硫化氫與炎癥

1、引言炎癥作為機體對于創(chuàng)傷、傳染性、缺血后、自身免疫性損傷等有害刺激產(chǎn)生的一種防御反應(yīng)，是一個具有高度協(xié)調(diào)性、基于組織的，以紅腫、灼熱、疼痛為主要特征的病理性過程，最終會使組織愈合、修復(fù)，并快速恢復(fù)機體機能。炎癥也是機體對損傷的正常應(yīng)答過程，但不受約束的炎癥發(fā)生就會導(dǎo)致疾病。炎癥通常被分為急性和慢性炎癥。急性炎癥是宿主對組織損傷或感染的即時反應(yīng)，通常歷時數(shù)個小時。簡單來說如當(dāng)被蚊蟲叮咬后所引起的皮膚腫脹和疼痛，嚴重一點來說，蚊蟲咬傷可能會引起感染性休克和器官衰竭，甚至危及生命。而慢性炎癥持續(xù)時間較長，主要是一些會使身體狀況日益衰弱的疾病，例如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、哮喘，動脈粥樣硬化和結(jié)腸炎等。近十年研

2、究發(fā)現(xiàn)H2S在炎癥發(fā)生過程中具有多種作用。這種氣體既具有促炎作用，也具有抗炎和消炎作用。但其在炎癥中的確切作用還要取決于一系列未知因素，如：炎癥性疾病發(fā)病階段、H2S濃度及其在細胞內(nèi)的定位。多種炎癥細胞都可合成h2s，并影響炎癥的發(fā)生、維持及消炎在內(nèi)的多個生物學(xué)進程。此外，h2s對多種炎癥因子的釋放及功能具有調(diào)節(jié)作用。因此，無論h2s具有抗炎還是促炎作用，利用h2s合成抑制劑或h2s供體進行h2s系統(tǒng)藥物的研發(fā)才能為炎癥性疾病的治療提供新的途徑。炎癥發(fā)生涉及到各種類型的細胞及各種調(diào)節(jié)因子。近十年的研究強烈表明h2s是一種炎性調(diào)節(jié)因子。雖然有少部分學(xué)者對這一看法持反對意見，但h2s在炎癥中的確切

3、作用仍不明確，還有眾多問題需要解訣。因此，目前最主要的問題在于：（1）H2S在不同炎癥性疾病中是起促進作用還是抑制作用？還是具有兩者的混合效應(yīng)？（2）H2S在炎癥發(fā)生中的分子靶點是什么？（3）H2S在人的炎癥發(fā)生中具有何種作用？（4）針對于H2S系統(tǒng)的藥物對于炎癥性疾病的治療是否有效？本章將就以上四個問題逐一討論。第一節(jié)H2s在炎癥中的作用一、炎性細胞中的h2s的合成關(guān)于炎性細胞內(nèi)H2s合成的大多數(shù)研究普遍認為白細胞是炎癥應(yīng)答中H2s氣體的主要來源。早期研究發(fā)現(xiàn)在高濃度H2s對大鼠肺巨噬細胞中所產(chǎn)生的毒性作用可明顯抑制酵母多糖誘發(fā)的呼吸炎癥反應(yīng)(Khanetal.1991)，但巨噬細胞的存活則

4、沒有受到明顯影響。之后的研究又發(fā)現(xiàn)H2S可通過抑制caspase-3的降解和p38MAP激酶的磷酸化來促進中性粒細胞的存活(Rinaldietal.2006)。另外許多研究還發(fā)現(xiàn)巨噬細胞中也含有CSE和CBS酶,且炎性刺激如LPS或TNF-a還可上調(diào)巨噬細胞中CSE的表達(Whitemanetal.2010a;Zhuetal.2010)。在原代培養(yǎng)的大鼠中性粒細胞中也發(fā)現(xiàn)LPS可上調(diào)細胞中CSE的表達，而類固醇抗炎藥物(地塞米松)可逆轉(zhuǎn)上述結(jié)果(Lietal.2009b)。在原代小鼠巨噬細胞中也觀察到類似的實驗結(jié)果(Zhuetal.2010)，但對類固醇抗炎藥物是否也會影響人體內(nèi)炎癥細胞中H2

