥作用;其产生受到内源性关键酶的调控;生理浓度下有特定的生物学功能。

在人和动物体内,H2S参与了血管舒张,降血压、介导炎症过程、保护细胞以及对心血管的保护作用等生理和病理过程[2]。

H2S在植物生长发育及逆境胁迫方面起着重要的作用, 但关于其作用的研究仍然有限、不够全面, 现在仍然不清楚H2S在植物信号转导中的直接靶点和下游级联反应。

但是今年已有发现,在植物中, H2S通过硫巯基化作用(S-sulfhdration)翻译后修饰蛋白, 将很多蛋白中半胱氨酸的-SH转变为-SSH, 从而调控它们的活性一、植物体内硫化氢的合成植物体内,H2S主要是通过植物根部吸收的硫酸盐通过一系列的还原途径形成。

硫酸盐还原为硫化物通过3个步骤完成:硫酸盐在ATP硫酸化酶催化下激活为腺苷酰硫酸(APS);APS被APS还原酶还原为亚硫酸盐(SO32-),还原态GSH作为电子供体;亚硫酸盐还原酶(SiR)从铁氧化蛋白(Fdred)转移6个电子到亚硫酸盐从而产生硫化物[3-5]。

救命毒气硫化氢治疗心血管疾病的新希望

救命毒气硫化氢治疗心血管疾病的新希望

硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的致命毒气,但研究证实,它在人体内具有重要的生理功能,这一发现将催生治疗心脏病等多种疾病的新方法。

硫化氢●人体仅会产生微量的毒气硫化氢。

●很多证据表明,这种气体对心血管系统和人体其他组织的健康很有好处。

●基于这些发现,科学家正在开发基于硫化氢的疗法,用于治疗从心血管疾病到肠易激综合征的一系列疾病。

想象一下,当你走进医院急诊室,映入眼帘的是挂着消毒洗手液、表面擦得一尘不染的墙壁,扑鼻而来的却是一阵臭鸡蛋味。

听起来,这种视觉和嗅觉上的不协调可能会让我们感到不舒服,但在将来,具有臭鸡蛋气味的有毒气体硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)很可能会成为医疗机构的常用药物。

过去10 年间,科学家发现,在人体的很多生理过程中,硫化氢都起着不可或缺的作用,比如调节血压和新陈代谢。

我们的研究表明,如果合理利用,硫化氢有助于治疗心肌梗塞,还能维系创伤患者的生命,以免他们在接受输血或手术前死去。

2.5 亿年前的浩劫2.5 亿年前的一场浩劫决定了人类的生存离不开硫化氢,尽管这是一种致命毒气。

早在几个世纪以前,科学家就已经清楚硫化氢会对人体造成哪些危害。

如今,对于油田和气田井口、输送管道沿线、石油加工厂和炼油厂的工作人员来说,这种气体已成为引发职业病的首要因素。

人的鼻子能觉察到浓度为0.0047ppm(1ppm 为百万分之一)的硫化氢。

当浓度升至500 ppm 时,我们的呼吸会受到抑制。

如果浓度达到800 ppm,人在5 分钟内就会死亡。

但矛盾的是,人类的生存离不开硫化氢。

人体为何会依赖于这种恶臭气体?让我们回到2.5 亿年前去寻找答案。

当时,二叠纪(Permian era)行将结束,一场有史以来规模最大的物种灭绝正在上演,地球生命前景堪忧。

一种主流灭绝理论认为,这场劫难由西伯利亚火山大规模喷发导致,此过程释放的二氧化碳引起一系列环境改变,海洋中的氧含量降至非常危险的水平,使地球生命逐步滑入死亡深渊(参见《环球科学》2006年第11 期《温室效应,生物大灭绝真凶?》一文)。

