nature.com сайтад зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS дэмжлэг хязгаарлагдмал байна. Хамгийн сайн туршлагыг авахын тулд бид хөтчийн хамгийн сүүлийн хувилбарыг ашиглахыг (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг унтраах) зөвлөж байна. Нэмж дурдахад, тасралтгүй дэмжлэг үзүүлэхийн тулд энэ сайтад хэв маяг эсвэл JavaScript агуулаагүй болно.
Устөрөгчийн сульфид (H2S) нь хүний ​​биед олон физиологийн болон эмгэг судлалын нөлөө үзүүлдэг. Натрийн гидросульфид (NaHS)-ийг биологийн туршилтанд H2S-ийн нөлөөг үнэлэх фармакологийн хэрэгсэл болгон өргөн ашигладаг. NaHS уусмалаас H2S алдагдах нь хэдхэн минут л болдог ч зарим амьтны судалгаанд NaHS уусмалыг ундны усанд H2S-ийн донор нэгдэл болгон ашигласан. Энэхүү судалгаагаар зарим зохиогчдын санал болгосноор харх/хулганы саванд бэлтгэсэн 30 μM NaHS концентрацитай ундны ус дор хаяж 12-24 цагийн турш тогтвортой байж чадах эсэхийг судалсан. NaHS (30 μM)-ийн уусмалыг ундны усанд бэлдээд харх/хулганы усны саванд нэн даруй хийнэ. Метилен цэнхэр аргыг ашиглан сульфидын агууламжийг хэмжихийн тулд усны савны үзүүр болон дотор талаас 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 24 цагийн турш дээж авсан. Үүнээс гадна, эр, эм харханд хоёр долоо хоногийн турш NaHS (30 μM) тарьсан бөгөөд эхний долоо хоног болон хоёр дахь долоо хоногийн төгсгөлд ийлдсийн сульфидын концентрацийг өдөр бүр хэмжсэн. Усны савны үзүүрээс авсан дээжинд NaHS уусмал тогтворгүй байсан; 12 ба 24 цагийн дараа тус тус 72% ба 75%-иар буурсан. Усны савны дотроос авсан дээжинд NaHS-ийн бууралт 2 цагийн дотор мэдэгдэхүйц байгаагүй; гэсэн хэдий ч 12 ба 24 цагийн дараа тус тус 47% ба 72%-иар буурсан. NaHS тарилга нь эр, эм хархны ийлдсийн сульфидын түвшинд нөлөөлөөгүй. Эцэст нь хэлэхэд, уусмал нь тогтворгүй тул ундны уснаас бэлтгэсэн NaHS уусмалыг H2S хандивлахад ашиглаж болохгүй. Энэхүү хэрэглээний арга нь амьтдыг тогтмол бус, хүлээгдэж байснаас бага хэмжээний NaHS-д өртөх болно.
Устөрөгчийн сульфид (H2S)-ийг 1700 оноос хойш хор болгон ашиглаж ирсэн; гэсэн хэдий ч түүний эндоген биосигналын молекул болох үүргийг Абэ, Кимура нар 1996 онд тодорхойлсон байдаг. Сүүлийн гурван арван жилийн хугацаанд H2S-ийн янз бүрийн хүний ​​​​биеийн систем дэх олон тооны үүргийг тодруулсан бөгөөд энэ нь H2S донор молекулууд нь тодорхой өвчнийг эмчлэх, эмчлэхэд эмнэлзүйн хувьд хэрэглэгдэж болохыг ойлгоход хүргэсэн; саяхны тоймыг Чирино болон бусад судлаачдын бүтээлээс үзнэ үү.
Натрийн гидросульфид (NaHS)-ийг эсийн өсгөвөр болон амьтны судалгаанд H2S-ийн нөлөөг үнэлэх фармакологийн хэрэгсэл болгон өргөнөөр ашиглаж ирсэн5,6,7,8. Гэсэн хэдий ч NaHS нь уусмалд H2S/HS- болж хурдан хувирдаг, полисульфидээр амархан бохирддог, амархан исэлдэж, ууршдаг тул H2S-ийн хамгийн тохиромжтой донор биш юм4,9. Олон биологийн туршилтанд NaHS нь усанд уусдаг бөгөөд энэ нь идэвхгүй ууршилт, H2S10,11,12 алдагдах, H2S11,12,13-ийн аяндаа исэлдэх, фотолиз14 үүсгэдэг. Анхны уусмал дахь сульфид нь H2S11-ийн ууршилтаас болж маш хурдан алдагддаг. Нээлттэй саванд H2S-ийн хагас задралын хугацаа (t1/2) ойролцоогоор 5 минут бөгөөд түүний концентраци минутанд ойролцоогоор 13%-иар буурдаг10. NaHS уусмалаас устөрөгчийн сульфид алдагдах нь хэдхэн минут л болдог ч зарим амьтны судалгаагаар NaHS уусмалыг ундны усанд устөрөгчийн сульфидын эх үүсвэр болгон 1-21 долоо хоногийн турш ашиглаж, NaHS агуулсан уусмалыг 12-24 цаг тутамд сольж байна.15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 Энэ практик нь шинжлэх ухааны судалгааны зарчимтай нийцэхгүй байна, учир нь эмийн тун нь бусад зүйлд, ялангуяа хүнд хэрэглэхэд үндэслэсэн байх ёстой.27
Биоанагаахын чиглэлээр клиникээс өмнөх судалгаа нь өвчтөний тусламж үйлчилгээ эсвэл эмчилгээний үр дүнгийн чанарыг сайжруулах зорилготой юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх амьтны судалгааны үр дүнг хүмүүст хараахан орчуулаагүй байна28,29,30. Энэхүү орчуулгын бүтэлгүйтлийн нэг шалтгаан нь амьтны судалгааны арга зүйн чанарт анхаарал хандуулаагүй явдал юм30. Тиймээс энэхүү судалгааны зорилго нь зарим судалгаанд дурдсан эсвэл санал болгосончлон харх/хулганы усны саванд бэлтгэсэн 30 μM NaHS уусмал нь ундны усанд 12-24 цагийн турш тогтвортой байж чадах эсэхийг судлах явдал байв.