5、S的合成，我們并不清楚。此外，在其他炎癥疾病包括內(nèi)毒素(Lietal.2005)、失血性休克(Moketal.2004)、胰腺炎(Bhatiaetal.2005a)、心肌炎(Huaetal.2010)、腹膜炎(Duftonetal.2012)和角叉菜膠誘發(fā)的后爪水腫動物模型(Bhatiaetal.2005b;Ekundi-Valentimetal.2010;Lietal.2007;Sidhapuriwalaetal.2007)中也觀察到H2S合成酶的表達上調(diào)。二、H2S在炎癥中的作用多種類型的細胞都會參與炎癥反應(yīng)，如內(nèi)皮細胞，中性粒細胞和巨噬細胞等，且這些細胞中都含有合成H2S所必須的酶和底物

6、。因此，這些細胞均可合成并釋放h2s，從而維持血管穩(wěn)態(tài)。h2s除具有舒血管作用外，在調(diào)節(jié)白細胞與血管內(nèi)皮細胞的相互作用中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。數(shù)年之前就已研究發(fā)現(xiàn)NaHS可顯著抑制白細胞粘附(由阿司匹林所誘導(dǎo))于血管內(nèi)皮細胞(Zanardoetal.2006)。隨后研究又發(fā)現(xiàn)腹腔注射LPS或NaHS后可促進小鼠組織中中性粒細胞浸潤(Lietal.2005)，這表明H2S可促進中性粒細胞從血液進入組織。之后另有研究發(fā)現(xiàn)CSE的抑制劑DL-炔丙基甘氨酸(PAG)可抑制小鼠體內(nèi)由脂多糖造成的腹腔白細胞滾動、粘附和遷移(Dal-Seccoetal.2008)。然而，之后在U937單核細胞的研究中又得到了不

7、同的結(jié)果，即NaHS可以濃度依賴性的方式抑制內(nèi)皮細胞上TNF-a-誘導(dǎo)的U937單核細胞粘附(Panetal.2011a)。最近，Ball與其同事(2013)也發(fā)現(xiàn)H2S可下調(diào)人的中粒性細胞中了L-選擇素的表達，從而抑制其炎癥應(yīng)答?？傊鶕?jù)以上研究,H2S更有可能具有下調(diào)白細胞黏附于內(nèi)皮細胞的作用，即抗炎作用。此外，巨噬細胞不僅是H2S合成細胞，也是H2S的主要靶細胞之一。尤其在動脈粥樣硬化中，H2S可抑制由氧化低密度脂蛋白(OxidizedLowDensityLipoprotein,oxLDL)誘導(dǎo)的巨噬泡沫細胞的形成(Zhaoetal.2011)。而H2S合成抑制(PAG)則可促進泡沫細

8、胞的產(chǎn)生。在高脂飼料喂養(yǎng)的ApoE基因敲除小鼠中，H2S主要通過過氧化物酶體增殖物激活受體y(peroxisomeproliferators-activatedreceptors-丫,PPAR-丫)依賴的機制抑制動脈粥樣硬化斑塊巨噬細胞中CX3CR1的上調(diào)(Zhangetal.2012a)。這些數(shù)據(jù)表明至少在一定程度上動脈粥樣硬化的炎發(fā)生癥是由于H2S的缺乏所導(dǎo)致的(LynnandAustin2011)。此外，H2S也會影響巨噬細胞的基本功能，例如H2S可增強巨噬細胞的細菌吞噬能力(Duftonetal.2012)。早期的研究表明給小鼠注射NaHS或Na2S后，將通過依賴于磷脂酶A2和前列腺素

9、的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進不同組織形成水腫(Lietal.2005；diVillaBiancaetal.2010)。而PAG則可有效緩解角叉菜膠足底注射后引起的后爪腫脹(Bhatiaetal.2005a),這些結(jié)果提示內(nèi)源H2S具有促水腫作用。而另一些研究則提出相反的看法，認為H2S具有抗水腫作用或并不具有促水腫作用。這些研究發(fā)現(xiàn)NaHS可抑制了角叉菜膠引起的后爪腫脹(Zanardoetal.2006)。因此，H2S的促炎、促水腫作用存在可變性。此外，H2S同樣在神經(jīng)炎癥中也發(fā)揮一定作用。NaHS很有可能是通過影響瞬時受體電位通道A1(transientreceptorpotentialA1channe

10、l,TRPA1)(Strengetal.2008)或者瞬時感受器電位香草酸受體1(transientreceptorpotentialvanilloidreceptor1,TRPV1)(Trevisanietal.2005)離子通道，進而促進神經(jīng)肽(P物質(zhì)和鈣降素基因相關(guān)肽)的釋放而激活初級感覺神經(jīng)。這些神經(jīng)肽類通常會引起痛覺過敏及膀胱和氣道平滑肌的收縮(Patacchinietal.2004;Pozsgaietal.2012)。事實的確如此，小鼠后肢注射NaHS后可通過激活TRPA1通道引起劇痛(Ogawaetal.2012)。此外，越來越多的證據(jù)表明H2S還可通過激活初級感覺神經(jīng)元中的T型

