The possible role of hydrogen sulfide as a smooth muscle cell proliferation inhibitor in rat cultured cells

Hydrogen sulfide (H₂S) was recently suggested to be a possible endogenous gasotransmitter in physiological concentration. For the purpose of understanding its possible role in the regulation of the cardiovascular system, we explored the potential effect of H₂S on the proliferation of cultured aortic vascular smooth muscle cells (VSMCs) of rats and mitrogen-activated protein kinase (MAPK) as a signaling transduction pathway. Vascular smooth muscle cells were cultured in vitro and the cells were divided into six groups: (1) control group, (2) serum group, (3) endothelin group, (4) NaHS group, (5) serum + NaHS group, and (6) endothelin + NaHS group. VSMC proliferation was measured by [³H]thymidine ([³H]TdR) incorporation and MAPK activity in the VSMCs was determined by radioactivity assay. The results showed that endothelin-1 increased VSMC [³H]TdR incorporation 2.39-fold (P 0.01) and MAPK activity 1.62-fold (P 0.01), as compared with controls. Hydrogen sulfide at 5 × 10^–5mol/l, 1 × 10^–4mol/l, and 5 × 10^–4mol/l decreased VSMC [³H]TdR incorporation by 16.8%, 26.60%, and 37.40%, respectively, and reduced MAPK activity by 7.37% (P 0.05), 23.39%, and 33.57%, respectively (P 0.01). The results demonstrated that H₂S could dose-dependently suppress the proliferation of VSMCs through the MAPK pathway.     

Korean red ginseng ameliorated experimental pancreatitis through the inhibition of hydrogen sulfide in mice

AimEffective therapy to treat acute pancreatitis (AP) or to prevent its recurrence/complication is still not available. Based on previous results that suggest that: i) hydrogen sulfide (H₂S) levels were significantly increased in pancreatitis and gastritis and ii) Korean red ginseng (KRG) efficiently attenuated Helicobacter pylori-associated gastritis through the suppressive actions of H₂S, we hypothesized that KRG can ameliorate experimental pancreatitis through suppression of H₂S generation.MethodsC57BL/6 mice were pre-administered KRG and then subjected to cerulein injection or pancreatic duct ligation (PDL) to induce pancreatitis. Blood and pancreas tissues were collected and processed to measure serum levels of amylase, lipase and myeloperoxidase and the concentration of H₂S and the levels of various inflammatory cytokine in pancreatic tissues of mice with induced AP.ResultsKRG significantly inhibited NaHS-induced COX-2 and TNF-α mRNA in pancreatic cells, but dl-propargylglycine did not. KRG ameliorated cerulein-induced edematous pancreatitis accompanied with significant inactivation of NF-κB and JNK in pancreatic tissues of C57BL/6 mice (p < 0.001) and also significantly ameliorated PDL-induced necrotizing pancreatitis (p<0.01); in both conditions, the significant suppression of H₂S resulting from KRG pretreatment afforded rescuing outcomes. Along with suppressed levels of H₂S consequent to depressed expressions of CBS and CSE mRNA, KRG administration efficiently decreased the serum level of amylase, lipase, and myeloperoxidase and the expression of inflammatory cytokines in animal models of mild or severe AP.ConclusionsThese results provide evidence for the preventive and therapeutic roles of KRG against AP mediated by H₂S suppression.     

内源性硫化氢在心血管系统中的作用与意义

内源性硫化氢是新近发现的继一氧化氮和一氧化碳的第三类气体信号分子，具有舒张血管、降低血压、抑制血管平滑肌细胞增殖、心肌负性肌力等多种生物学效应，并在动脉粥样硬化、高血斥、心肌缺血等多种心血管疾病的发生发展中具有重要的病理生理意义。本文仅就内源性硫化氢的生化特性，在心血管系统的生理作用、作用机制及病理生理意义进行综述。     