Энэхүү судалгааны бүх туршилтыг Иранд лабораторийн амьтдыг арчлах, ашиглах талаар нийтлэгдсэн удирдамжийн дагуу явуулсан31. Энэхүү судалгааны бүх туршилтын тайланд ARRIVE удирдамжийг дагасан32. Шахид Бехешти Анагаахын Шинжлэх Ухааны Их Сургуулийн Дотоод шүүрлийн Шинжлэх Ухааны Хүрээлэнгийн Ёс зүйн хороо энэхүү судалгааны бүх туршилтын журмыг баталсан.
Цайрын ацетат дигидрат (CAS: 5970-45-6) болон усгүй төмрийн хлорид (CAS: 7705-08-0)-ийг Biochem, Chemopahrama (Cosne-sur-Loire, France)-аас худалдан авсан. Натрийн гидросульфидын гидрат (CAS: 207683-19-0) болон N,N-диметил-п-фенилендиамин (DMPD) (CAS: 535-47-0)-ийг Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, АНУ)-аас худалдан авсан. Изофлураныг Piramal (Бетлехем, Пенсильвани, АНУ)-аас худалдан авсан. Давсны хүчил (HCl)-ийг Merck (Дармштадт, Герман)-аас худалдан авсан.
Ундны усанд NaHS (30 μM) уусмал бэлтгээд хулганы усны саванд нэн даруй хийнэ. Энэ концентрацийг NaHS-ийг H2S-ийн эх үүсвэр болгон ашигласан олон тооны нийтлэлд үндэслэн сонгосон; Хэлэлцүүлгийн хэсгийг үзнэ үү. NaHS нь янз бүрийн хэмжээний гидратжуулсан ус (өөрөөр хэлбэл NaHS•xH2O) агуулсан гидратжуулсан молекул юм; үйлдвэрлэгчийн мэдээлснээр бидний судалгаанд ашигласан NaHS-ийн хувь 70.7% (өөрөөр хэлбэл NaHS•1.3 H2O) байсан бөгөөд бид тооцоололдоо энэ утгыг харгалзан үзсэн бөгөөд 56.06 г/моль молекул жинг ашигласан бөгөөд энэ нь усгүй NaHS-ийн молекул жин юм. Гидратжуулсан ус (мөн талсжих ус гэж нэрлэдэг) нь талст бүтцийг бүрдүүлдэг усны молекулууд юм33. Гидратууд нь ангидратуудтай харьцуулахад өөр өөр физик болон термодинамик шинж чанартай байдаг34.
Ундны усанд NaHS нэмэхээсээ өмнө уусгагчийн рН болон температурыг хэмжинэ. NaHS уусмалыг амьтны торонд байгаа харх/хулганы усны саванд нэн даруй хийнэ. Сульфидын агууламжийг хэмжихийн тулд усны савны үзүүрээс болон дотроос 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 24 цагийн турш дээж авсан. Дээж авах бүрийн дараа сульфидын хэмжилтийг хийсэн. Зарим судалгаагаар усны хоолойн жижиг нүх сүв нь H2S ууршилтыг багасгаж чаддаг болохыг харуулсан тул бид хоолойн үзүүрээс дээж авсан. Энэ асуудал нь саванд байгаа уусмалд ч хамаатай бололтой. Гэсэн хэдий ч усны савны хүзүүнд байгаа уусмалын хувьд ийм зүйл байгаагүй бөгөөд ууршилтын түвшин өндөр бөгөөд исэлддэггүй байсан; үнэндээ амьтад эхлээд энэ усыг уусан.
Судалгаанд эр болон эм Вистар хархнуудыг ашигласан. Хархнуудыг полипропилен торонд (тор бүрт 2-3 харх) стандарт нөхцөлд (температур 21-26 °C, чийгшил 32-40%) 12 цагийн гэрэлтэй (өглөөний 7-оос оройн 7 цаг хүртэл), 12 цагийн харанхуйд (оройн 7-оос өглөөний 7 цаг хүртэл) байлгасан. Хархнууд цоргоны усанд чөлөөтэй нэвтрэх боломжтой байсан бөгөөд стандарт хоолоор (Хорак Дам Парс Компани, Тегеран, Иран) хооллож байжээ. Нас нь тохирсон (6 сартай) эмэгчин (n=10, биеийн жин: 190-230 гр) болон эрэгчин (n=10, биеийн жин: 320-370 гр) Вистар хархнуудыг санамсаргүй байдлаар хяналтын болон NaHS (30 μM) боловсруулсан бүлэгт (бүлэг тус бүрт n=5) хуваасан. Түүврийн хэмжээг тодорхойлохын тулд бид өмнөх туршлага болон хүчний шинжилгээг хослуулсан KISS (Keep It Simple, Stupid) аргыг ашигласан35. Бид эхлээд 3 харханд туршилтын судалгаа хийж, сийвэнгийн нийт сульфидын дундаж түвшин болон стандарт хазайлтыг (8.1 ± 0.81 μM) тодорхойлсон. Дараа нь 80%-ийн чадлыг харгалзан үзээд хоёр талт 5%-ийн ач холбогдлын түвшинг авч үзээд, туршилтын амьтдын түүврийн хэмжээг тооцоолоход Фестинг санал болгосон урьдчилан тодорхойлсон утгатай 2.02 гэсэн стандартчилсан нөлөөллийн хэмжээтэй тохирох урьдчилсан түүврийн хэмжээг (өмнөх уран зохиолд үндэслэсэн n = 5) тодорхойлсон35. Энэ утгыг SD (2.02 × 0.81)-ээр үржүүлсний дараа урьдчилан таамагласан илрүүлж болох нөлөөллийн хэмжээ (1.6 μM) нь 20% байсан нь хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц юм. Энэ нь n = 5/бүлэг нь бүлгүүдийн хоорондох 20%-ийн дундаж өөрчлөлтийг илрүүлэхэд хангалттай гэсэн үг юм. Хархнуудыг Excel програм хангамжийн санамсаргүй функцийг ашиглан хяналтын болон NaSH-ээр боловсруулсан бүлэгт санамсаргүй байдлаар хуваасан 36 (Нэмэлт Зураг 1). Үр дүнгийн түвшинд сохор байдлыг хийсэн бөгөөд биохимийн хэмжилт хийж буй судлаачид бүлгийн даалгаврын талаар мэдээгүй байв.
