硫化氫與一氧化氮在人體中的生理功效
近年來(lái)已發(fā)現(xiàn)一氧化氮是一種細(xì)胞信號(hào)分子,在人體內(nèi)的生理功能極其廣泛。硫化氫是繼一氧化氮之后發(fā)現(xiàn)的又一種新的氣體信號(hào)分子,也參與著人體生理病理過(guò)程。然而單純從化學(xué)角度來(lái)看,他們之間又存在著這樣的聯(lián)系:2NO+2H2S====N2+S+2H2O那么在人體中,這兩個(gè)氣體信號(hào)分子之間是不是同樣存在這樣的聯(lián)系需要我們的進(jìn)一步深入研究。
一、硫化氫在人體的生理功效。 存在于廢氣、含硫石油、下水道、隧道、造紙廠、石油提煉廠、制革廠等地貌似百害無(wú)一益的硫化氫,在人體中卻有著重要的作用。心血管系統(tǒng)中,實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),硫化氫能抑制平滑肌細(xì)胞異常增殖并促進(jìn)其凋亡,發(fā)生機(jī)制可通過(guò)下調(diào)Bcl-2及核因子(NF)-kB水平,最終通過(guò)激活效應(yīng)因子caspase-3誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞凋亡,從而抑制自發(fā)性高血壓血管結(jié)構(gòu)重建。同時(shí)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),硫化氫能清除過(guò)氧化氫和超氧陰離子,拮抗心肌細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化,減少心肌細(xì)胞凋亡,在心肌缺血再灌注損傷中其保護(hù)作用。當(dāng)內(nèi)源性硫化氫不足時(shí)會(huì)出現(xiàn)血管平滑肌舒張功能下降,抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖作用減弱,心臟肌力升高,從而導(dǎo)致冠心病的發(fā)生。呼吸系統(tǒng)中,硫化氫參與多種呼吸系統(tǒng)疾病的病理生理過(guò)程。目前研究推測(cè),COPD的病例過(guò)程與內(nèi)源性硫化氫的變化有關(guān)。因?yàn)椋贑OPD未定期患者血清中硫化氫水平升高,對(duì)呼吸道起到保護(hù)性作用。而在急性期COPD患者血清中硫化氫水平降低,對(duì)呼吸道的保護(hù)性作用減弱而使病情惡化。硫化氫對(duì)肺血管的結(jié)構(gòu)重建有重要調(diào)節(jié)作用。硫化氫可能通過(guò)抑制肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞上Bcl-2蛋白表達(dá),增加Fas caspase-3蛋白表達(dá)而促進(jìn)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞凋亡。高肺血流量所致的肺動(dòng)脈高壓血漿中硫化氫水平降低,且肺動(dòng)脈平均壓與血漿硫化氫水平呈負(fù)相關(guān),主要是由于內(nèi)源性硫化氫體系的下調(diào),削弱了硫化氫對(duì)血管的舒張、平滑肌細(xì)胞的增殖抑制和促進(jìn)凋亡作用,導(dǎo)致了肺動(dòng)脈高壓的形成和肺血管的重建。在消化系統(tǒng)中,硫化氫可對(duì)腸道產(chǎn)生擴(kuò)張作用,減少傷害性刺激從神經(jīng)纖維傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可能性。NSAID最常見(jiàn)的不良反應(yīng)是急性胃黏膜損傷,這是由于NSAID引起內(nèi)源性硫化氫生成減少,使其在胃的微循環(huán)中的調(diào)節(jié)作用和抑制炎性介質(zhì)聚集的作用減弱,從而削弱胃黏膜的屏障作用。與NSAID合用適當(dāng)?shù)牧蚧瘹涔w可以預(yù)防或治療由NSAID引起的畸形胃黏膜損傷。多項(xiàng)研究表明,潰瘍性結(jié)腸炎與腸腔內(nèi)的硫化氫有關(guān),硫化氫可引起人離體結(jié)腸細(xì)胞過(guò)度增殖而參與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病。結(jié)腸粘膜中硫氰酸生成酶據(jù)造型減少,對(duì)硫化氫的解毒能力降低,可能與潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病有關(guān)。有人提出腸粘膜長(zhǎng)期暴露于硫化氫之中,可能是直結(jié)腸癌的發(fā)病因素之一。硫化氫可以一直腸上皮細(xì)胞(ICE)-18線粒體的呼吸作用并減弱細(xì)胞內(nèi)氧化還原系統(tǒng)作用。