硫化氢抗炎及免疫调节作用研究进展

硫化氢抗炎及免疫调节作用研究进展

硫化氢抗炎及免疫调节作用研究进展张亚靖,戴岳(中国药科大学,江苏南京211198)摘要:硫化氢是一种气体信号分子,具有多种生物活性,如抗氧化、调节细胞周期、促凋亡、抗炎和免疫调节作用等。

其供体可直接或间接释放硫化氢,对心血管系统疾病、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、糖尿病和肿瘤等多种疾病具有防治作用。

本文综述硫化氢及其供体在炎症和免疫调节方面的研究进展。

关键词:硫化氢;抗炎作用;免疫调节作用中图分类号:R967文献标识码:A文章编号:2095-5375(2021)04-0262-004doi:10.13506/ki.jpr.2021.04.013Research advances of the anti-inflammatory and immunomodulatory effects of hydrogen sulfideZH4NG呦ing,DA/Yue(China Pharmaceutical f/niversity,A'an/ing211198,China)Abstract:Hydrogen sulfide(H q S)is a gaseous signaling molecule with multiple bioactivities,such as anti-oxidation, regulation of cell cycle,pro-apoptosis,anti-inflammation and immune modulation,etc.Several compounds,termed as H S donors,release H?S directly or indirectly to play protective and therapeutic effects on cardiovascular diseases,autoimmune diseases,neurodegenerative diseases,diabetes,cancers and many other diseases.This review mainly summarized the research advances of H S and its donors in anti-inflammation and immunomodulation.Key words:Hydrogen sulfide;Anti-inflammation;Immunomodulation硫化氢(H2S)是继CO和NO之后被发现的第三类信号分子,在肾脏、心脏、肺和中枢神经系统等多个部位合成,可进入血液循环到达全身。

内源性气体信号分子硫化氢对心血管系统离子通道的作用

内源性气体信号分子硫化氢对心血管系统离子通道的作用

内源性气体信号分子硫化氢对心血管系统离子通道的作用李艳兵 钟光珍综述 杨新春审校【摘要】 硫化氢(H 2S )为一种新的气体信号转导分子,其广泛存在于人体各种组织中。

H 2S 对心血管系统具有重要的生理学效应,目前发现,其可作用于心血管系组织中离子通道,包括最重要的K K TP 及L 2Ca 2+、TRR AI 等通道有着开放或者关闭作用,参与了保护心脏、舒张血管等过程。

本文就H 2S 对离子通道的作用简要综述。

【关键词】 硫化氢;离子通道;气体信号分子:中图分类号:R 318.11 文献标识码:A 文章编号:167326583(2008)0620384203 基金项目 北京市自然科学基金() 作者单位 首都医科大学附属北京朝阳医院心脏中心 硫化氢(H 2S )近几年来已经被公认为继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后第三种内源性气体信使(endogenous gasot ra nsmi tt er )。

H 2S 对心血管系统具有重要的生理学效应[1]。

就目前已有研究来看,H 2S 虽然可以通过非离子通道途径发挥其生理学效应,但多数仍然是通过对不同离子通道的影响发挥作用。

本文就H 2S 对心血管系统离子通道的影响作一综述。

1 H 2S 对心肌细胞离子通道的影响心脏组织内源性生成的H 2S ,对心脏具有负性肌力作用,而且此种作用可以被A TP 敏感性钾离子通道(K A TP )抑制剂所部分阻断,由此证明H 2S 对心脏的负性肌力作用是通过开放K A TP 通道来实现的[2]。

Hu 等[3]对离体大鼠的心脏进行Na HS (H 2S 的供体)预处理(H 2S prec onditioni ng ,SP )30min ,再行缺血再灌注处理后培养20h ,结果显示SP 可以显著提高细胞的存活能力、杆状细胞的百分比及心肌细胞的收缩能力。

格列苯脲(K ATP 通道阻断剂)可以显著阻断由SP 介导的环氧化酶(COX )22表达的增加,从而阻断了SP 所产生的心脏保护作用。

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