Хоёр хүйсийн NaHS бүлгүүдийг ундны усанд бэлтгэсэн 30 μM NaHS уусмалаар 2 долоо хоногийн турш боловсруулсан; Шинэ уусмалыг 24 цаг тутамд өгч, энэ хугацаанд биеийн жинг хэмжсэн. Эхний болон хоёр дахь долоо хоногийн төгсгөлд бүх хархны сүүлний үзүүрээс өдөр бүр изофлуран мэдээ алдуулалтын дор цусны дээж авсан. Цусны дээжийг 3000 г-д 10 минутын турш центрифугээр ялгаж, ийлдсийг ялгаж, ийлдсийн мочевин, креатинин (Cr), нийт сульфидыг дараа нь хэмжихийн тулд -80°C-д хадгалсан. Ийлдсийн мочевиныг ферментийн уреазын аргаар, ийлдсийн креатининыг фотометрийн Жаффе аргаар худалдаанд байгаа иж бүрдэл (Man Company, Тегеран, Иран) болон автомат анализатор (Selectra E, серийн дугаар 0-2124, Нидерланд) ашиглан тодорхойлсон. Мочевин болон Cr-ийн шинжилгээний доторх болон хоорондын хэлбэлзлийн коэффициент 2.5%-иас бага байв.
Метилен цэнхэр (MB) аргыг ундны ус болон NaHS агуулсан ийлдэс дэх нийт сульфидыг хэмжихэд ашигладаг; MB нь бөөн уусмал болон биологийн дээжинд сульфидыг хэмжихэд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм11,37. MB аргыг нийт сульфидын санг38 тооцоолж, усан фазад H2S, HS- ба S2 хэлбэрээр органик бус сульфидийг39 хэмжихэд ашиглаж болно. Энэ аргаар хүхрийг цайрын ацетат11,38 байгаа үед цайрын сульфид (ZnS) болгон тунадасжуулдаг. Цайрын ацетатын тунадасжилт нь сульфидийг бусад хромофоруудаас ялгахад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг арга юм11. ZnS-ийг хүчтэй хүчиллэг нөхцөлд HCl11 ашиглан дахин уусгасан. Сульфид нь төмрийн хлорид (Fe3+ нь исэлдүүлэгч бодисоор ажилладаг)-аар катализжуулсан урвалд DMPD-тэй 1:2 стехиометрийн харьцаагаар урвалд орж, MB будагч бодис үүсгэдэг бөгөөд үүнийг 670 нм40,41-д спектрофотометрийн аргаар илрүүлдэг. MB аргын илрүүлэх хязгаар нь ойролцоогоор 1 μM11 байна.
Энэхүү судалгаанд дээж тус бүрээс (уусмал эсвэл ийлдэс) 100 мкл-ийг хуруу шилэнд нэмсэн; дараа нь 200 мкл цайрын ацетат (нэрмэл усанд 1% w/v), 100 мкл DMPD (7.2 М HCl-д 20 мМ), 133 мкл FeCl3 (1.2 М HCl-д 30 мМ) нэмсэн. Холимгийг 37°C-д харанхуйд 30 минутын турш инкубацлав. Уусмалыг 10,000 г-д 10 минутын турш центрифугээр түлж, дээд давхаргын шингээлтийг 670 нм-д микроплант уншигч (BioTek, MQX2000R2, Winooski, VT, USA) ашиглан уншсан. Сульфидын концентрацийг ddH2O дахь NaHS (0–100 мкМ)-ийн тохируулгын муруй ашиглан тодорхойлсон (Нэмэлт Зураг 2). Хэмжилтэд ашигласан бүх уусмалыг шинээр бэлтгэсэн. Сульфидын хэмжилтийн шинжилгээний доторх болон хоорондын хэлбэлзлийн коэффициентүүд тус тус 2.8% ба 3.4% байв. Мөн бид натрийн тиосульфат агуулсан ундны ус болон сийвэнгийн дээжээс гаргаж авсан нийт сульфидыг баяжуулсан дээжийн аргыг42 ашиглан тодорхойлсон. Натрийн тиосульфат агуулсан ундны ус болон сийвэнгийн дээжийн гаргаж авсан хэмжээ тус тус 91 ± 1.1% (n = 6) ба 93 ± 2.4% (n = 6) байв.
Статистикийн шинжилгээг Windows-д зориулсан GraphPad Prism програм хангамжийн 8.0.2 хувилбарыг ашиглан хийсэн (GraphPad Software, Сан Диего, Калифорни, АНУ, www.graphpad.com). NaHS нэмэхээс өмнө болон дараа ундны усны температур болон рН-ийг харьцуулахын тулд хос t-тестийг ашигласан. NaHS агуулсан уусмал дахь H2S-ийн алдагдлыг суурь шингээлтээс хувиар буурсан гэж тооцоолсон бөгөөд алдагдал статистикийн хувьд ач холбогдолтой эсэхийг үнэлэхийн тулд бид нэг талын давтан хэмжилттэй ANOVA-г, дараа нь Даннеттын олон харьцуулалтын тестийг хийсэн. Биеийн жин, сийвэнгийн мочевин, сийвэнгийн креатинин, нийт сийвэнгийн сульфидыг хяналтын болон NaHS-ээр эмчилсэн өөр өөр хүйсийн хархнуудын хооронд хоёр талын холимог (дотоод хооронд) ANOVA-г, дараа нь Бонферронигийн пост-хок тестийг ашиглан харьцуулсан. Хоёр сүүлт P утгууд ​​< 0.05-ыг статистикийн хувьд ач холбогдолтой гэж үзсэн.