11、鈣離子通道，從而增強內(nèi)臟器官(胰腺、結(jié)腸等)疼痛的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(Matsunamietal.2009)。雖然上述早期研究都發(fā)現(xiàn)H2S具有促炎作用，而最近研究也表明H2S也是多種炎癥性疾病發(fā)病過程中的重要調(diào)節(jié)因子，并具有抗炎作用。表1總結(jié)了近幾年關(guān)于h2s及h2s供體在不同炎癥條件下的作用。表1H2S與H2S供體在炎癥性疾病中的作用炎癥疾病模型炎癥/H2S供體效應(yīng)參考文獻雨蛙素-急性胰腺炎小鼠模型血漿中H2S含量升高；PAG可緩解急性胰腺炎及其引起的肺損傷Bhatiaetal.(2005a)S-雙氯芬酸可減輕急性胰腺炎及其引起的肺損傷Bhatiaetal.(2008a)S-炔丙基半胱氨酸可減輕急性胰

12、腺炎及其引起的肺損傷Sidhapuriwalaetal.(2012)CSE-/-小鼠對急性胰腺炎及其引起的肺損傷具有保護作用Angetal.(2013)脂多糖-內(nèi)毒素血癥小鼠模型血漿中h2s含量、h2s合成酶活性及CSE表達升高；PAG治療可緩解炎癥Lietal.(2005)S-雙氯芬酸對脂多糖誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥具有保護作用Lietal.(2007)GYY4137對脂多糖誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥具有保護作用Lietal.(2009)盲腸結(jié)扎穿孔-敗血癥動物模型血漿中h2s含量、h2s合成酶活性及CSE表達升高；PAG治療可減輕敗血癥炎癥；NaHS將加劇敗血癥炎癥發(fā)生Zhangetal.(2006)角叉菜

13、膠-后爪腫脹小鼠模型H2S合成速率加快；PAG治療可減輕炎癥發(fā)生Bhatiaetal.(2005b)S-雙氯芬酸可減輕該模型的后爪水腫癥狀Sidhapuriwalaetal.(2007)燙燒傷炎癥血漿中H2S含量、H2S合成酶活性及CSE表達升高；Zhangetal.(2010)PAG治療可緩解燒傷炎癥三硝基苯磺酸-結(jié)腸炎動物模型美沙拉嗪可緩解結(jié)腸炎炎癥Fioruccietal.(2007)小鼠腹腔注射NaHS引起肺部炎癥及肺損傷；髓過氧化物酶活性升高Bhatiaetal.(2006)第二節(jié)H2S與不同炎性疾病中的作用一、h2s與急性胰腺炎急性胰腺炎作為常見的臨床疾病，在最近幾年全世界范圍內(nèi)該

14、病的發(fā)病率逐漸升高(Bhatiaetal.2000,2005c;Bhatia2012)。大部分急性胰腺炎都是膽道疾病或酗酒過量引起的繼發(fā)性疾病，但對于不同病因引起的胰腺炎發(fā)病機制目前還不明確。H2S合成酶CBS和CSE在胰腺中也呈高豐度表達。最近研究表明內(nèi)源H2S是急性胰腺炎炎癥發(fā)生的介導(dǎo)因子(Bhatiaetal.2005a)。體外的胰腺勻漿可將L-Cys轉(zhuǎn)變?yōu)镠2S。當(dāng)誘導(dǎo)小鼠胰腺炎發(fā)生時，體內(nèi)H2S水平會有所升高(Bhatiaetal.2005a)。此外，用H2S合成抑制劑PAG處理胰腺炎動物模型后，可明顯減輕胰腺炎的并發(fā)癥狀(Bhatiaetal.2005a)，如高淀粉酶血癥、腺泡細胞

15、損傷或壞死和胰腺髓過氧化物酶活性，并能減輕胰腺損傷。重癥急性胰腺炎肺損傷的主要癥狀是大量中性粒細胞(PMN)聚集、積聚于肺組織中(肺組織中髓過氧化物酶MPO活性增加)。若用PAG提前治療后，便可保護小鼠免受急性胰腺炎肺損傷,并使肺組織中MPO活性和肺損傷程度(肺泡增厚和白細胞浸潤)降低(Bhatiaetal.2005a)。H2S的促炎癥作用已在CSE敲除小鼠中得以證實(Angetal.2013)。與野生型小鼠相比，CSE的敲除可使小鼠急性胰腺炎和肺損傷發(fā)病程度降低(Angetal.2013)。CSE敲除所造成的這些效應(yīng)表明H2S在胰腺炎發(fā)病及肺損傷并發(fā)癥中具有重要的促炎作用，這也同時提示H2S

