内源性二氧化硫在心血管疾病发病中的意义

从20世纪80年代开始,医学界已陆续发现并证实代谢产生的内源性气体分子--一氧化氮(NO)[1]、一氧化碳(CO)和硫化氢(H2S)可以作为信号分子参与机体稳态调节[2],并且具有重要的生理和病理意义,从此开创了"气体信号分子家系"的新领域.另外一个被学者们关注的二氧化硫(SO2)是全球性的常见大气污染物,对人体健康危害很大,但是近年来有学者发现,正常人体内含硫氨基酸的代谢也能产生SO2[3],即内源性SO2,它能作为生物活性分子调节机体的生理活动,通过实验及临床研究,学者们发现它具有改变心率、降低血压、参与炎性反应等效应,是一个值得高度关注的气体信号分子.本文就内源性SO2在心血管疾病发病中的意义综述如下.     

内源性二氧化硫在心血管疾病发病中的意义

从20世纪80年代开始,医学界已陆续发现并证实代谢产生的内源性气体分子—一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）和硫化氢（H2S）可以作为信号分子参与机体稳态调节,并且具有重要的生理和病理意义,从此开创了“气体信号分子家系”的新领域。另外一个被学者们关注的二氧化硫（SO2）是全球性的常见大气污染物,对人体健康危害很大,但是近年来有学者发现,正常人体内含硫氨基酸的代谢也能产生SO2,即内源性SO2,它能作为生物活性分子调节机体的生理活动,通过实验及临床研究,学者们发现它具有改变心率、降低血压、参与炎性反应等效应,     

硫化氢作为心血管信号分子的研究

80年代末,首次发现内源性一氧化氮(nitric oxide, NO)作为体内气体信号分子具有舒张血管、抑制细胞增殖和抑制血小板聚集等多种效应,将生物医学科学研究带入了一个新阶段.90年代中叶,第2个气体信号分子一氧化碳(carbon monoxide, CO)获得证实.继续探索新的内源性气体信号分子是当前生物医学领域中倍受关注的问题.     

气体信号分子在心血管疾病发病中的意义

气体分子一氧化氮(NO)的发现开创了气体信号分子这一新型研究领域,目前已发现3种气体信号分子:NO、一氧化碳(CO)和硫化氢(H2S).他们在体内内源性生成,发挥广泛的生物学效应,本文仅就3种气体信号分子在心血管系统中的意义进行简要阐述.在心血管系统中内源性气体信号分子NO、CO和H2S分别与其相应的合成酶一氧化氮合酶(NOS)、血红素加氧酶(HO)和胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)形成独立而又相互关联的体系(NO/NOS体系、CO/HO体系、H2S/CSE体系),不仅参与心血管系统生理状态下功能和结构的维持,而且在高血压、肺动脉高压、感染性休克、动脉粥样硬化等心血管疾病发病中发挥重要的病理生理学作用.     

硫化氢在心血管系统中的研究进展

继一氧化氮 (NO)和一氧化碳 (CO)这两种气体信号分子被发现之后 ,在 2 0世纪 90年代中期 ,又发现半胱氨酸代谢生成气体分子硫化氢 (H2 S) ,对神经系统特别是海马的功能具有调节作用 ,并可以调节消化道和血管平滑肌的张力 ,而其作用特点有别于NO及CO这两种气体信号分子 ,H2 S的信号转导途径一直未能阐明 ,直到最近研究证实 ,内源性H2 S直接作用于K(ATP)通道实现对血管的调节作用 ;并抑制平滑肌细胞的增殖。越来越多的证据表明 ,内源性H2 S是一种新的气体信号分子 ,对其研究是当前生物学领域的崭新课题 ,具有重要的理论和临床意义。本…     

气体信号分子硫化氢对心血管系统的调节作用

近期研究发现,硫化氢(H2S)为一种新型气体信号分子[1-3],它在体内持续产生,并且对多种病理生理过程发挥重要的调节作用. 一、内源性H2S的生成及代谢 内源性H2S在体内是由半胱氨酸作为底物,主要通过胱硫醚-β-古成酶(CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)催化生成.这两种酶在哺乳动物的组织和细胞中广泛分布[4],其中CBS主要分布在脑组织[5],而CSE在外周组织活性最高,主要包括肝、肾、心脏和血管[6].     