Ундны усны рН нь NaHS нэмэхээс өмнө 7.60 ± 0.01, NaHS нэмсний дараа 7.71 ± 0.03 байсан (n = 13, p = 0.0029). Ундны усны температур 26.5 ± 0.2 байсан бөгөөд NaHS нэмсний дараа 26.2 ± 0.2 болж буурсан (n = 13, p = 0.0128). 30 μM NaHS уусмалыг ундны усанд бэлдэж, усны саванд хадгална. NaHS уусмал нь тогтворгүй бөгөөд түүний концентраци цаг хугацааны явцад буурдаг. Усны савны хүзүүнээс дээж авахад эхний цагийн дотор мэдэгдэхүйц бууралт (68.0%) ажиглагдсан бөгөөд уусмал дахь NaHS-ийн агууламж 12 ба 24 цагийн дараа тус тус 72% ба 75%-иар буурсан. Усны савнаас авсан дээжинд NaHS-ийн бууралт 2 цаг хүртэл мэдэгдэхүйц байгаагүй боловч 12 ба 24 цагийн дараа тус тус 47% ба 72%-иар буурсан байна. Эдгээр өгөгдөл нь ундны усанд бэлтгэсэн 30 μM уусмал дахь NaHS-ийн хувь нь дээж авах байршлаас үл хамааран 24 цагийн дараа анхны утгын дөрөвний нэг орчим болж буурсан болохыг харуулж байна (Зураг 1).
Харх/хулганы саванд байгаа ундны усанд NaHS уусмалын (30 μM) тогтвортой байдал. Уусмалыг бэлтгэсний дараа усны савны үзүүр болон дотор талаас дээж авсан. Өгөгдлийг дундаж ± SD (n = 6/бүлэг) гэж үзүүлэв. * ба #, 0 хугацаатай харьцуулахад P < 0.05. Усны савны зураг дээр үзүүр (онгойлгосонтой) болон савны их бие харагдаж байна. Үзүүрийн эзэлхүүн нь ойролцоогоор 740 μL байна.
Шинээр бэлтгэсэн 30 μM уусмал дахь NaHS-ийн концентраци 30.3 ± 0.4 μM байсан (хүрээ: 28.7–31.9 μM, n = 12). Гэсэн хэдий ч 24 цагийн дараа NaHS-ийн концентраци бага утга хүртэл буурсан (дундаж утга: 3.0 ± 0.6 μM). Зураг 2-т үзүүлсэнчлэн харханд өртсөн NaHS-ийн концентраци нь судалгааны хугацаанд тогтмол байгаагүй.
Эмэгчин хархны биеийн жин цаг хугацааны явцад мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн (хяналтын бүлэгт 205.2 ± 5.2 гр-аас 213.8 ± 7.0 гр, NaHS-ээр эмчилсэн бүлэгт 204.0 ± 8.6 гр-аас 211.8 ± 7.5 гр хүртэл); гэсэн хэдий ч NaHS эмчилгээ нь биеийн жинд ямар ч нөлөө үзүүлээгүй (Зураг 3). Эрэгчин хархны биеийн жин цаг хугацааны явцад мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн (хяналтын бүлэгт 338.6 ± 8.3 гр-аас 352.4 ± 6.0 гр, NaHS-ээр эмчилсэн бүлэгт 352.4 ± 5.9 гр-аас 363.2 ± 4.3 гр хүртэл); гэсэн хэдий ч NaHS эмчилгээ нь биеийн жинд ямар ч нөлөө үзүүлээгүй (Зураг 3).
NaHS (30 μM) хэрэглэсний дараа эмэгчин болон эрэгчин хархнуудын биеийн жингийн өөрчлөлт. Өгөгдлийг дундаж ± SEM хэлбэрээр үзүүлсэн бөгөөд Бонферронигийн дараах тесттэй хоёр талын холимог (дундаж) дисперсийн шинжилгээг ашиглан харьцуулсан. Бүлэг бүрт хүйс тус бүрийн n = 5.
Судалгааны туршид хяналтын бүлэг болон NaSH-ээр эмчилсэн хархнуудад сийвэнгийн мочевин болон креатин фосфатын концентраци харьцуулж болохуйц байсан. Цаашилбал, NaSH эмчилгээ нь сийвэнгийн мочевин болон креатинхромын концентрацид нөлөөлөөгүй (Хүснэгт 1).
Сийвэн дэх нийт сульфидын суурь концентраци нь хяналтын болон NaHS-ээр эмчилсэн эр (8.1 ± 0.5 μM vs. 9.3 ± 0.2 μM) болон эм (9.1 ± 1.0 μM vs. 6.1 ± 1.1 μM) хархнуудын хооронд харьцуулж болохуйц байв. NaHS-ийг 14 хоногийн турш хэрэглэх нь эр болон эм хархнуудын сийвэн дэх нийт сульфидын түвшинд ямар ч нөлөө үзүүлээгүй (Зураг 4).
NaHS (30 μM) хэрэглэсний дараа эр, эм харханд сийвэнгийн нийт сульфидын агууламжийн өөрчлөлт. Өгөгдлийг дундаж ± SEM хэлбэрээр үзүүлсэн бөгөөд Бонферронигийн пост-хок тесттэй хоёр талын холимог (дотоод-дотоод) дисперсийн шинжилгээг ашиглан харьцуулсан. Хүйс тус бүр, n = 5/бүлэг.
