学者发现硫化氢对人体“保护作用”机制思维导图

复旦大学上海医学院朱依纯教授领衔的科研团队，联合复旦大学基础医学院、药学院和生物医学研究院等，经长达8年的科研攻关，终于发现硫化氢“受体”及其分子开关，一举揭开体内硫化氢“保护作用”形成的新机制，对我国研制治疗心血管疾病和代谢综合征自主知识产权的新药有重要意义。近日，该成果已在线发表在权威期刊《抗氧化与还原信号》（《Antioxidants & Redox Signaling》）上，引起世界关注。

硫化氢是生命起源前就存在于地球的古老分子，其气味像臭鸡蛋，是一种有刺激性气味的有毒气体，同时又是人体氨基酸代谢的废物，如大量吸入可抑制人体神经系统，甚至导致死亡。但近年来医学界逐渐认识到，由人体内一种特殊的酶催化后自身产生的硫化氢则是一种有益气体，如适量产生和“激活”可有效调节心血管活动，促进缺血区血管新生，保护缺血心肌，调控心肌离子通道，对有效预防心脏病、老年性痴呆、抗炎等有重要作用。然而，硫化氢作为一种气体小分子，它在人体内是通过何种途径、何种机制产生如此众多和重要的“保护”作用的，一直是世界医学界的“难解之谜”。

为揭开这一谜团，朱依纯率领博士后陶蓓蓓、蔡文杰博士等研究人员展开攻关。首先，为了进一步探索心肌缺血等严重缺血性疾病的非手术治疗方法，课题组创建了硫化氢促血管新生模型，通过筛选体内大量在硫化氢作用下发生变化的信号分子，终于找到了硫化氢的一个“受体”，即蛋白质VEGFR2.进而发现，VEGFR2受体中有一个医学界至今未知的名叫“Cys1024-Cys1045二硫键”的新分子结构，而Cys1024-Cys1045二硫键正是一个控制VEGFR2受体的“保险开关”。也就是说，只有通过硫化氢才能打开这一开关，当该开关打开后，VEGFR2受体才能被激活，激活后的受体才能表现出天然的活性。

但是，硫化氢是“凭什么本事”打开这“保险开关”的呢？课题组更进一步研究发现，原来Cys1024-Cys1045二硫键是人体内专起抑制作用的活跃分子结构，而硫化氢则利用它的“活跃”和它分子开关的外层电子轨道的相互作用，完成了自己的“使命”。因为硫化氢具有一对一识别Cys1024-Cys1045二硫键的高超本领，并向其发动攻击，迫使Cys1024-Cys1045二硫键打开“保险开关”，从而解除对受体VEGFR2激酶活性的内在“控制”，使其“乖乖”地转换成激活构相。

在这一“普遍原理”的启发下，朱依纯课题组注意到，人体内胰岛素受体与VEGFR2受体细胞内部分结构相同，他们运用相同方法实验，首次发现硫化氢也能激活胰岛素受体，即“逼迫”胰岛素产生增敏作用，从而可望提高糖尿病患者体内胰岛素的工作效率。

以往国际上大量有关硫化氢的各种生物学研究基本是围绕其对人体多种脏器有何保护作用开展的，但对为什么会产生“保护作用”的机制一直未搞清楚，而该成果揭示了硫化氢产生生物学效应的普遍原理，是该领域的里程碑式研究，将推动硫化氢生物学研究到达一个新台阶。

据悉，朱依纯课题组有关新型心血管靶器官保护及内分泌疾病治疗的自主知识产权的药物研发工作已获得国家专利授权，目前临床前研究正在紧锣密鼓地进行。