16、在其他疾病的炎癥發(fā)生過程中也可能發(fā)揮相似作用。急性胰腺炎一般都會伴隨著血清和組織中H2S和NH3濃度的升高，而CBS抑制劑可直接抑制胰腺中CBS的活性，由此降低機體中H2S和NH3的含量，并保護機體免受急性胰腺炎的損傷(Shanmugametal.2009)，因此,CBS介導(dǎo)的H2S合成在急性胰腺炎的炎癥發(fā)生過程中具有重要作用(Shanmugametal.2009)。二、H2S與敗血癥敗血癥被定義為傳染性微生物如致病菌或條件致病菌(細菌、病毒、原生動物、真菌)侵入血循環(huán)，并在血中生長繁殖，產(chǎn)生毒素而發(fā)生的急性全身性感染。敗血癥通常會導(dǎo)致以為重癥膿毒癥、感染性休克主要特征的器官衰竭。重癥膿毒癥和

17、感染性休克也是重癥監(jiān)護病房和術(shù)后病人死亡的主要原因(Bhatia2012;Bhatiaetal.2009;Levyetal.2010;Martinetal.2003;Ramnathetal.2006)。在北美敗血癥的發(fā)病率是千分之三，一年中若有75萬敗血癥患者，將有21萬病人產(chǎn)生生命危險，并造成巨大社會負擔(dān)(Bhatia2012;Bhatiaetal.2009;Levyetal.2010;Martinetal.2003;Ramnathetal.2006)。H2S目前被認為是敗血癥免疫炎癥發(fā)生的介導(dǎo)因子。在盲腸結(jié)扎加穿孔術(shù)制作嚴重腹腔感染模型小鼠中，其敗血癥的發(fā)生與肝臟內(nèi)升高的CSE表達及血清中

18、升高的H2S含量密切相關(guān)(Zhangetal.2006)。若在制備模型之前用PAG進行注射治療，可顯著抑制敗血癥相關(guān)性全身炎癥反應(yīng)，包括降低體內(nèi)MPO活性。減輕肺組織節(jié)肝組織損傷程度,且可明顯降低CLP誘導(dǎo)的敗血癥死亡(Zhangetal.2006)。另一方面，注射NaHS后可明顯加劇敗血癥相關(guān)性全身炎癥反應(yīng)(Zhangetal.2006)。與CLP誘導(dǎo)的敗血癥相似,在脂多糖誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥動物模型中也觀察到了H2S的促炎作用(Lietal.2005;Collinetal.2005)。此外，還有研究表明在內(nèi)毒素血癥發(fā)病過程中,H2S可導(dǎo)致肝臟微循環(huán)功能損傷(Norrisetal.2013)，且

19、內(nèi)源H2S合成參與大鼠內(nèi)毒素血癥的肝損傷(Yanetal.2013)。三、h2s與燒傷燒傷是全世界范圍內(nèi)發(fā)病率及死亡率位于前列的主要疾病。對于燒傷重癥患者來說，燒傷可導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征和多器官功能障礙綜合征，這些都是燒傷后引起死亡的主要并發(fā)癥(Bhatia2012;Churchetal.2006;EndorfandAhrenholz2011)。目前H2S被認為是重度燒傷(燒傷面積達到25%)后誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵介導(dǎo)因子(Zhangetal.2010)。這一研究指出小鼠燒傷后將導(dǎo)致血清中H2S水平顯著升高，肝臟和肺組織中CSEmRNA表達也顯著升高，肝組織中H2S合成酶活性升高。燒傷相關(guān)性全

20、身炎癥的發(fā)生伴隨著體內(nèi)H2S合成的增加，以及MPO活性的升高，肺組織及肝損傷程度加重。而通過PAG進行預(yù)防性治療或燒傷后治療，則可明顯緩解全身炎癥反應(yīng)及器官損傷。而在燒傷后用NaHS處理小鼠則會使體內(nèi)MPO活性進一步升高，并導(dǎo)致更為嚴重的器官損傷。這一結(jié)果表明H2S在燒傷后的炎癥反應(yīng)中具有重要促進作用(Zhangetal.2010)。四、h2s與關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)炎作為全世界范圍內(nèi)的主要健康問題。在美國，背痛與關(guān)節(jié)炎(骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)已成為最為普遍的疾病之一。在美國每年約有100萬人受到此病的困擾，每年用于該病的治療花費已超過200億美元(Maetal.2014)。在足底注射角叉菜膠誘導(dǎo)的關(guān)