全脑缺血-再灌注大鼠脑组织内源性硫化氢的动态变化

目的探讨大鼠全脑缺血-再灌注过程中,不同时点内源性硫化氢（H2S）含量、胱硫醚β合酶（cystathionine beta synthase,CBS）活性及其mRNA表达的变化。方法取雄性SD大鼠56只,随机分为正常组、假手术组和脑缺血-再灌注（cerebral ischemia-reperfusion;I/R）12、24、48、72h及7d组,每组8只大鼠。应用四血管阻断法制作大鼠全脑I/R模型。采用全自动酶标仪（Bio-TEK ELx800,美国）测定各组大鼠双侧前脑皮质中H2S含量、CBS活性;用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测CBS mRNA表达的变化。结果正常组和假手术组大鼠前脑皮质组织H2S含量分别为（12.5±1.3）和（11.7±1.4）nmol/g,CBS酶活性分别为（44.5±2.3）和（44.1±2.8）nmol·g^-1·h^-1,CBS mRNA灰度值为3.62±0.23和3.94±0.40,两组比较差异无统计学意义（P〉0.05）。I/R12h组H2S含量为（18.3±1.2）nmol/g,CBS酶活性为（66.7±3.1）nmol·g^-1·h^-1,CBS mRNA灰度值为7.20±1.25;与假手术组比较均增高,差异均有统计学意义（P〈0.01）。I/R24h组以上指标为（8.3±1）nmol/g、（30.8±3.5）nmol·g^-1·h^-1及0.90±0.16,与假手术组比较均降低,差异均有统计学意义（P〈0.01）。I/R48、72h组以上指标逐渐恢复正常水平,与假手术组比较差异无统计学意义（P〉0.05）。I/R7d组CBS mRNA灰度值为5.19±0.01,与假手术组比较差异有统计学意义（P〈0.01）,其余指标差异均无统计学意义。结论内源性H2S在全脑缺血-再灌注的发生、发展过程中呈动态变化,并可能在缺血-再灌注早期发挥作用。     

Role of hydrogen sulfide in portal hypertension and esophagogastric junction vascular disease

AIM:To investigate the association between endogenous hydrogen sulfide(H2S)and portal hypertension as well as its effect on vascular smooth muscle cells.METHODS:Portal hypertension patients were categorized by Child-Pugh score based on bilirubin and albumin levels,prothrombin time,ascites and hepatic encephalopathy.Plasma H2S concentrations and portal vein diameters(PVDs)were compared between portal hypertension patients and control participants,as well as between portal hypertension patients with varying degrees of severity.In addition,we established a rabbit hepatic schistosomiasis portal hypertension(SPH)model and analyzed liver morphology,fibrosis grade,plasma and liver tissue H2S concentrations,as well as cystathionineγ-lyase(CSE)activity and phosphorylated extracellular signal-regulated kinase(pERK)1/2,B cell lymphoma(Bcl)-2 and Bcl-XL expression in portal vein smooth muscle cells,in addition to their H2S-induced apoptosis rates.RESULTS:In portal hypertension patients,endogenous H2S levels were significantly lower than those in healthy controls.The more severe the disease was,the lower were the H2S plasma levels,which were inversely correlated with PVD and Child-Pugh score.Liver tissue H2S concentrations and CSE expression were significantly lower in the SPH rabbit livers compared with the control animals,starting at 3 wk,whereas pERK 1/2expressions gradually increased 12-20 wk after SPH model establishment.In portal vein smooth muscle cells,increasing H2S levels led to increased apoptosis,while Bcl-2 and Bcl-XL expression decreased.CONCLUSION:H2S prevents vascular restructuring caused by excessive proliferation of smooth muscle cells via apoptosis induction,which helps to maintain normal vascular structures.     

气体信号分子硫化氢在油酸致大鼠急性肺损伤中的作用

目的:探讨胱硫脒-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)/硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)系统在急性肺损伤(acute lunginjury,ALI)中的作用。方法:尾静脉注射油酸(oleic acid,OA)制备大鼠ALI模型为OA组,对照组注射等量生理盐水,注射OA前给予硫氢化钠(NaHS)(14μmol/kg)作为NaHS+OA组,单纯给予NaHS(14μmol/kg)作为NaHS组,分别测定血浆及肺组织H2S生成量、CSE活性、3-巯基丙酮酸转硫酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MPST)活性、肺组织及血浆中丙二醛(MDA)、共轭二烯(Diene)键含量;并对肺部病变进行评定。结果:与对照组比较,OA组肺组织CSE、MPST活性及H2S浓度呈现下降趋势(P<0.01),血浆H2S浓度升高(P<0.01),血浆及肺组织MDA及Diene键含量升高(P<0.01);与OA组比较,NaHS+OA组血浆及肺组织MDA和Diene键含量明显下降(P<0.01)。结论:内源性CSE/H2S系统参与了OA致大鼠ALI的病理生理过程;给予外源性H2S可以减轻ALI时肺脏脂质过氧化损害。     