Энэхүү судалгааны гол дүгнэлт нь NaHS агуулсан ундны ус тогтворгүй байдаг явдал юм: харх/хулганы усны савны үзүүр болон дотроос дээж авснаас хойш 24 цагийн дараа анхны нийт сульфидын агууламжийн дөрөвний нэг орчим хувийг л илрүүлж болно. Цаашилбал, хархнууд NaHS уусмал дахь H2S алдагдсанаас болж тогтворгүй NaHS концентрацид өртсөн бөгөөд ундны усанд NaHS нэмэх нь биеийн жин, сийвэнгийн мочевин болон креатин хром, эсвэл сийвэнгийн нийт сульфидад нөлөөлөөгүй.
Энэхүү судалгаанд ундны усанд бэлтгэсэн 30 μM NaHS уусмалаас H2S алдагдлын хэмжээ цагт ойролцоогоор 3% байсан. Буфержуулсан уусмалд (10 мМ PBS-д 100 μM натрийн сульфид, рН 7.4) сульфидын агууламж 8 цагийн турш 7%-иар буурсан гэж мэдээлсэн11. Бид өмнө нь NaHS-ийг хэвлийн дотор хэрэглэхийг ундны усанд 54 μM NaHS уусмалаас сульфидын алдагдлын хэмжээ цагт ойролцоогоор 2.3% байсан (бэлтгэсний дараа эхний 12 цагт 4%/цаг, сүүлийн 12 цагт 1.4%/цаг)8 гэж мэдээлсэн. Өмнөх судалгаанууд43 нь NaHS уусмалаас H2S тогтмол алдагдаж байгааг тогтоосон бөгөөд энэ нь голчлон ууршилт ба исэлдэлтээс үүдэлтэй юм. Хөөс нэмээгүй ч гэсэн үндсэн уусмал дахь сульфид нь H2S ууршилтаас болж хурдан алдагддаг11. Судалгаагаар 30-60 секунд үргэлжилдэг шингэрүүлэлтийн процессын үед H2S-ийн 5-10% орчим нь ууршилтаас болж алдагддаг болохыг харуулсан6. Уусмалаас H2S ууршихаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд судлаачид уусмалыг зөөлөн хутгах12, үндсэн уусмалыг хуванцар хальсаар хучих6, уусмалыг агаарт өртөхийг багасгах зэрэг хэд хэдэн арга хэмжээ авсан, учир нь H2S уурших хурд нь агаар-шингэний интерфейсээс хамаардаг.13 H2S-ийн аяндаа исэлдэлт нь голчлон шилжилтийн металлын ионууд, ялангуяа усан дахь хольц болох төмрийн ионуудаар явагддаг.13 H2S-ийн исэлдэлт нь полисульфид (ковалент холбоогоор холбогдсон хүхрийн атомууд)11 үүсэхэд хүргэдэг. Исэлдэлтээс зайлсхийхийн тулд H2S агуулсан уусмалыг хүчилтөрөгчгүйжүүлсэн уусгагчид бэлтгэж, дараа нь хүчилтөрөгчгүйжүүлэлтийг хангахын тулд 20-30 минутын турш аргон эсвэл азотоор цэвэрлэнэ.11,12,37,44,45,46 Диэтилентриаминпентацууны хүчил (DTPA) нь аэроб уусмал дахь HS-ийн исэлдэлтийг саатуулдаг металл хелатор (10-4 М) юм. DTPA байхгүй үед HS-ийн исэлдэлтийн хурд нь 25°C-д ойролцоогоор 3 цагийн турш ойролцоогоор 50% байдаг37,47. Цаашилбал, 1e-сульфидын исэлдэлт нь хэт ягаан туяагаар катализждаг тул уусмалыг мөсөн дээр хадгалж, гэрлээс хамгаалах хэрэгтэй11.
Зураг 5-д үзүүлсэнчлэн, NaHS нь усанд уусах үед Na+ ба HS-6 болж диссоциацид ордог; энэхүү диссоциацийг урвалын pK1-ээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь температураас хамаарна: pK1 = 3.122 + 1132/T, энд T нь 5-30°C хооронд хэлбэлздэг бөгөөд Кельвин (K), K = °C + 273.1548 градусаар хэмжигддэг. HS- нь өндөр pK2 (pK2 = 19)-тэй тул рН < 96.49 үед S2- үүсдэггүй эсвэл маш бага хэмжээгээр үүсдэг. Үүний эсрэгээр HS- нь суурь болж, H2O молекулаас H+ хүлээн авдаг бол H2O нь хүчил болж, H2S ба OH- болж хувирдаг.
NaHS уусмалд (30 µM) ууссан H2S хий үүсэх. aq, усан уусмал; g, хий; l, шингэн. Бүх тооцоололд усны рН = 7.0, усны температур = 20 °C гэж үзсэн. BioRender.com-той хамтран бүтээгдсэн.
