內(nèi)源性H2S生成的酶主要是5’磷酸吡哆醛依賴性酶，主要包括胱硫醚-β-合成酶和胱硫醚-γ-裂解酶。CBS和CSE的表達具有顯著的組織特異性，神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)主要表達CBS，而CSE則廣泛分布于心血管系統(tǒng)以及肝、腎、肺和胃腸道等處。內(nèi)源性H2S與已得到公認的內(nèi)源性氣體信號分子一氧化氮、一氧化碳一樣具有重要的生理調(diào)節(jié)功能。以往的研究關(guān)于內(nèi)源性H2S的研究主要集中在H2S對神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用。最近有研究表明硫化氫和一氧化氮在調(diào)節(jié)老鼠的胃部平滑肌張力時發(fā)揮了非常重要的作用。這篇研究闡明了硫化氫與一氧化氮之間的相互作用是如何調(diào)節(jié)老鼠胃部平滑肌肉，通過免疫印跡法、生理和電化學(xué)技術(shù)進行驗證。


Unisense微電極系統(tǒng)的應(yīng)用


應(yīng)用了unisense的H2S微電極和一氧化氮微電極，其中硫化氫微電極用于測試時放置于法拉第罩中（避免電磁信號的干擾），將組織切成小片放置于37度下的杜氏營養(yǎng)液中，將硫化氫微電極置于含有組織小片的培養(yǎng)液中，待信號穩(wěn)定后，培養(yǎng)液中繼續(xù)加入L-半胱氨酸（硫化氫合成酶底物）和吡啶-磷酸鹽（硫化氫合成酶輔酶）后記錄檢測曲線，所得曲線的最大斜率就是硫化氫的生產(chǎn)產(chǎn)率。而一氧化氮微電極則是直接穿刺入老鼠胃平滑肌中進行一氧化氮濃度的測試。


實驗結(jié)果


硫氫化鈉作為硫化氫的給體，能夠增強基底平滑肌肉張力，SNP作為一氧化氮的給體，能夠降低基底部平滑肌肉張力，這兩種物質(zhì)都表現(xiàn)為劑量依賴性。硫氫化鈉導(dǎo)致平滑肌肉張力增加是因為其抑制了L-精氨酸甲酯（一氧化氮合成酶抑制劑）。氨氧基乙酸（AOAA），作為胱硫醚-β-合成酶抑制劑，對于平滑肌張力產(chǎn)生抑制作用，這些作用也會被L-精氨酸甲酯抑制。而一氧化氮的產(chǎn)生則會因AOAA的存在顯著地增強。內(nèi)皮型一氧化氮合成酶（eNOS）在1177序列位置處磷酸化以及蛋白激酶在序列308處磷酸化和蘇氨酸在473處磷酸化過程都被產(chǎn)生的硫化氫鈉所抑制。LY294002（一種磷脂酰基醇三激酶抑制劑）能夠阻止硫氫化鈉調(diào)節(jié)帶來的影響。而序列1177處磷酸化的內(nèi)皮型一氧化氮合成酶、序列308處磷酸化的蛋白激酶和在473處磷酸化的蘇氨酸會因AOAADE存在而顯著的增強。胱硫醚β-合成酶siRNA產(chǎn)生的干擾會增加eNOSde蛋白的表達水平但是并不會改變蛋白激酶的表達水平。這些結(jié)果說明硫化氫導(dǎo)致的胃部平滑肌張力的增強是因為抑制了磷酸肌醇酰胺3激酶代謝產(chǎn)生的一氧化氮。

圖1、老鼠胃底平滑肌所產(chǎn)生硫化氫和一氧化氮。其中圖A的紅色曲線代表的是胃部基底組織中L-半胱氨酸和吡哆-5-醛磷酸鹽作用產(chǎn)生的硫化氫濃度。圖B中的紅線表示的是追蹤胃部組織中未加任何物質(zhì)所產(chǎn)生的一氧化氮的濃度。黑色的基線表示的是在空白的測試，即測試系統(tǒng)中無胃部組織物質(zhì)。