新型气体信号分子--硫化氢心血管作用的研究进展

硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)一直被认为是污染环境的毒性气体,是造成大气和水以及造成某些职业病的主要危害物质之一.超过生理剂量的H2S对活体器官的毒性体现在对中枢神经系统以及对呼吸系统的抑制作用[1～3].继内源性气体分子一氧化氮(nitric oxide,NO)、一氧化碳(carbonmonoxide,CO)被证实为气体信号分子后,20世纪90年代,发现半胱氨酸代谢产生的气体H2S,对神经系统特别是海马的功能具有调节作用.H2S通过刺激神经细胞,增加细胞内环腺苷酸(cyclicadenosine monophosphate,cAMP)水平,提高受体介导的兴奋性突触后电位,诱导海马的长时程增强效应[4,5].H2S可以调节消化道和血管平滑肌的张力,还可以舒张血管和抑制血管平滑肌细胞增殖[4～6].近年来研究发现,H2S还可以调节生理及病理状态下心脏的功能.本文就H2S在心血管系统中的生理学作用及其机制进行综述.     

CO/HO系统在神经系统中的研究进展

内源性一氧化碳 (Carbon Monoxide,CO)是近年来继一氧化氮 (Nitric Oxide,NO)后发现的又一种新的气体信使分子 ,它与 NO比较是一种活泼的游离可弥散的气体分子 ,其半衰期较 NO长 ,且化学性质较稳定 ,不易失去电子 ,因而在时间和空间上能发挥更长、更广泛的生理作用。Verma等 (1993)和 Dawson等 (1994)提出 ,CO不仅可作为气体信使分子激活鸟苷酸环化酶 (Guanyl Cyclase,GS) ,导致 c GMP生成增加而发挥细胞内第二信使的效应 ,而且可能是一种新型的内源性神经信号传递分子。到目前为止 ,人们已经证实在神经系统中CO可能起神经递质的…     

新型气体信号分子硫化氢的研究进展

硫化氢(H2S)作为一种有毒气体,人类认识和研究其作用已有300多年的历史。直到20世纪90年代中期,人们才发现H2S是存在生物体内的一种新型的内源性气体信号分子。H2S首先被报道是一种存在于脑内的神经递质,生理浓度的H2S对神经系统海马的长时程增强功能具有重要的调节作用。近年来,越来越多的研究证实,H2S在自发性高血压、慢性阻塞性肺气肿、脓毒血症或出血性休克、阿尔茨海黙病、胃黏膜损伤及肝硬化等多种疾病过程中发挥着重要的病理生理效应,而其作用特点有别于另外两种气体信号分子NO及CO。内源性H2S是一种新的气体信号分子,对其进一步研究是当前生物医学领域的崭新课题,具有重要的理论和临床意义。     

内源性硫化氢在肿瘤中的研究进展

硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三种气体信号分子,参与体内多种生理及病理过程,具有广泛的生物学效应。内源性H2S与肿瘤发生发展之间的关系已成为当前医学领域的一项崭新的研究课题。     

二氧化硫对自发性高血压大鼠主动脉平滑肌细胞内质网应激的影响

目的探讨二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)主动脉平滑肌细胞内质网应激的调节作用。方法4周龄正常血压WKY(wistar-kyoto rat)大鼠7只作为WKY对照组。4周龄SHR大鼠12只分为SHR(spontaneously hypertensive rat)对照组及SHR+SO2供体(Na2SO3/NaHSO3)组,每组6只。5周后检测大鼠血压,采用高效液相色谱(HPLC)法测定血浆SO2水平,采用免疫组织化学方法检测主动脉平滑肌细胞GRP78和caspase-12的蛋白表达。结果9周时SHR对照组血压明显高于WKY对照组,血浆SO2水平显著低于WKY对照组,主动脉平滑肌细胞GRP78和caspase-12蛋白表达显著增高。与SHR对照组比较,SHR+SO2供体组大鼠血压明显降低,血浆SO2含量升高,主动脉平滑肌细胞GRP78和caspase-12蛋白表达降低。结论SO2可能抑制高血压大鼠主动脉血管平滑肌细胞内质网应激反应的激活。     

Hydrogen sulfide and vascular relaxation

Objective  To review the vasorelaxant effects of hydrogen sulfide (H₂S) in arterial rings in the cardiovascular system under both physiological and pathophysiological conditions and the possible mechanisms involved.

Data sources  The data in this review were obtained from Medline and Pubmed sources from 1997 to 2011 using the search terms “hydrogen sulfide” and “vascular relaxation”.

Study selection  Articles describing the role of hydrogen sulfide in the regulation of vascular activity and its vasorelaxant effects were selected.