NaHS уусмалууд тогтворгүй гэсэн нотолгоо байгаа хэдий ч хэд хэдэн амьтны судалгаагаар ундны усанд агуулагдах NaHS уусмалыг H2S донорын нэгдэл болгон ашигласан15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 бөгөөд интервенцийн хугацаа 1-21 долоо хоног байна (Хүснэгт 2). Эдгээр судалгааны явцад NaHS уусмалыг 12 цаг, 15, 17, 18, 24, 25 цаг эсвэл 24 цаг, 19, 20, 21, 22, 23 цаг тутамд шинэчилсэн. Бидний үр дүнгээс харахад хархнууд NaHS уусмалаас H2S алдагдсанаас болж тогтворгүй эмийн концентрацид өртөж, хархны ундны усанд агуулагдах NaHS агууламж 12 эсвэл 24 цагийн хугацаанд мэдэгдэхүйц хэлбэлзэж байсан (Зураг 2-ыг үзнэ үү). Эдгээр судалгаануудын хоёрт усан дахь H2S-ийн түвшин 24 цагийн турш тогтвортой хэвээр байсан эсвэл 12 цагийн турш H2S-ийн зөвхөн 2-3% алдагдал ажиглагдсан гэж мэдээлсэн боловч тэдгээр нь дэмжлэг үзүүлэх өгөгдөл эсвэл хэмжилтийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгөөгүй болно. Хоёр судалгаагаар усны савны жижиг диаметр нь H2S-ийн ууршилтыг багасгаж чаддаг болохыг харуулсан15,19. Гэсэн хэдий ч бидний үр дүнгээс харахад энэ нь усны савнаас H2S-ийн алдагдлыг 12-24 цагийн оронд 2 цагаар л хойшлуулж болзошгүй юм. Хоёр судалгаа хоёулаа ундны усан дахь NaHS-ийн түвшин өөрчлөгдөөгүй гэж бид үзэж байгаа бөгөөд учир нь бид усанд өнгөний өөрчлөлт ажиглаагүй; тиймээс агаараар H2S-ийн исэлдэлт мэдэгдэхүйц байгаагүй19,20. Гайхалтай нь энэхүү субъектив арга нь NaHS-ийн концентрацийн өөрчлөлтийг цаг хугацааны явцад хэмжихийн оронд усан дахь тогтвортой байдлыг үнэлдэг.
NaHS уусмал дахь H2S-ийн алдагдал нь рН болон температуртай холбоотой. Бидний судалгаанд тэмдэглэснээр NaHS-ийг усанд уусгахад шүлтлэг уусмал үүсдэг50. NaHS-ийг усанд уусгахад ууссан H2S хий үүсэх нь рН-ийн утгаас хамаарна6. Уусмалын рН бага байх тусам H2S хийн молекулуудад агуулагдах NaHS-ийн эзлэх хувь өндөр бөгөөд усан уусмалаас сульфид төдий чинээ их алдагддаг11. Эдгээр судалгаануудын аль нь ч NaHS-ийн уусгагч болгон ашигласан ундны усны рН-ийн талаар мэдээлээгүй болно. Ихэнх улс орнуудын баталсан ДЭМБ-ын зөвлөмжийн дагуу ундны усны рН нь 6.5-8.551 хооронд байх ёстой. Энэхүү рН-ийн хүрээнд H2S-ийн аяндаа исэлдэх хурд ойролцоогоор арав дахин нэмэгддэг13. Энэхүү рН-ийн хүрээнд NaHS-ийг усанд уусгахад ууссан H2S хийн концентраци 1-22.5 μM байх бөгөөд энэ нь NaHS-ийг уусгахаас өмнө усны рН-ийг хянахын ач холбогдлыг онцолж байна. Үүнээс гадна, дээрх судалгаанд мэдээлсэн температурын хүрээ (18–26 °C) нь уусмал дахь ууссан H2S хийн концентрацийг ойролцоогоор 10% -иар өөрчлөхөд хүргэдэг, учир нь температурын өөрчлөлт нь pK1-ийг өөрчилдөг бөгөөд pK1-ийн бага зэргийн өөрчлөлт нь ууссан H2S хийн концентрацид мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг48. Үүнээс гадна, зарим судалгааны урт хугацаа (5 сар)22 нь температурын хэлбэлзэл их байх төлөвтэй байгаа нь энэ асуудлыг улам хурцатгаж байна.
Нэгээс бусад бүх судалгаанд ундны усанд 30 μM NaHS уусмал ашигласан. Хэрэглэсэн тунг (өөрөөр хэлбэл 30 μM) тайлбарлахын тулд зарим зохиогчид усан фаз дахь NaHS нь H2S хийн яг ижил концентрацийг үүсгэдэг бөгөөд H2S-ийн физиологийн хүрээ 10-100 μM байдаг тул энэ тун нь физиологийн хүрээнд байна гэж онцолсон15,16. Бусад нь 30 μM NaHS нь сийвэн дэх H2S түвшинг физиологийн хүрээнд, өөрөөр хэлбэл 5-300 μM19,20 байлгаж чадна гэж тайлбарласан. Бид зарим судалгаанд H2S-ийн нөлөөллийг судлахад ашигласан 30 μM (рН = 7.0, T = 20 °C) усан дахь NaHS-ийн концентрацийг авч үзсэн. Ууссан H2S хийн концентраци нь 14.7 μM бөгөөд энэ нь анхны NaHS концентрацийн 50% орчим юм. Энэ утга нь бусад зохиогчдын ижил нөхцөлд тооцоолсон утгатай төстэй13,48.
Бидний судалгаанд NaHS хэрэглэснээр биеийн жин өөрчлөгдөөгүй; энэ үр дүн нь эр хулгана22,23 болон эр харханд хийсэн бусад судалгааны үр дүнтэй нийцэж байна18; Гэсэн хэдий ч хоёр судалгаагаар NaSH нь бөөрний мэс засал хийлгэсэн харханд биеийн жингийн бууралтыг сэргээсэн гэж мэдээлсэн24,26 бол бусад судалгаагаар NaSH хэрэглэснээр биеийн жинд хэрхэн нөлөөлж байгааг мэдэгдээгүй15,16,17,19,20,21,25. Цаашилбал, бидний судалгаанд NaSH хэрэглэснээр сийвэнгийн мочевин болон креатин хромын түвшинд нөлөөлөөгүй бөгөөд энэ нь өөр нэг тайлангийн үр дүнтэй нийцэж байна25.