气体信号分子硫化氢对大鼠急性肺损伤的保护作用

目的 观察急性肺损伤(acute lung injury,ALI)时,内源性硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)生成的变化以及应用外源性H2S后对ALI的影响.方法 Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组、硫氢化钠(sodium hydrosulfide,NaHS)+LPS组以及NaHS+生理盐水(normal saline,NS)组(n均=12).LPS组大鼠每只气管内滴注LPS(100 μg/200 μl),对照组滴注等量NS.NaHS+LPS组大鼠滴注LPS前10 min腹腔注射NaHS(28 μmol/kg).各组均于滴注后4 h和8 h测定大鼠肺系数变化,光镜下观察肺组织形态学改变,检测肺组织中氧化性损伤产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以及支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中蛋白含量及中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophil,PMN)计数的改变,并测定血浆中的H2S含量.结果 与对照组相比,LPS滴注4 h和8 h后,大鼠肺系数、肺组织中MDA含量、BALF中PMN数目及蛋白含量均明显升高(P值均＜0.01);而血浆中H2S含量则明显降低(P值均＜0.01);光镜下见肺泡萎陷、甚至结构消失,肺泡腔及间质弥漫性炎细胞浸润,部分肺泡代偿性气肿,且其病理改变随LPS滴注时间的延长而逐渐加重.与相应时间点的LPS组比较.NaHS+LPS组大鼠肺系数、肺组织中MDA含量、BALF中PMN数目及蛋白含量明显降低,血浆中H2S含量则明显升高(P值均＜0.01);光镜下肺间质和肺泡中炎细胞浸润程度明显减轻.结论 内源性H2S生成不足参与了ALI的形成过程,外源性H2S可以部分拮抗ALI,对肺组织起到细胞保护作用.     

硫化氢作为慢性阻塞性肺疾病生物标志物的研究进展

慢性阻塞性肺疾病(COPD)已经成为一个严重的公共卫生问题,以高患病率、高病死率、高致残率及低知晓率为特点。由于其不可逆性,早期预防成为关键。近年来研究发现硫化氢与COPD的发生和预后密切相关,可能作为COPD早期诊断和预后预测生物标志物。本文综述了硫化氢在COPD中的作用和适宜检测方法,探讨了硫化氢作为COPD生物标...     

血浆一氧化氮及硫化氢水平与冠心病介入治疗前后的临床观察

目的:探讨冠心病患者血浆一氧化氮(NO)和硫化氢(H2S)浓度与冠心病病变的关系。方法:选择经冠状动脉造影诊断的冠心病患者115例,于术前和支架植入后分别测定血浆NO和H2S,分析其与冠状动脉病变的关系。同时选取正常对照组48例,检测入选者的血浆NO及H2S浓度。结果:1.冠心病患者血浆NO和H2S水平明显低于正常人(P<0.01),支架植入后血浆NO和H2S浓度明显升高。2.随着冠状动脉病变支数的增多,血浆NO和H2S浓度逐渐降低;病变血管越多,术后NO和H2S浓度升高的幅度越小。3.合并高血压的冠心病患者,其血浆NO和H2S水平低于血压正常的冠心病患者。结论:冠心病患者血浆NO和H2S水平明显降低,血管重建术对冠状动脉血流再通的过程中有NO和H2S水平的改善。     

硫化氢与心血管疾病关系的研究进展

近年来研究发现,硫化氢是继一氧化氮(nitric oxide,NO)及一氧化碳(carbon monoxide,CO)以外的第3种气体信号分子,在保护心肌缺血损伤、再灌注损伤、抗高血压、抗休克及在神经系统、呼吸系统、消化系统中均具有重要作用,然而其作用机制目前尚未完全明了.我们就有关硫化氢与心血管疾病关系的研究现状作一综述.     

门静脉高压大鼠内源性硫化氢体系的变化

在肝硬化门静脉高压形成中，门静脉系统的血流量增加是门静脉高压产生和加重的重要因素之一，近几年来人们发现气体信号分子NO、CO可以引起内脏血管扩张而使门静脉系统血流量增加。最近的研究发现H2S具有与NO、CO相似的生物学效应，如舒张血管、抑制平滑肌细胞增殖等。内源性H2S在诸多心血管疾病的发病过程中发挥着重要的病理生理学作用，广泛参与低氧性肺动脉高压、肺动脉高压、高血压、感染性休克等心肺疾病的发病过程。在门静脉高压的发病过程中是否也有H2S的参与，目前国内外鲜见报道。本研究以部分门静脉结扎大鼠为对象，观察门静脉高压大鼠门静脉压力的变化以及CSE基因表达的改变，以探讨H2S在门静脉高压中的作用。     