Results  H₂S plays an important role in the regulation of cardiovascular tone. The vasomodulatory effects of H₂S depend on factors including concentration, species and tissue type. The H₂S donor, sodium hydrosulfide (NaHS), causes vasorelaxation of rat isolated aortic rings in a dose-dependent manner. This effect was more pronounced than that observed in pulmonary arterial rings. The expression of K_ATP channel proteins and mRNA in the aortic rings was increased compared with pulmonary artery rings. H₂S is involved in the pathogenesis of a variety of cardiovascular diseases. Downregulation of the endogenous H₂S pathway is an important factor in the pathogenesis of cardiovascular diseases. The vasorelaxant effects of H₂S have been shown to be mediated by activation of K_ATP channels in vascular smooth muscle cells and via the induction of acidification due to activation of the Cl^-/HCO₃^- exchanger. It is speculated that the mechanisms underlying the vasoconstrictive function of H₂S in the aortic rings involves decreased NO production and inhibition of cAMP accumulation.

Conclusion  H₂S is an important endogenous gasotransmitter in the cardiovascular system and acts as a modulator of vascular tone in the homeostatic regulation of blood pressure.

     

Alleviation of hypoxic pulmonary vascular structural remodeling by L-arginine

目的探讨L-精氨酸(L-Arg)对低氧性肺血管结构重建的干预作用及其可能机制.方法将18只Wistar大鼠配伍后随机分为对照组、低氧组和低氧+L-Arg组(共6个配伍组).以右心导管法测定肺动脉压力,并对大鼠肺组织标本进行显微结构观测和超微结构观察,同时以分光光度法测定血浆一氧化氮(NO)含量,并对肺组织以内皮素-1(ET-1) cRNA探针进行原位杂交,研究肺动脉内皮细胞ET-1 mRNA的表达.结果低氧组大鼠肺动脉平均压明显高于对照组(20.33±2.18?mm?Hg vs 15.38±1.05?mm?Hg, P<0.05).低氧后大鼠肺血管显微及超微结构发生明显改变,肺血管结构重建形成.同时低氧组大鼠血浆NO间接含量明显低于对照组 (P<0.05 ).低氧后肺动脉内皮细胞ET-1 mRNA表达明显增强.然而,低氧+L-Arg组大鼠PAMP较低氧组明显降低(16.73±1.35?mm?Hg vs 20.33±2.18?mm?Hg, P<0.05).L-Arg缓解了低氧性肺血管结构重建的形成.同时低氧+L-Arg组大鼠血浆NO间接含量明显高于低氧组(P<0.05).L-Arg使低氧大鼠肺动脉内皮细胞ET-1 mRNA表达明显受抑制.结论 L-Arg对低氧性肺血管结构重建以及低氧性肺动脉高压的形成有重要的调节作用,其机制可能与通过促进低氧大鼠体内NO生成,从而抑制肺动脉内皮细胞ET-1 mRNA表达有一定的关系.     

L-精氨酸干预低氧性肺血管结构重构机制的研究

探讨Ｌ－精氨酸干预低氧性肺血管结构重构的机制。方法将１８只Ｗｉｓｔａｒ大鼠采用区组随机法分为对照组、低氧组和低氧＋Ｌ－Ａｒｇ组。以右心导管法测定肺动脉压力,并对大示本进行显微结构观测和超微结构观察,同时分光光度法间接测定血浆一氧化氮（ＮＯ）含量,并对肺组织以内皮素－１（ＥＴ－１）ｃＲＮＡ探针进行原位杂交,研究肺动脉内皮细胞ＥＴ－１ｍＲＮＡ的表达。结果低氧组大鼠肺动脉平均压（ｍＰＡＰ）为２．７１ＫＰ     

L-精氨酸调节大鼠低氧性肺血管结构重建与肺动脉平滑肌细胞凋亡

目的:探讨L-精氨酸(L-arginine,L-Arg)对低氧性肺血管结构重建大鼠肺动脉平滑肌细胞凋亡的影响及其机制.方法:将17只Wistar大鼠随机分为对照组(n=7)、低氧组(n=5)和低氧+L-Arg组(n=5).对大鼠肺血管进行显微形态学观测.通过末端转移酶介导的dUTP切口末端标记法(TUNEL)检测肺动脉平滑肌细胞凋亡,并以免疫组织化学方法研究肺动脉平滑肌细胞Fas表达.结果:低氧2周后出现大鼠肺血管结构重建.同时,肺中、小型动脉凋亡平滑肌细胞百分数均明显低于对照组(P均＜0.05),平滑肌细胞Fas表达明显降低.然而,L-Arg缓解了低氧性肺血管结构重建的形成.低氧+L-Arg组大鼠肺中、小型动脉凋亡平滑肌细胞百分数均明显高于低氧组(P均＜0.05).L-Arg使低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞Fas表达明显增强.结论:L-Arg通过使肺动脉平滑肌细胞Fas表达上调,促进肺动脉平滑肌细胞的凋亡,从而对低氧性肺血管结构重建有重要的调节作用.     

