冯亚忠，李威，陈娇，宋熙文，杜金龙，吴秀娟

(上海交通大学医学院附属第九人民医院奉城分院，上海 201411)

急性脑梗死患者血浆内源性硫化氢、同型半胱氨酸水平变化

冯亚忠，李威，陈娇，宋熙文，杜金龙，吴秀娟

(上海交通大学医学院附属第九人民医院奉城分院，上海 201411)

目的 观察急性脑梗死患者血浆内源性硫化氢(H2S)、同型半胱氨酸(Hcy)水平的变化，并探讨其意义。方法 106例急性脑梗死患者(脑梗死组)在入院后次日、第3天、第8天清晨空腹采集肘静脉血，90例健康体检者(对照组)在体检日清晨空腹采集肘静脉血；采用 ELISA测检测血浆H2S，采用循环酶法检测血浆Hcy。结果 脑梗死组入院后次日、第3天、第8天血浆H2S水平分别为(31.72 ±5.39)、(24.35±4.31)、(33.35±5.42)μmol /L，与对照组的(52.68 ±8.73)μmol /L相比，P均<0.05。脑梗死组入院后次日、第3天、第8天血浆Hcy水平分别为(23.12±6.45)、(30.12±6.53)、(22.12±6.41)μmol /L，与对照组的(10.86±2.37)μmol /L 相比，P均<0.01。脑梗死组入院后第3天血浆H2S水平最低，与另两个时间点的H2S水平相比，P均<0.05。脑梗死组入院后第3天血浆Hcy水平最高，与另两个时间点的Hcy水平相比，P均<0.05。脑梗死组三个时间点的血浆H2S水平与Hcy水平呈负相关(r分别为- 0.637 2、 - 0.631 1、- 0.629 8,P均<0.01 )。结论 急性脑梗死患者血浆H2S水平明显降低, Hcy水平明显升高，以入院后第3天为著。血浆H2S水平降低可能参与了高同型半胱氨酸血症致急性脑梗死的发病过程。

脑血管病；脑梗死；硫化氢；同型半胱氨酸

外源性硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色有毒气体。近年来研究[1，2]发现，机体自身还可以产生H2S,即内源性H2S。内源性H2S主要是由胱硫醚-β-合酶(CBS) 、胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)和半胱氨酰转移酶催化L-半胱氨酸生成，其中CBS 是中枢神经系统产生H2S 的酶。L-半胱氨酸是在同型半胱氨酸(Hcy)代谢过程中产生的，缺血性脑血管病患者多存在高同型半胱氨酸血症(HHcy)。目前研究[ 3 ， 4 ]发现, H2S具有舒张血管平滑肌、降低血压、抑制血管平滑肌细胞增殖及抗氧化应激等多种效应 ,参与多种心脑血管病的病理生理过程，被认为是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后的另一种新型气体信号分子[5,6]。本研究观察了急性脑梗死患者血浆H2S、Hcy水平的变化。现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2013年3 ～2015年12月上海交通大学医学院附属第九人民医院奉城分院收治的急性脑梗死患者106例(脑梗死组),男56例,女50例；年龄为(65.5±8.1)岁；发病72 h之内；均符合全国第四届脑血管病会议修订的诊断标准[7],并经颅脑CT或MRI检查证实。健康体检者90例(对照组),为同期在本院接受健康体检者,男48例, 女42例；年龄为(62.4±7.3)岁。两组性别、年龄有可比性。

1.2 标本采集 脑梗死组在入院后次日、第3天、第8天清晨空腹采血，对照组在体检日清晨空腹采血，均采集肘静脉血4 mL，4 000 r/min 离心5 min，取血浆，-70 ℃冰箱保存待检。

1.3 血浆H2S测定 采用ELISA法。试剂盒由上海江莱生物科技有限公司提供。使用全自动酶标仪，于450 nm波长处读取吸光度值,并根据标准曲线计算得到相应血浆H2S水平。

1.4 血浆Hcy测定 采用循环酶法。检测仪器用美国雅培公司生产的C16000 全自动生化分析仪。试剂由北京九强金斯尔公司提供。

2 结果

脑梗死组入院后次日、第3天、第8天血浆H2S水平分别为(31.72±5.39)、(24.35±4.31)、(33.35±5.42)μmol /L，与对照组的(52.68±8.73)μmol /L相比，P均<0.05。脑梗死组入院后次日、第3天、第8天血浆Hcy水平分别为(23.12±6.45)、(30.12±6.53)、(22.12±6.41)μmol /L，与对照组的(10.86 ±2.37)μmol /L 相比，P均<0.01。脑梗死组入院后第3天血浆H2S水平最低，与另两个时间点的H2S水平相比，P均<0.05。脑梗死组入院后第3天血浆Hcy水平最高，与另两个时间点的Hcy水平相比，P均<0.05。脑梗死组三个时间点的血浆H2S水平与Hcy水平呈负相关(r分别为-0.637 2、-0.631 1、-0.629 8,P均< 0.01)。