細(xì)胞內(nèi)氧化還原內(nèi)環(huán)境的改變可能可以增加促分裂原活化蛋白激酶MAPK活性,使c-jun mRNA表達(dá)增杰,結(jié)果是使細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞分裂周期引起過(guò)度增殖。硫化氫可能引起基因的不穩(wěn)定和基因突變積累而參與直結(jié)腸癌的發(fā)病。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,內(nèi)源性硫化氫被認(rèn)為是1中神經(jīng)調(diào)節(jié)因子,對(duì)學(xué)習(xí)與記憶有重要的調(diào)節(jié)功能。此外,內(nèi)源性硫化氫作為1中神經(jīng)介質(zhì),除了具有調(diào)節(jié)海馬LTP的作用外,還可調(diào)控下丘腦-垂體-腎上腺軸來(lái)影響神經(jīng)內(nèi)分泌功能。硫化氫通過(guò)cAMP途徑,易化海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)的產(chǎn)生:海馬長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)是現(xiàn)在人們普遍接受的1種關(guān)于記憶和學(xué)習(xí)的突觸模型。硫化氫可以通過(guò)下丘腦-垂體-腎上腺軸來(lái)影響神經(jīng)內(nèi)分泌功能。有關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí),硫化氫可以選擇性的抑制下丘腦中促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素。事實(shí)上,硫化氫抑制下丘腦中促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素釋放這一功能與外周血糖皮質(zhì)激素水平有關(guān)。雪中糖皮質(zhì)激素增加時(shí),合成酶的基因表達(dá)增加,酶的活性升高,最終導(dǎo)致內(nèi)源性硫化氫合成增加。高水平的硫化氫反饋性抑制下丘腦促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素的釋放,減少血中糖皮質(zhì)激素水平。在生殖系統(tǒng)中,在猴和狒狒的****海綿體內(nèi)直接注射硫化氫前體(NaHS),能擴(kuò)張血管,促進(jìn)陰精勃起。
二、一氧化氮在人體的生理功效。 在心血管系統(tǒng)中,血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的NO,通過(guò)細(xì)胞膜迅速傳遞至血管平滑肌細(xì)胞,使平滑肌松弛,動(dòng)脈血管擴(kuò)張,從而調(diào)節(jié)血壓和血流分布。在CNS中,NO促進(jìn)遞質(zhì)釋放,參與突觸可逆性過(guò)程,參與視覺(jué)、痛覺(jué)及嗅覺(jué)的氣味區(qū)分等方面,調(diào)節(jié)血腦屏障的通透性,參與腦的高級(jí)功能活動(dòng),如學(xué)習(xí)和記憶功能。NO還能放大神經(jīng)細(xì)胞中的鈣信號(hào),使微弱的、易被忽略的信號(hào)放大,而引起細(xì)胞內(nèi)顯著的生理變化。在胃腸道中,生理?xiàng)l件下NO能引起胃腸道平滑肌和括約肌舒張,過(guò)量NO則起抑制作用,從而調(diào)節(jié)胃腸的運(yùn)動(dòng)。同時(shí),還參與胃酸分泌的調(diào)節(jié)。此外,NO參與免疫反應(yīng)、介導(dǎo)突觸傳遞、介導(dǎo)興奮性氨基酸,參與調(diào)節(jié)腎功能,參與對(duì)腎臟排鈉、腎素釋放的調(diào)節(jié);影響肺血管及其血流量;影響男性性功能及****功能;NO還對(duì)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞程序死亡有影響,即能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,也能抑制細(xì)胞凋亡。
硫化氫和 一氧化氮這兩種氣體分子,均同時(shí)存在于人類(lèi)的循環(huán)、呼吸、中樞、生殖等系統(tǒng),亦同樣具有舒張血管等生理作用,如此多的相同點(diǎn),不難使我們想到他們二者之間必然存在著某種聯(lián)系或者相互轉(zhuǎn)化,共同發(fā)揮生理作用,調(diào)節(jié)著生命體的各個(gè)生理病理過(guò)程。
(貴州氣體小編)
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