剧毒气体也能“乐于助人” 硫化氢防治衰老

  本报记者 俞慧友

  “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?”凭着对中学化学课程中硫化氢气体经典描述的记忆,记者不禁有些困惑。

  “是的,常人看来,硫化氢气体有毒,气味难闻,被认为是大气污染物、废物。但21世纪以来,随着人们对气体信号分子研究认识的不断深入,我们发现并证实了,体内适量的硫化氢气体,有助于抑制心脑血管等多种衰老相关性疾病的发生与发展。” 南华大学副校长、动脉硬化学湖南省重点实验室主任姜志胜淡定地为硫化氢“邀起了功”。

  他和他的团队,凭借有关硫化氢对衰老相关性疾病作用与机制的研究,新近斩获2016年度湖南省自然科学一等奖。

  灵感来了:一颗大蒜开启一项新发现

  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。目前,医学上发现并成功获得广泛应用的有一氧化氮、一氧化碳,硫化氢是世界上第三种被发现的人体气体信号分子,可参与人体多种生理和病理过程。我国是世界上较早发现、研究并报道硫化氢生物学效应,及其在人体中工作机理的国家。

  “我们的研究灵感,来源于大蒜。”姜志胜说。

  众所周知,大蒜有利人体健康,而这种吃下去让人口气难闻的家伙,就能产生硫化氢气体。大蒜对人体健康有利,是否与硫化氢气体分子有关?如果是,那人体自身能否产生内源性硫化氢气体分子?它们在体内如何产生,又有怎样的生物学效应?

  最初对硫化氢气体分子相关文献进行研究时,姜志胜脑海中蹦出了一系列问题。

  以此为切入点,2004年,姜志胜团队与北京大学合作展开硫化氢分子与衰老相关性疾病间关系的研究。他们判断,这种气体分子未来会在生命健康领域中起到重要作用。研究证明,人体内现有三类酶类可促进硫化氢生成。这些内源性硫化氢,存在于机体各组织系统,并在机体稳态平衡的维持中发挥重要调节作用。“当然,体内产生的不仅只有硫化氢,还有氢气、二氧化硫等气体分子,目前也都在研究中。这些都是一氧化氮、一氧化碳两大经典气体信号分子以外的新型气体信号分子。”姜志胜补充说。

  原创发现:防治衰老性相关疾病极具前景

  目前,姜志胜团队取得了一系列原创性科学发现——

  发现了硫化氢对动脉粥样硬化的拮抗作用及机制,深化了对血管衰老相关性疾病发病机制的认识;证实了硫化氢是一种新的拮抗心脏氧化应激损伤的保护物质,为衰老相关性心脏病的防治提供了新的思路和方向;发现了硫化氢对神经退行性疾病有关危险因子神经毒性的拮抗作用及机制,提出增加脑内H2S含量是神经退行性疾病防治的潜在新策略;发现了脂肪组织来源的硫化氢,是参与胰岛素抵抗发生的新调节分子,为揭示H2S在糖尿病这一衰老相关疾病中的作用提供了新的科学证据。

  同时,团队还在国际上首次提出了“硫化氢是衰老以及衰老相关性疾病防治的一个极具前景的化学分子”这一新学术观点,引起国际学术界高度关注。这一学术观点,发表在国际知名刊物《分子与细胞生物学》,并被评为该杂志当月的“新闻发布文章”。瑞士“老年经济研究机构”出版的2013年第5期《国际医学报告》,则以项目组论文作为背景文章,用3个版面对团队观点进行了专题报道。团队项目系列研究成果,还先后发表在《动脉硬化、血栓形成与血管生物学》等国际权威杂志,20篇主要论著被48个国家和地区引用,SCI总引次数1013次,单篇最高他引次数达180次。

  坚持研究:继续“臭味相投”下去

  “我们的研究发现表明,内源性硫化氢体系失衡是衰老相关疾病或病理过程发病的重要环节,揭示了硫化氢对衰老相关疾病或病理过程拮抗作用及其机制,也开拓了气体信号分子硫化氢生物学效应研究中的新领域,为它的临床应用提供了新的理论依据。”姜志胜如此总结。

  废气并不废,它们在体内可以参与内环境调理,使之处于平衡状态。它们可以预防衰老性相关疾病的发生。同时,当发生衰老相关性疾病时,内源性硫化氢体系出现失衡,硫化氢水平降低,可通过补充适量外源性硫化氢纠正失衡,抑制衰老相关性疾病的进一步发展。因此,团队的理论研究,为以硫化氢分子为靶点,开发相关药物,预防和拮抗一些衰老性相关疾病的发生、发展提供了科学依据。

  “我们正在开展相关药物开发的研究,最近已合成出一种新的硫化氢外源性供体,正在验证其在体内可释放出硫化氢的量及释放时间、生物学效应等。”姜志胜说。当然,他也强调,并非体内硫化氢分子越多越好。关于体内硫化氢分子的合适水平,因人、时、病等而异。

  “我们是一群有志于从事硫化氢气体信号分子研究的‘臭味相投’的人,我们还将继续‘臭味相投’下去。”姜志胜说。

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