硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的气体,过去认为只是一种有毒的气体。硫化氢是自然界中存在的毒性最强的物质之一,主要通过地质活动或微生物产生,气味难闻,被认为是大气污染物、废物。吸入少量即可致人死亡。
“硫化氢不是一种臭鸡蛋气味的有毒气体吗?它对人体还有好处?”随着生命科学研究发现硫化氢存在于人体内。英国埃克赛特大学的学者研究发现,在消化过程当中,人类肠胃中的细菌能够生成硫化氢,常见于肠胃气胀,即俗话所说的“屁”。同时,美国一项研究发现,将新鲜的大蒜切片或捣碎后生吃在人体内也可产生丰富的硫化氢。研究发现,适量的硫化氢不仅不会对人体造成伤害,还会对人体器官系统起到保护作用,特别在心血管疾病中发挥极其重要的生物学功能。
图硫化氢在心血管疾病中的保护作用(图片来自网络)
在过去的20年中,大量研究证实硫化氢具有类似一氧化氮和一氧化碳某些特征,参与多个系统的信号传递,被认为是继一氧化氮和一氧化碳后第三种内源性气体信号分子。气体信号分子,是指可发出“信号”、引起人体细胞内信号发生转导过程、产生广泛生物学效应的气体分子。硫化氢在人体内不仅可由肠道微生物产生,各组织器官也可有特异性酶也可产生硫化氢。另外,含硫化合物或有机多硫化物的食物,如大蒜、皮蛋、榴莲等,也可为提供一定量的硫化氢。因此,在正常情况下,人体内的硫化氢水平是处在。机体内硫化氢水平在不同的组织中由其关键的产生酶进行调控并维持在一定水平范围,而各种因素导致硫化氢产生酶表达和/或活性的下调,最终引起心血管组织中硫化氢水平显著改变与各种心血管疾病的发生与发展密切相关。
动脉粥样硬化是一种慢性循环疾病,主要表现大量的脂质在动脉下沉积,是导致多种心血管事件,如急性心肌梗死、心绞痛的罪魁祸首。而近期研究表明,硫化氢参与调控动脉粥样硬化的发生发展。我国学者首次发现在小鼠动脉粥样硬化模型中,发现血浆硫化氢水平显著降低与动脉粥样斑块呈正相关。后续大量研究表明,硫化氢不仅能够在血管中发挥抗氧化作用,还能够调节血脂、清除血管内的“垃圾”、提高血管弹性,保护血管内皮细胞、降低血管炎症反应。最终延缓动脉粥样硬化的发生发展。硫化氢还能够延续血管的衰老,使血管更加“年青”,降低血压。因此,在血管组织中的硫化氢产生酶不足时,可以补充外源性硫化氢食物,如大蒜等,来延缓动脉粥样硬化的发展。
缺血性心脏病是心血管疾病中的焦点,并可发展为心律失常、心力衰竭。因而如何切实有效地减轻缺血性引起的心肌损伤已成为当今医学界面临的一个热点问题。硫化氢除了对血管具有显著的保护作用,对缺血性心脏病的保护作用也是非常的显著。硫化氢可通过多种途径发挥心脏保护的机制,在心肌缺血早期,硫化氢能够保护线粒体、减少心肌细胞的凋亡,防止心肌细胞的丢失,同时能够清除自由基,发挥保护心肌组织,改善心功能的作用。在缺血后期硫化氢能够调控心肌纤维化过程,防止心肌纤维化,改善并调节内皮一氧化氮合酶活性、促进缺血区的血管新生等,改善梗死区的血液供应。
硫化氢调控心血管疾病中的多个病理生理学过程。补充硫化氢能够改善心血管疾病,因此硫化氢也可能成为治疗心血管疾病的潜在药物。近期已发现硫化氢在心血管系统中具有较强的免疫调节作用,包括调节多种免疫细胞表型转化,在维持心血管系统免疫稳态,防止心血管疾病引起的免疫稳态失衡而加重心血管疾病发生发展具有重要意义。免疫系统是一个非常复杂的系统,而现阶段只是对硫化氢对免疫炎症调节有了初步的认识,尚有非常多的深入工作需要挖掘。因此,深入研究硫化氢炎症免疫调节的新功能将是一个突破传统思路,可能会给硫化氢在心血管系统甚至其他系统中的生物学功能带来意想不到的发现。