Судалгаагаар NaHS-ийг ундны усанд 2 долоо хоногийн турш нэмэх нь эр, эм харханд сийвэнгийн сульфидын нийт концентрацид нөлөөлөөгүй болохыг тогтоожээ. Энэхүү олдвор нь Сен болон бусад судалгааны үр дүнтэй нийцэж байна. (16): ундны усанд 30 μM NaHS-ээр 8 долоо хоногийн эмчилгээ хийснээр хяналтын харханд сийвэнгийн сульфидын түвшинд нөлөөлөөгүй; гэсэн хэдий ч тэд энэхүү оролцоо нь бөөр тайруулсан хулгануудын сийвэн дэх H2S-ийн буурсан түвшинг сэргээсэн гэж мэдээлсэн. Ли болон бусад (22) мөн 30 μM NaHS-ийг ундны усанд 5 сарын турш хэрэглэх нь хөгшин хулгануудад сийвэнгийн чөлөөт сульфидын түвшинг ойролцоогоор 26% -иар нэмэгдүүлсэн гэж мэдээлсэн. Бусад судалгаагаар ундны усанд NaHS нэмсний дараа эргэлтийн сульфидын өөрчлөлтийг мэдээлээгүй байна.
Sigma NaHS15,16,19,20,21,22,23 ашиглан долоон судалгаа хийсэн боловч гидратжуулсан усны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөөгүй бөгөөд таван судалгаанд тэдгээрийг бэлтгэх аргад ашигласан NaHS-ийн эх үүсвэрийг дурдаагүй17,18,24,25,26. NaHS нь гидратжуулсан молекул бөгөөд түүний гидратжуулсан усны агууламж харилцан адилгүй байж болох бөгөөд энэ нь өгөгдсөн молийн уусмал бэлтгэхэд шаардлагатай NaHS-ийн хэмжээнд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, бидний судалгаанд NaHS-ийн агууламж NaHS•1.3 H2O байсан. Тиймээс эдгээр судалгаанд NaHS-ийн бодит концентраци нь мэдээлэгдсэнээс бага байж болно.
"Ийм богино хугацааны нэгдэл яаж ийм удаан хугацаанд үйлчилдэг юм бэ?" Позгай нар21 хулганад колит үүсэхэд NaHS-ийн нөлөөг үнэлэхдээ энэ асуултыг тавьсан. Тэд ирээдүйн судалгаанууд энэ асуултад хариулж, NaHS уусмалууд нь H2S болон NaHS21-ийн нөлөөг зуучилдаг дисульфидээс гадна илүү тогтвортой полисульфид агуулсан байж болзошгүй гэж таамаглаж чадна гэж найдаж байна. Өөр нэг боломж бол уусмалд үлдсэн NaHS-ийн маш бага концентраци нь ашигтай нөлөө үзүүлж болзошгүй юм. Үнэндээ Олсон нар цусан дахь H2S-ийн микромолийн түвшин нь физиологийн шинж чанартай биш бөгөөд наномолийн хязгаарт байх эсвэл огт байхгүй байх ёстой гэсэн нотолгоог өгсөн13. H2S нь уургийн сульфатжуулалтаар дамжуулан үйлчилж болох бөгөөд энэ нь олон уургийн үйл ажиллагаа, тогтвортой байдал, байршилд нөлөөлдөг трансляцийн дараах эргэлт буцалтгүй өөрчлөлт юм52,53,54. Үнэндээ физиологийн нөхцөлд элэгний олон уургийн ойролцоогоор 10% -25% нь сульфиджсэн байдаг53. Хоёр судалгаа хоёулаа NaHS-ийн хурдан устаж үгүй ​​болохыг хүлээн зөвшөөрсөн19,23 боловч гайхмаар нь "бид өдөр бүр сольж, ундны усан дахь NaHS-ийн агууламжийг хянаж байсан" гэж мэдэгдсэн.23 Нэгэн судалгаанд санамсаргүйгээр "NaHS нь H2S-ийн стандарт донор бөгөөд эмнэлзүйн практикт H2S-ийг орлуулахад түгээмэл хэрэглэгддэг" гэж мэдэгджээ.18
Дээрх хэлэлцүүлэгт NaHS нь уусмалаас ууршилт, исэлдэлт болон фотолизийн замаар алдагддаг болохыг харуулж байгаа тул уусмалаас H2S-ийн алдагдлыг бууруулах зарим саналуудыг гаргаж байна. Нэгдүгээрт, H2S-ийн ууршилт нь хий-шингэний интерфэйсээс13 болон уусмалын рН-ээс11 хамаарна; тиймээс ууршилтын алдагдлыг багасгахын тулд усны савны хүзүүг өмнө нь тайлбарласны дагуу15,19 аль болох бага болгож, ууршилтын алдагдлыг багасгахын тулд усны рН-ийг хүлээн зөвшөөрөгдөх дээд хязгаарт (өөрөөр хэлбэл 6.5–8.551) тохируулж болно11. Хоёрдугаарт, H2S-ийн аяндаа исэлдэлт нь хүчилтөрөгчийн нөлөө болон ундны усанд шилжилтийн металлын ионуудын нөлөөгөөр13 явагддаг тул ундны усыг аргон эсвэл азотоор хүчилтөрөгчгүйжүүлэх44,45 болон металл хелаторуудыг37,47 ашиглах нь сульфидын исэлдэлтийг бууруулж чадна. Гуравдугаарт, H2S-ийн фото задралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд усны савыг хөнгөн цагаан тугалган цаасаар ороож болно; Энэ практик нь стрептозотоцин зэрэг гэрэлд мэдрэмтгий материалд мөн хамаарна55. Эцэст нь, органик бус сульфидын давс (NaHS, Na2S, CaS)-ийг өмнө нь мэдээлснээр ундны усанд уусгахын оронд амны хөндийн ...