硫化氢在大鼠急性支气管哮喘模型中的变化及意义

目的观察卵白蛋白（OVA）诱导的大鼠急性支气管哮喘（简称哮喘）模型，内源性硫化氢（H2S）生成的变化以及应用外源性硫氢化钠（NaHS，H2S供体）处理对哮喘大鼠的影响，探讨气体信号分子H2S在哮喘发病中的作用。方法24只健康SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组、哮喘组和NaHS干预组，每组8只。致敏后28d测定所有大鼠肺功能并观察大鼠支气管周围炎性细胞浸润程度并进行评分；采用敏感硫电极测定血浆及肺组织H2S的生成量；采用酶促反应法测定大鼠肺组织匀浆中胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）活性；用Western blot法测定大鼠肺组织中CSE蛋白含量（每组3只）。结果哮喘组大鼠呼气峰流量（PEF）、血浆及肺组织中H2S分别为（2．90±0．70）L／s、（10±3）、（4．9±1．3）μmoL／L，对照组分别为（6．50±0．10）L／s、（54±10）、（24．1±8．0）μmoL／L，NaHS干预组大鼠分别为（5．70±0．50）L／s、（17±4）、（15．3±4．0）μmol／L，3组间比较差异有统计学意义（F值分别为112．13、110．10、27．34，P均〈0．01）；哮喘组大鼠肺组织匀浆每毫克蛋白中CSE活性和肺组织匀浆中CSE蛋白含量[用相对吸光度（A）值表示]分别为（1．00±0．10）nmol·min^-1·mg^-1、0．20±0．10，正常对照组分别为（1．80±0．10）nmo]·min^-1·mg^-1、0．90±0．30，NaHS干预组大鼠分别为（1．60±0．20）nmo]·min^-1·mg^-1、1．10±0．20，3组间比较差异有统计学意义（F值分别为79．39、12．28，P均〈0．05）；光镜下支气管周围炎性细胞浸润程度评分[用中位数（四分位数）]表示，正常对照组为1（0～1）分，哮喘组为3（2～4）分，NaHS干预组为1（1～2）分，3组间比较差异有统计学意义（H=16．93，P〈0．01）；哮喘组肺组织H2S含量与PEF呈正相关（r=0．74，P〈0．01）；与光镜下支气管周围炎性细胞浸润程度评分呈负相关（r=-0．64，P〈0．01）。结论内源性H2S参与了大鼠急性哮喘发病过程，外源性NaHS可以减轻哮喘气道炎症，对哮喘急性发病起到保护作用。     

硫化氢的心血管效应及分子机制

硫化氢(hydrogen sulfide,H_2S)是一种新型的内源性气体信号分子,它的生理和病理意义得到了越来越多的认识。在心血管系统,H_2S具有舒张血管,调节血压、血管新生、平滑肌细胞增殖或凋亡,抗氧化应激和保护心肌等多种生物学效应,其分子机制与诱导S-巯基化修饰,调节自噬,改变miRNA、离子通道、SIRT1和Nrf2活性,交联NO和CO信号等有密切关系。内源性H_2S生成减少参与许多心血管疾病如高血压、动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注损伤、心力衰竭的病理过程,调节内源性H_2S生成或给以外源性H_2S对心血管疾病的防治具有重要意义。文章对H_2S的心血管效应和分子机制的研究进展进行了综述。     

硫化氢对内皮祖细胞数量和功能的影响

目的：观察不同浓度的硫化氢（H2s）对体外培养内皮祖细胞（EPCs）数量和功能的影响。方法：以密度梯度离心法获取脐血单个核细胞,培养6d后收集贴壁细胞。用流式细胞仪检测细胞表达CD34、CD133、血管内皮生长因子受体（VEGFR）2、VE—Cadherin,并用荧光显微镜观察细胞吞噬Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白（Dil-ac—LDL）和异硫氰酸荧光素-荆豆凝集素-1（FITC—UEA-1）来鉴定EPCs。以不同浓度的H2S（0、10μM、50μM、100μM或500μM）孵育EPCs（每天1h）,分别培养4d观察细胞集落及6dEPCs数量。结果：与正常对照组相比,H2S在一定浓度下（〈100μM）呈浓度依赖性促进EPCs增殖及细胞集落形成（P〈0．05）。结论：一定浓度的硫化氢可能通过抗氧化发挥对内皮祖细胞的影响。     