圖2、內(nèi)源性硫化氫和一氧化氮對于胃部平滑肌張力的影響。圖Aa表示的是追蹤不同濃度的硫氫化鈉對于胃部平滑肌張力的變化。圖Ab表示的是具體不同濃度的硫氫化鈉對應(yīng)于胃部平滑肌張力值，從圖中可以看出，硫氫化鈉的濃度越高，對于的胃部平滑肌的張力越大。圖Ba表示的是追蹤不同濃度的SNP對于胃部平滑肌張力的變化，圖Bb表示的是具體不同濃度的SNP對應(yīng)于胃部平滑肌張力值，從圖中可以看出，對應(yīng)的SNP濃度越大，胃部組織平滑肌的張力越小。

圖3、L-半胱氨酸對于硫氫化鈉和氨基氧乙酸（AOAA）導(dǎo)致的平滑肌張力的影響圖Aa表示的是硫氫化鈉能夠增強胃部組織張力，圖Ab表示的是當加入了100umol的L-半胱氨酸后，降低了硫氫化鈉增強胃部組織張力的性能。圖Ac表示的是不同濃度的硫氫化鈉在含有半胱氨酸和不含有半胱氨酸時，胃部組織的張力變化情況。圖Ba表示的是AOAA對于胃部組織張力的影響，圖Bb表示的是加入100umol的L-半胱氨酸后，AOAA會減弱胃部組織張力。圖Ac表示的是AOAA在含有半胱氨酸和不含有半胱氨酸時，胃部組織的張力變化情況。

圖4、胱硫醚β-合成酶（CBS）抑制劑、AOAA對于胃部組織的一氧化氮的產(chǎn)生影響。從圖B中可以看出氨氧基乙酸能夠明顯的增強一氧化氮的生成量，圖A表示的是追蹤胃部組織平滑肌中一氧化氮的生成量受AOAA的影響情況。

圖5、硫氫化鈉對于內(nèi)皮型一氧化氮合成酶（eNOS）和磷酸化蛋白激酶A的影響。圖A表示的是硫氫化鈉會降低序列1177處酸化的一氧化氮合成酶的表達；圖B表示的是硫氫化鈉會降低序列473處磷酸化的蛋白激酶A的表達。圖C表示的是氫化鈉會降低序列308處磷酸化的蛋白激酶A的表達.圖D表示的是硫氫化鈉不會改變一氧化氮合成酶的表達，當體系中加入磷酸肌醇3-激酶抑制劑（LY294002）.


總結(jié)


論文主要討論研究了關(guān)于硫化氫對于老鼠胃部平滑肌張力的影響以及老鼠產(chǎn)生的一氧化氮對于胃部平滑肌中的蛋白激酶的影響。論文研究過程中使用了unisense硫化氫微電極和一氧化氮微電極，其中硫化氫微電極主要是測試了將老鼠胃部組織結(jié)構(gòu)放置在含有培養(yǎng)基環(huán)境中的培養(yǎng)皿中所測試獲得的硫化氫濃度，而老鼠胃部平滑肌組織結(jié)構(gòu)的一氧化氮的濃度則是通過將微電極直接穿刺入肌肉組織結(jié)構(gòu)中進行測試完成。unisense微電極的使用使得相關(guān)研究者能夠很好研究硫化氫和一氧化氮在調(diào)節(jié)老鼠的胃部平滑肌張力時發(fā)揮了非常重要的作用，從而為今后研究生物體內(nèi)蛋白酶的性能調(diào)節(jié)領(lǐng)域提供相應(yīng)的技術(shù)和理論支撐，這也說明unisense微電極系統(tǒng)在研究生物代謝蛋白酶的研究領(lǐng)域存在著很好的應(yīng)用前景.