硫化氢与糖尿病.pdf

命的化学》2010年 30卷6期 · 880 · ●MiniReview CHEMISTRYOFLIFE2010，30(6) 文章编号：1000—1336(201O)O6—0880．05 硫化氢与糖尿病 闫 莉 许言午2 中国医学科学院基础医学研究所生理 与病理生理学系，北京 100005 f：海中医药大学基础医学院生物化学教研室．上海 201203 摘要：硫化氢是继 氧‘化氮和 一氧化碳之后的第鼍种 内源性气体信号分子 。近年来，内源性硫化氢的产生及 生理 意义 已经被认识，其代谢异 常 与多种疾病有关。本文综述 了近年报道的硫化氢及其 内生酶在糖尿病发病及进展中 的变化情 况，片重点慨述硫化氢效应的细胞机 制，包括硫化 氢对 p细胞胰岛素释放和对脂肪细胞葡萄糖摄取 的影 响。深入理解硫化氢在糖尿病t}J的作用将 为 以硫化 氢为靶点 的糖尿病治疗和抗糖尿病新药 设计提供新 的思路 。 关键词：硫化氢；气体介质；胱硫醚 ．丫一裂解酶；胱硫醚．p一合酶；糖尿病 中图分类号：Q45 长期 以来医学领域对硫化氧(hydrogensulfide， 燃气体。H s氧化后可以生成硫原子和二氧化硫。 H S)的队识主要局限于其毒性作用。超过 理剂量 H：S易溶于水，一分了H。S可以水解为一个H 和一 的H。s对活体器官的毒性主要体现在对中枢神经系 个HS一，当pH值较高时可进一一步生成2H 和S}。但 统以及对呼吸系统的抑制 [1-3]。虽然早在上世纪八十 是，即使在生理pH状态一F(pH 7．4)，硫化氢在水溶 年代末就已经在脑组织中发现 r内源性硫化氢的存 液中仍有 1／3处于未解离状态，并与其解离状态保持 在 】，但当时并未引起人们的重视，认为这是样品 动态平衡。虽然 目前尚无法确定H：S、HS一、S一还是 准备过程中，组织中硫烷硫原子(sulfanesulfur)释 无机硫混合物在发挥生物活性， “硫化氢 ”这一名称 放导致哺乳动物死亡后组织中硫化物急剧 }：升所造 还是被使用并接受。与NO和CO相似，HS的脂溶 成的假象H，。直到Abe报道 了．脑中HS生成的酶促 性很强，可以自由透过生物膜，进而发挥其生物学 反应机制和生理浓度下HS的生物活性，人们_才逐 作用。 渐认识到HS可能是体内一种重要的调节介质[61，并 2．硫化氢的生成及其调节 最终确定其为继一氧化氮(nitricoxide，NO)和一氧化 H：S在机体大部分组织均可 内源性生成，其中 碳(carbonmonoxide，CO)之后的第三种气体信号分子 以脑、心血管系统 、肝脏、肾脏生成最多 】。内源 (gasotransmitters)[。目前，硫化氢 已经成为医学研 性HS生成的底物是L一半胱氨酸(L．cysteine)。在体 究领域的热点，其与糖尿病的关系也逐渐引起人们 内催化 H s生成的酶卡要包括胱硫醚 一B一合酶 的重视，现就硫化氧与糖尿病的研究进展进行综述。 (cystathionie—p—sythase，CBS)、胱硫醚一Y一裂解酶 1．硫化氢的基本理化性质 (cystathionine一~-／lyase，CSE)，二者均为磷酸比哆醛一5’一 H：s是一种具有强烈 “臭鸡蛋 ”气味的无色、易 磷酸依赖性酶。在脑组织中HS主要 由CBS催化生