新型气体信号分子硫化氢与同型半胱氨酸在高血压患者中的变化探讨

目的 分析高血压患者在不同血压水平、不同合并症时血浆硫化氢(H2S)与同型半胱氨酸(HCY)的变化特点,探讨其在高血压中的作用.方法 选择2004年门诊确诊的高血压患者165例,男性84例、女性81例,年龄30～75(59.81±10.60)岁.其中初发高血压患者28例,经治高血压患者137例.在经治高血压患者中,血压控制良好者38例、1级高血压者43例、2级以上高血压者56例.高血压合并冠心病者32例,合并脑卒中者42例.同时设立正常对照组32例,男性18例、女性14例.检测全部患者及对照组的血浆H2S与HCY浓度.结果 (1)经治高血压组与正常血压组比较,存在高HCY血症(P＜0.01)及低血浆H2S浓度(P＜0.05).(2)与无冠心病的高血压组比较,合并冠心病的高血压患者中,血浆HCY浓度随着高血压病史的延长明显增高.(3)合并脑卒中的高血压患者的血浆H2S浓度明显低于单纯高血压者(P＜0.01);同时,脑卒中时间越长,患者的血浆HCY浓度越高.(4)在经治高血压患者中,与血压控制良好者比较,血压控制不良即高血压水平＞2级者存在低H2S血浆浓度及高HCY血症(P＜0.05,P＜0.01).结论 高同型半胱氨酸血症作为新的危险因素,与新型气体信号分子H2S共同对高血压的发生、发展起着重要作用.     

硫化氢呼气试验在小肠细菌过度生长诊断中的应用价值初探

目的:探究硫化氢呼气试验（hydrogen sulfide breath test,SBT）在小肠细菌过度生长（small intestinal bacterial overgrowth, SIBO）诊断中的应用价值。方法:纳入2019年4—12月某高校学生,进行消化道症状和1周膳食问卷调查,以及乳果糖氢-甲烷呼气试验...     

硫化氢对离体大鼠心室肌细胞ATP依赖的钾通道外向电流的影响

目的 观察内源性及外源性硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)对大鼠离体心室肌细胞ATP依赖的钾通道(KATP)外向电流的影响,以探讨H2s对心窜肌细胞的作用.方法 对大鼠离体心脏采用胶原酶酶解法得到单个心室肌细胞,采用膜片钳全细胞技术记录DL-propargylglycine(PPG)及不同浓度硫氢化钠(NaHS,外源性H2S的供体)干预前后的KATP什电流.结果 经PPG(200 μmol/L)干预后,KATP峰电流密度(+70 mV)显著减小[干预前后分别为(5.3258±0.7556)pA/pF比(3.7856±0.4312)pA/pF,P＜0.01],且具有时间依赖性.经NaHS(9.375、18.75、37.5、75、150μmoL/L)干预后,KATP峰电流密度呈浓度依赖性增大,至150 μmol/L时峰电流密度明显增大[(6.6310±0.6092)pA/pF比(9.0949±1.0259)pA/pF,P＜0.01].结论 内源性及外源性H2s均可以开放大鼠离体心室肌KATP通道,使KATP电流增加.     

内源性硫化氢在慢性阻塞性肺疾病患者中的变化及意义

目的研究内源性硫化氢(H2S)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)发病中的作用。方法COPD急性加重组(AECOPD组)27例、稳定期COPD组37例和健康对照组13名,在入选时测定血清H2S和一氧化氮(NO)水平、肺功能、诱导痰细胞分类计数,对AECOPD患者行超声心动图和血气分析。结果(1)血清H2S水平稳定期COPD组[(50·8±2·5)μmol/L]比健康对照组[(39·8±1·6)μmol/L]、AECOPD组[(33·5±2·2)μmol/L]均显著增加(P均<0·01)。(2)AECOPD组吸烟者血清H2S[(28·1±1·3)μmol/L]比非吸烟者[(39·4±3·9)μmol/L,P<0·05]和健康非吸烟者显著降低[(39·8±1·6)μmol/L,P<0·01]。(3)稳定期COPD组不同程度气流阻塞患者血清H2S水平呈线性下降趋势(P<0·05),COPD全球创议(GOLD)Ⅲ期[(45·1±4·1)μmol/L]较Ⅰ期患者[(70·2±6·2)μmol/L]血清H2S水平显著下降(P<0·05)。(4)AECOPD组伴有肺动脉高压患者血清H2S水平显著降低[(26·3±2·2)、(36·2±2·5)μmol/L,P<0·05]。(5)血清H2S与NO、第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1占预计值%)、诱导痰淋巴细胞计数、诱导痰巨噬细胞计数均呈正相关(r=0·278~0·533,P均<0·05或0·01),与肺动脉收缩压(PASP)、诱导痰中性粒细胞计数均呈负相关(r=-0·561、-0·422,P=0·011、0·001)。结论内源性H2S可能参与COPD气流阻塞的发病,作为一种无创指标监测疾病严重程度和活动度具有一定意义。