21、節(jié)炎動物模型中發(fā)現(xiàn)，發(fā)炎足底中內(nèi)源H2S含量顯著增加。這表明炎癥發(fā)生過程中H2S的合成也具有炎癥組織特異性(Bhatiaetal.2005c)。而用PAG預(yù)防性治療后，可明顯減輕足底水腫，并降低足底中MPO活性。這些發(fā)現(xiàn)表明H2S是足底局部炎癥發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵內(nèi)源因子。但最近在人類的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)中，關(guān)于H2S的抗炎和促炎作用仍存在很多爭議(Foxetal.2012;Kloeschetal.2012)。五、H2S與結(jié)腸炎結(jié)腸炎會以多種臨床表現(xiàn)存在。如炎癥性腸病、潰瘍性結(jié)腸炎、克羅恩病。結(jié)腸炎中粘膜變化的主要特征是粘膜發(fā)生潰瘍型病變，并伴隨腸壁中明顯的炎性浸潤(Polytarchouetal.2

22、014)。美沙拉嗪作為結(jié)腸炎的首選治療藥物，且研究發(fā)現(xiàn)美沙拉嗪的H2S釋放衍生藥可減輕三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎(Fioruccietal.2007)，并能減輕半抗原誘導(dǎo)的結(jié)腸炎引起的痛覺(Colettaetal.2012)。六、H2S供體在炎癥性疾病中的治療作用NaHS和Na2S是兩種經(jīng)典的H2S供體，可以快速釋放H2S，在大部分研究中已經(jīng)證實了H2S的促炎作用。在近幾年隨著緩慢釋放H2S供體的出現(xiàn)，用這些藥物得到的實驗結(jié)果非常有趣。拿S-雙氯芬酸來說，其含有一個釋放h2s的二硫代硫酮基團，并通過酯鍵與雙氯芬酸相結(jié)合。雖然雙氯芬酸與S-雙氯芬酸對局部胰腺損傷沒有任何顯著療效，但ACS15可對急

23、性胰腺炎相關(guān)性肺損傷具有顯著保護作用(Bhatiaetal.2008a)。與雙氯芬酸相比，ACS15也可更有效的抑制角叉菜膠引起的后爪腫脹及中性粒細胞浸潤(Sidhapuriwalaetal.2007)。此外，在LPS誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥大鼠模型中，ACS15表現(xiàn)出顯著的抗炎作用(Lietal.2007)。雖然這些結(jié)果提示緩慢釋放H2S藥物的抗炎作用具有潛在優(yōu)勢，但ACS15對LPS誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥的保護作用于內(nèi)源H2S的合成抑制有關(guān)(Lietal.2007)。因此，H2S釋放藥物的保護性作用可能由內(nèi)源H2S合成的抑制所引起。另一種H2S緩釋藥SPRC也對急性胰腺炎和相關(guān)性肺損傷具有保護作用(Si

24、dhapuriwalaetal.2012)。此外，根據(jù)LI等發(fā)現(xiàn)，H2S緩釋藥GYY4137目前報道也具有抗炎作用(Lietal.2009,2013)。第三節(jié)H2S在炎癥發(fā)生中的作用機制一、h2s與炎性細胞因子及趨化因子H2S可通過調(diào)節(jié)趨化因子、細胞因子及黏附分子和瞬時感受器辣椒素門控離子通道蛋白的功能而誘發(fā)炎癥。用雨蛙素體外處理胰腺腺泡細胞后，用PAG抑制H2S合成后，會降低趨化因子單核細胞趨化蛋白、巨噬細胞炎性蛋白(macrophageinflammatoryprotein,MIP)-la與MIP-2的轉(zhuǎn)錄水平表達及產(chǎn)生(Tamizhselvietal.2007,2008)。雨蛙素誘導(dǎo)的急

25、性胰腺炎與胰腺和肺組織中MCP-1、MIP-la和MIP-2mRNA表達顯著升高密切相關(guān)，這表明他們是炎癥應(yīng)答的重要早期介導(dǎo)因子(Tamizhselvietal.2008)。而用PAG阻斷H2S合成后可通過下調(diào)趨化因子的表達來緩解雨蛙素誘導(dǎo)的急性胰腺炎的炎癥發(fā)生(Tamizhselvietal.2008)o與此同時，Tamizhselvi等還發(fā)現(xiàn)磷脂酰肌醇-3激酶在H2S對雨蛙素誘導(dǎo)的胰腺腺泡細胞炎癥因子產(chǎn)生影響中發(fā)揮關(guān)鍵作用(Tamizhselvietal.2009)。此外，PAG的預(yù)防性治療或炎癥發(fā)生后治療都可顯著降低敗血癥引起的肺與肝組織中白介素(IL)-1卩，IL-6、TNF-a,MC