硫化氢对不同周龄自发性高血压大鼠脑基底动脉舒张反应的影响

目的 探讨硫化氢(H2S)对不同周龄自发性高血压大鼠(SHR)离体脑基底动脉舒张反应的影响.方法 选取14、40周龄SHR和正常Wistar京都(WKY)大鼠各6只,测量血压后,急性分离脑基底动脉,应用压力肌动图技术检测不同浓度硫氢化钠(NaHS)对大鼠脑基底动脉直径变化的影响.结果 ① 10、30、100、300、1 000、3 000 mmol/L的NaHS能够浓度依赖地舒张SHR和WKY大鼠脑基底动脉;② 与14周龄的WKY相比,1 000、3 000 mmol/L的NaHS对14周龄 SHR的舒张率更明显,两者间有显著性差异(P<0.05);③ 与40周龄的WKY大鼠相比,1 000、3 000 mol/L的NaHS对40周龄 SHR的舒张率降低,两者间有显著性差异(P<0.05).结论 在高血压初期,脑基底动脉对H2S的敏感性增加,而随着高血压的发展及血管功能的严重损伤,脑基底动脉可能对H2S的敏感性降低.     

自发性高血压大鼠脂联素及其受体 1 的表达与心血管重构的关系

目的观察自发性高血压大鼠（SHR）血清脂联素（APN）,心肌、主动脉脂联素受体1（AdipoRl）的表达,探讨三者与血压升高、心血管重构的关系。方法选取22周龄SHR和Wistar—Kyoto（WKY）大鼠各8只为研究对象,测定血清APN、血清空腹胰岛素（FINS）,实时荧光定量PCR法测定心肌、主动脉AdipoRlmRNA表达。结果与同周龄WKY组比较,SHR组收缩压升高,IR程度增加,心脏重量指数（HWI）和左心室重量指数（LVwI）增加,主动脉中膜（MT）增厚、壁腔比值（MT／LD）增加,血清APN水平、心肌、主动脉AdipoRlmRNA表达下降（P〈0．05）,血清APN（X1）、主动脉AdipoRlmRNA（X2）、HOME—IR（X3）、SBP（x4）与MT／LD有关。结论SHR存在显著的心血管重构,APN及AdipoR1表达下降、IR程度增加;APN及AdipoRl可能是预防高血压及高血压心血管重构的重保护因素。     

阿托伐他汀预防大鼠慢性低氧性肺动脉高压的观察

目的探讨阿托伐他汀对大鼠慢性低氧性肺动脉高压的干预作用。方法采用慢性低氧性肺动脉高压大鼠模型。30只大鼠随机分为常氧组、低氧组和低氧阿托伐他汀干预组。4周后观察肺动脉压及右心肥厚指数,HE染色和电镜观察各组大鼠肺组织病理和超微结构变化。结果低氧组大鼠平均肺动脉压力、右心肥厚指数高于正常组和阿托伐他汀干预组(P<0.05);光镜显示:4周后低氧组肺细小动脉血管壁平滑肌层明显增生,电镜下内皮细胞向管腔突起,胶原纤维增多,平滑肌细胞增生;而正常组、阿托伐他汀组大鼠肺组织血管壁的改变明显减轻。结论阿托伐他汀可减轻低氧性肺细小动脉血管平滑肌的增生,减轻血管重构,降低慢性低氧性肺动脉高压大鼠肺动脉压力。     

Cilazapril对缺氧肺血管内皮细胞损伤的修复作用

目的 研究cilazapril对缺氧大鼠肺血管内皮细胞（VEC）损伤的影响。方法 24只大鼠随机分成4组：正常对照组，缺氧4周组，cilazapril治疗组，自然恢复组。检测各组大鼠动脉血氧分压（PaO2)，循环内皮细胞（CEC），肺动脉平均压（PAPm)，取肺及肺动脉行扫描及透射电镜检查。结果 缺氧4周大鼠肺血管内皮细胞（VEC）明显损伤，cilazapril治疗4周组较自然恢复组VEC损伤明显恢复，CEC明显减少，PaO2增高，PAPm降低。结论 cilazapril对缺氧肺VEC损伤有较好修复作用，并能显著降低缺氧引起的肺动脉高压。     

不同缺氧时间对大鼠肺循环改变的影响

为了解缺氧时间与肺动脉高压发生的关系，采用动物缺氧模型观察不同缺氧时间大鼠的肺血流动力学、右心室肥厚和肺血管结构等指标的变化。结果发现经缺氧处理后，大鼠肺动脉压于第３天开始升高，２周时达高峰；右心室重量在１周时明显增加；肺血管结构改变于３天时出现内皮细胞肿胀、变性，并逐渐发生细胞外基质增多，１周时出现管壁增厚，以缺氧３周最为明显。由此提示在３周以内，缺氧时间的长短与大鼠肺循环的改变程度具有明显的相关性。