Хязгаарлалт нь бид усан уусмал болон ийлдэс дэх сульфидыг MB аргыг ашиглан хэмжсэн явдал юм. Сульфидыг хэмжих аргуудад иодын титрлэлт, спектрофотометр, электрохимийн арга (потенциометр, амперометр, кулометрийн арга болон амперометрийн арга) болон хроматографи (хийн хроматографи ба өндөр хүчин чадалтай шингэн хроматографи) орно, тэдгээрийн дунд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг арга бол MB спектрофотометрийн арга юм62. Биологийн дээжинд H2S хэмжих MB аргын хязгаарлалт нь хүчиллэг нөхцөлд хийгддэг тул биологийн эх үүсвэрээс хүхэр гаргаж авдаг тул чөлөөт H2S63 биш, харин бүх хүхэр агуулсан нэгдлүүдийг хэмждэг64. Гэсэн хэдий ч Америкийн Нийгмийн Эрүүл Мэндийн Холбооны мэдээлснээр MB нь усан дахь сульфидыг хэмжих стандарт арга юм65. Тиймээс энэхүү хязгаарлалт нь NaHS агуулсан уусмалын тогтворгүй байдлын талаарх бидний гол үр дүнд нөлөөлөхгүй. Цаашилбал, бидний судалгаагаар NaHS агуулсан ус болон ийлдэс дэх сульфидын хэмжилтийн сэргэлт тус тус 91% ба 93% байв. Эдгээр утгууд нь өмнө нь мэдээлсэн хүрээтэй (77–92)66 нийцэж байгаа нь хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц аналитик нарийвчлалыг харуулж байна42. Эмнэлзүйн өмнөх судалгаанд зөвхөн эр амьтны судалгаанд хэт найдахгүй байх, боломжтой бол эр, эм хархыг хоёуланг нь хамруулахын тулд бид Үндэсний Эрүүл Мэндийн Хүрээлэнгийн (NIH) удирдамжийн дагуу эр, эм хархыг хоёуланг нь ашигласан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй67. Энэ зүйлийг бусад хүмүүс онцолсон69,70,71.
Эцэст нь хэлэхэд, энэхүү судалгааны үр дүнгээс харахад ундны уснаас бэлтгэсэн NaHS уусмалууд нь тогтворгүй байдлаасаа болж H2S үүсгэхэд ашиглагдах боломжгүй юм. Энэхүү хэрэглээний арга нь амьтдыг NaHS-ийн тогтворгүй, хүлээгдэж байснаас бага түвшинд хүргэх болно; тиймээс энэхүү үр дүн нь хүмүүст хамаарахгүй байж магадгүй юм.
Одоогийн судалгааны явцад ашигласан болон/эсвэл шинжилсэн өгөгдлийн багцыг зохих зохиогчоос зохих хүсэлтийн дагуу авах боломжтой.
Сабо, К. Устөрөгчийн сульфидын (H2S) судалгааны цагийн хуваарь: хүрээлэн буй орчны хорноос биологийн зуучлагч хүртэл. Биохими ба Эм зүй 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
Абе, К. болон Кимура, Х. Устөрөгчийн сульфидын эндоген мэдрэлийн зохицуулагч болох боломжит үүрэг. Мэдрэл судлалын сэтгүүл, 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
Чирино, Г., Сабо, К. болон Папапетропулос, А. Хөхтөн амьтдын эс, эд, эрхтэнд устөрөгчийн сульфидын физиологийн үүрэг. Физиологи ба молекул биологийн тоймууд 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
Диллон, KM, Карраззон, RJ, Матсон, JB, болон Кашфи, K. Азотын исэл ба устөрөгчийн сульфидын эсийн хүргэлтийн системийн хувьсан өөрчлөгдөж буй амлалт: хувь хүнд тохирсон анагаах ухааны шинэ эрин үе. Биохими ба Эм зүй 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
Сан, Х., нар. Удаан ялгардаг устөрөгчийн сульфидын донорыг удаан хугацаагаар хэрэглэх нь миокардийн ишеми/реперфузийн гэмтлээс урьдчилан сэргийлэх боломжтой. Шинжлэх ухааны тайлан 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
Ситдикова, Г.Ф., Фукс, Р., Кайнз, В., Вайгер, Т.М. болон Херманн, А. Б.К. сувгийн фосфоржуулалт нь устөрөгчийн сульфидын (H2S) мэдрэг чанарыг зохицуулдаг. Физиологийн хил хязгаар 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
Ситдикова, Г.Ф., Вайгер, Т.М. болон Херманн, А. Устөрөгчийн сульфид нь хархны өнчин тархины хавдрын эсүүдэд кальцийн идэвхжүүлсэн калийн (BK) сувгийн идэвхийг нэмэгдүүлдэг. Архитектор. Пфлюгерс. 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
Жедди, С., нар. Устөрөгчийн сульфид нь 2-р хэлбэрийн чихрийн шижинтэй харханд миокардийн ишеми-реперфузийн гэмтлийн эсрэг нитритийн хамгаалалтын үр нөлөөг нэмэгдүүлдэг. Азотын исэл 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
Корвино, А., нар. Устөрөгчийн донорын химийн чиг хандлага ба түүний зүрх судасны өвчинд үзүүлэх нөлөө. Антиоксидантууд 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
ДеЛеон, Э.Р., Стой, Г.Ф., болон Олсон, К.Р. (2012). Биологийн туршилтад устөрөгчийн сульфидын идэвхгүй алдагдал. Аналитик биохими 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
Наги, П., нар. Физиологийн дээжинд устөрөгчийн сульфидын хэмжилтийн химийн талууд. Biochimica et Biophysical Acta 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
Клайн, LL.D. Байгалийн усан дахь устөрөгчийн сульфидыг спектрофотометрийн аргаар тодорхойлох нь. Лимнол. Океаногр. 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
Олсон, KR (2012). Устөрөгчийн сульфидын хими ба биологийн практик сургалт. “Антиоксидантууд.” Redox Signaling. 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).