26、P-1,andMIP-2的表達升高。在這些細胞因子表達降低的同時，也伴隨著NF-kB活性及核轉(zhuǎn)運效率的降低(Zhangetal.2007a)。而注射NaHS則可顯著加劇敗血癥相關(guān)性全身炎癥反應(yīng)，并促進NF-kB的激活。此外，H2S誘導(dǎo)的肺炎可被NF-kB抑制劑BAY11-7082所阻斷。因此，H2S主要通過激活NF-kB，并上調(diào)促炎因子的表達及合成，從而加劇敗血癥相關(guān)性全身炎癥反應(yīng)(Zhangetal.2007a)。用NaHS處理人單核細胞系U937可使TNF-a、IL-邛,andIL-6表達水平下降。而這一效應(yīng)主要由NF-kB和ERK所介導(dǎo)(Zhietal.2007)。最近研究指出內(nèi)毒素可導(dǎo)

27、致小鼠巨噬細胞RAW264.7中CSEmRNA和蛋白表達水平升高，同時并伴隨促炎因子和趨化因子IL-邛、IL-6,TNF-a,andMCP-1釋放增多。而將CSE基因通過SiRNA干擾沉默后，這些促炎因子的表達水平也會顯著降低(Badieietal.2013）。在膿毒癥中H2S還可通過激活胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK信號通路調(diào)節(jié)炎癥應(yīng)答(Zhangetal.2008)。在盲腸結(jié)扎加穿孔術(shù)制備嚴重腹腔感染模型4h后，小鼠肝郁肺組織中IkBa的降解程度及ERK1/2磷酸化水平達到峰值。而用PAG抑制H2S合成后則可顯著降低ERK1/2磷酸化水平，并伴隨IkBa降解程度降低和NF-kB的激活。而注射NaH

28、S則可顯著促進ERK1/2的激活，并由此導(dǎo)致肝與肺組織中NF-kB的升高。在敗血癥中,PAG預(yù)處理也可通過下調(diào)調(diào)節(jié)NF-kB和上調(diào)ERK1/2信號顯著降低細胞因子與趨化因子的表達與合成。此外，MEK-1抑制劑PD98059也可抑制NaHS引起的敗血癥相關(guān)性全身炎癥反應(yīng)(Zhangetal.2008)。CSE基因啟動子中存在NF-kB的結(jié)合位點，這對于LPS誘導(dǎo)的CSE表達至關(guān)重要(Wangetal.2014)。因此，H2S可能會通過NF-kB-ERK信號通路對敗血癥引起的全身炎癥應(yīng)答進行調(diào)節(jié)。二、h2s與黏附分子及白細胞招募H2S可通過NF-kB與Src家族激酶(Src-familykinas

29、es,SFK)誘導(dǎo)胞內(nèi)黏附分子(ICAM)-1的表達及中性粒細胞對雨蛙素處理的胰腺腺泡細胞黏附。H2S可激活腺泡細胞中的SFKs，而SFKs的抑制則可損傷H2S誘導(dǎo)ICAM-1的表達，并進一步抑制NF-kB的激活。SFK對NF-kB激活的抑制作用與IkBu降解有關(guān)。研究進一步指出中性粒細胞可黏附于H2S處理的腺泡細胞，而SFK的功能抑制則可抑制H2S誘導(dǎo)的中性粒細胞黏附?？傊@些數(shù)據(jù)表明H2S可通過調(diào)節(jié)SFKs活性來誘導(dǎo)ICAM-1的表達，并可能涉及到NF-kB的激活(Tamizhselvietal.2010)。而H2S抑制劑PAG則可顯著減少腸系膜小靜脈內(nèi)皮中白細胞的滾動及黏附，與此同時P

30、AG可顯著抑制肺及肝臟中黏附分子(ICAM-1,P-選擇素,andE-選擇素)的表達。而NaHS則可促進白細胞向腸系膜小靜脈內(nèi)皮中的滾動及黏附，以及黏附分子的表達。即使給正常小鼠注射h2s，也會促進黏附分子的表達及肺部中性粒細胞浸潤(Zhangetal.2007b)。因此，H2S是炎癥反應(yīng)中白細胞激活及白細胞募集的重要的調(diào)節(jié)因子。三、h2s與瞬時感受器電位香草酸受體1及P物質(zhì)P物質(zhì)(SubstanceP,SP)作為炎癥介導(dǎo)因子在許多炎性發(fā)病機理過程中具有重要作用。給小鼠腹腔注射NaHS后將會引起其體內(nèi)P物質(zhì)含量升高(Bhatiaetal.2006)。由于H2S本身可引起肺炎及肺組織損傷與MPO

31、活性升高，此外還會引起肺組織中TNF-a和IL-1卩表達水平升高。而對于前速激肽原P物質(zhì)遺傳缺陷小鼠來說，H2S并不能引起任何肺部炎癥。用神經(jīng)激肽-1受體抑制劑CP-96345對小鼠預(yù)處理，也可保護小鼠免受H2S誘導(dǎo)的肺炎損傷。由辣椒素引起的感覺神經(jīng)元中多肽的消耗，將會緩解由H2S引起的肺炎。此外，用辣椒素受體拮抗劑辣椒平預(yù)處理小鼠，也可保護小鼠免受H2S誘導(dǎo)的肺炎發(fā)生。以上這些結(jié)果表明P物質(zhì)和神經(jīng)源性炎癥在H2S誘導(dǎo)的小鼠發(fā)炎發(fā)生過程中具有重要作用(Bhatiaetal.2006)。在急性胰腺炎中，PAG治療也可顯著降低血清、胰腺及肺組織中的P物質(zhì)含量(Bhatiaetal.2008b)。此

32、外，PAG用藥后可顯著降低雨蛙素誘導(dǎo)的急性胰腺炎小鼠胰腺及肺組織中前速激肽原(preprotachykinin,PPT-A)和神經(jīng)激肽-1受體(neurokinin-1receptor,NK-1R)mRNA的表達。PPT-A和NK-1RmRNA表達水平的降低與抵抗急性胰腺炎及肺損傷的發(fā)生密切相關(guān)(Bhatiaetal.2008b)。這些結(jié)果表明在急性胰腺炎中由H2S的促炎應(yīng)答可能受到SP-NK-1R信號通路的調(diào)控(Bhatiaetal.2008b)。此外，在急性胰腺炎中，PPT-A的缺失及H2S合成抑制也可調(diào)節(jié)toll樣受體4(toll-likereceptor4,TLR4)信號通路和隨后發(fā)生

33、的固有性免疫應(yīng)答，這提示SP/H2S通過的TLR4作用可能與NF-kB信號互作來實現(xiàn)。PPT-A基因敲除可對雨蛙素處理的胰腺腺泡細胞中H2S誘導(dǎo)的TLR4信號通路進行調(diào)控。這表明在急性胰腺炎發(fā)病過程中，H2S可能通過P物質(zhì)來上調(diào)TLR4與NF-kB信號(Tamizhselvietal.2011)。PAG對敗血癥動物模型進行治療后可顯著降低肺組織中PPT-A基因的表達及P物質(zhì)的產(chǎn)生(Zhangetal.2007c)。敲除PPT-A基因，并用NK-1R拮抗劑L703606處理后可防治H2S誘導(dǎo)的肺部炎性浸潤的加劇(Zhangetal.2007c)。此外，將敗血癥小鼠的PPT-A敲除后或用L7036

34、06處理，并不會導(dǎo)致明顯的H2S誘導(dǎo)的肺部炎性浸潤。這些發(fā)現(xiàn)表明H2S主要通過激活NK-1R使P物質(zhì)生成增多，并最終導(dǎo)致肺部炎癥及肺損傷。h2s也會通過瞬時感受器電位香草酸受體1(TRPV1)介導(dǎo)的神經(jīng)源性炎癥來誘導(dǎo)敗血癥相關(guān)性全身免疫反應(yīng)和多器官損傷(Angetal.2010)。TRPV1拮抗劑辣椒平可顯著緩解由敗血癥引起的全身免疫反應(yīng)和多器官損傷。此外，辣椒平也可延緩敗血癥引起的死亡。正如所預(yù)期的，NaHS可加劇敗血癥，而辣椒平則可逆轉(zhuǎn)這些有害影響。在PAG存在的情況下，辣椒平并不會對PAG減輕的全身免疫炎癥、多器官損傷及死亡率具有實質(zhì)性改善作用。更為重要的是辣椒平對內(nèi)源H2S的合成也沒任

35、何影響。這表明H2S位于TRPV1激活的上游。并可能在感覺神經(jīng)肽的合成及釋放調(diào)節(jié)中具有至關(guān)重要的作用。這一研究也首次報道了H2S誘導(dǎo)的敗血癥引發(fā)的全身免疫炎癥和多器官損傷是通過TRPV1介導(dǎo)的神經(jīng)源性炎癥來完成的(Angetal.2010)。辣椒平處理會導(dǎo)致敗血癥小鼠肺組織和血清中P物質(zhì)水平降低。辣椒平也可抑制NaHS引起的P物質(zhì)合成增加，但對PAG介導(dǎo)的血清和肺組織中P物質(zhì)合成減少沒有任何作用。此外，辣椒平可顯著降低H2S誘導(dǎo)的炎性因子、趨化因子及黏附分子的表達，從而對敗血癥引起的肺和肝臟功能喪失起到保護作用。辣椒平也可抑制ERK1/2及IkBa的磷酸化，同時伴隨著NF-kB的激活抑制。這項

36、研究中指出在膿毒癥中H2S可通過促進P物質(zhì)的合成及ERK-NF-kB通路的激活對TRPV1介導(dǎo)的神經(jīng)源性炎癥起到調(diào)節(jié)作用(Angetal.2011a)。Ang等最近在敗血癥引發(fā)的急性肺損傷中發(fā)現(xiàn)H2S也可通過TRPV-1通道的激活上調(diào)環(huán)氧合酶和前列腺素E代謝物的合成及活性(Angetal.2011b)。四、H2S在炎癥性疾病發(fā)生中對NF-kB信號通路的作用機制從以上H2S在炎癥發(fā)生中的作用機制中可以看出，IkB/NF-kB信號通路在任何炎癥性疾病中都貫徹始終，Oh與其同事(2006)最先在小鼠巨噬細胞中報道了H2S可抑制了LPS誘導(dǎo)的NF-kB激活。緊接著其他研究也在不同類型細胞中陸續(xù)證明H2

37、S可通過抑制NF-kB轉(zhuǎn)錄，從而抑制了促炎因子(誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、環(huán)氧合酶-2、腫瘤壞死因子-a、IL-6,IL-8,IL-邛，IL-18及粘附分子)的表達。在內(nèi)皮細胞和腺泡細胞中還發(fā)現(xiàn)，NaHS還可通過抑制IKB-a降解，從而減少NF-kB向細胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)運，最終對LPS引起的炎癥產(chǎn)生應(yīng)答(Wangetal.2009;Tamizhselvietal.2009)。此外在完整的組織中，如缺血再灌注的大鼠腎臟(Tripataraetal.2009)、心臟(Gaoetal.2012)中也觀察到了NaHS對NF-kB的抑制作用。除了常用的H2S供體NaHS之外，H2S的其他供體如GYY4137(Lie

38、tal.2008)、S-雙氯芬酸鈉(Lietal.2007)、SPRC(Gongetal.2011)也具有對NF-kB的抑制效應(yīng)。然而，也有人提出NaHS對NF-kB的作用不是抑制，而是增強(Zhietal.2007)。當(dāng)然,這種相反結(jié)論的出現(xiàn)也取決于細胞類型、培養(yǎng)條件及所使用的H2S濃度或其他方面所造成的的差異。雖然NF-kB是h2s在炎癥細胞中的關(guān)鍵靶點，但也不排除h2s對其他信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(如AKT/PKB、MAPK、STAT-3Nrf-2)的調(diào)控作用(Calvertetal.2009;Kalayarasanetal.2009;Lietal.2009a;Shaoetal.2011)。這些通

39、路可能參與H2S調(diào)節(jié)的細胞存活，且H2S對于細胞存活的作用與其在炎癥中的作用高度相關(guān)。例如，H2S對NF-kBp65亞單位上的第38位Cys殘基的硫巰基化修飾，可使巨噬細胞NF-kB對促炎癥因子TNF-a和LPS產(chǎn)生應(yīng)答，從而發(fā)揮抗凋亡作用(Senetal.2012)。這種由NF-kB引起的抗凋亡作用對于動脈粥樣硬化中巨噬細胞凋亡導(dǎo)致的粥樣硬化斑塊壞死具有重要調(diào)節(jié)作用，而在該過程中H2S發(fā)揮著巨大的作用。此外，H2S也可抑制巨噬細胞、中性粒細胞等多種細胞生存所需的MAPK通路。H2S在炎癥發(fā)生中的作用機制參考文獻AngSF,MoochhalaS,BhatiaM(2010)Hydrogensul

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