3 讨论

在生理状态下人脑组织中即可检测到H2S[8]，提示H2S 可能参与了生理状态下机体脑功能的调节。H2S 为具有类似NO和CO特征的气体信号分子：可自由通过细胞膜，发挥作用不依赖质膜受体；可由特定内源性酶催化合成，受不同代谢途径的调控；具有特定细胞和分子作用的靶点。H2S 已经被确认为继NO 和CO 之后的第三种气体信号分子，尤其是在中枢神经系统，越来越多的证据表明H2S是一种新型的神经调节因子和信号传递分子[9]。内源性H2S 主要由 CBS 和 CSE催化合成，在中枢神经系统中CBS /H2S 广泛表达，并通过清除氧自由基、抗氧化应激、扩张脑血管等作用参与神经元的保护[10]。但H2S 在中枢神经系统中的作用研究仍处于初始阶段[11]。

本研究发现,脑梗死组的血浆H2S水平较对照组明显低 , 而血浆Hcy水平则明显高，与文献[ 12 ]报道一致。文献[ 12 ]报道血浆H2S水平的降低不仅与脑梗死的病情严重程度、血管动脉粥样硬化病变情况相关,而且与脑梗死危险因素高血压、糖尿病密切相关,有望成为缺血性脑血管病新的临床监测指标。脑梗死患者血浆Hcy水平升高已经被认为是脑血管疾病的一个独立危险因素,可促进血管动脉粥样硬化和血栓的形成[13]。

作为影响急性脑梗死的两个独立危险因素，高血压和高Hcy水平在H型高血压患者身上具有协同作用。这是因为高血压患者Hcy水平的升高导致氧化反应增强，生成的H2O2直接导致内皮细胞损伤和动脉粥样硬化的加剧。另外，高Hcy水平可激发血小板功能，加速血栓的形成。再者，Hcy水平的升高还会造成脑细胞缺血缺氧、脑细胞线粒体功能障碍的加重[14]。Hcy是蛋氨酸的中间代谢产物,而H2S是蛋氨酸代谢的终产物,二者都与CBS的活性及表达有关。HHcy多是由于Hcy代谢过程中的辅酶叶酸、维生素B12及维生素B6缺乏所引起, 部分HHcy是由于CBS基因突变酶活性降低所致。其中维生素B6是Hcy转硫途径生成H2S的辅酶,因而当维生素B6缺乏时,血浆Hcy降解受阻的同时, H2S生成也会减少。因此,脑梗死患者血浆H2S水平的降低可能与维生素B6缺乏、HHcy有关。此外, 脑缺血再灌注过程中NO大量生成, NO可结合到CBS的亚铁血红素部分,抑制酶的活性,从而使H2S生成减少[15]。对于大面积脑梗死患者，脑组织大量坏死，包括神经元和神经胶质细胞坏死，CBS减少，也可导致脑组织H2S的生成减少。推测H2S在参与抗氧化应激神经保护作用过程中也会被部分消耗。而部分患者血浆H2S水平升高，考虑可能为机体应激反应所致，实际上脑组织H2S的生成仍是减少的[16]。本研究发现,脑梗死组在入院后的8 d内，入院后第3天血浆H2S水平最低、Hcy水平最高，可能与此时脑缺血再灌注损伤较重，前述代谢障碍加重有关。而入院后第8天，病程已过急性期，进入亚急性期，血浆H2S、Hcy 水平逐步恢复到入院后次日水平(但仍未达到健康对照组水平)，说明脑组织代谢功能逐步恢复，这与脑组织缺血缺氧后自我修复的时限一致。

本研究还发现,脑梗死患者入院后次日、第3天、第8天的血浆H2S水平与Hcy 水平均呈负相关关系。这一结果提示低血浆H2S水平可能参与了HHcy导致动脉粥样硬化和血栓形成的过程[17]。有动物实验[18]发现，给予外源性H2S可明显升高大鼠脑组织H2S水平，缩小大鼠脑梗死体积，表明外源性H2S对大鼠局灶性脑缺血损伤具有治疗作用。我们推测，补充叶酸、维生素B6，可能会降低机体Hcy 水平，提高其血浆H2S水平,进一步降低急性脑梗死的患病风险。

[1] Pong WW, Stouracova R, Frank N, et al. Comparative localizationof cystathionine beta 2 synthase and cystathionine gammalyase in retina: differences between amphibians and mammals [J]. J Comp Neurol, 2007,505(2):158-165.

[2] 冯亚忠，李威.内源性硫化氢与中枢神经系统疾病的关系[J].中国医药,2013,8(12):1813-1815.

[3] Zhao W, Zhang J, Lu Y, et al. The vasorelaxant effect of H2S as a novel endogenous gaseous (ATP) channel opener[J]. EMBO J, 2001,20(21):6008-6016.

[4] Du J, Hui Y, Cheung Y, et al. The possible role of hydrogen sulfide as a smooth muscle cell p roliferation inhibitor in rat culturedcells[J]. Heart Vessels, 2004,19(2):75-80.

[5] Wang R. Twops company, threeps a crowd: can H2S be the third endogenous gaseous transmitter[J]. FASEB J, 2002,16(13):1792-1798.

[6]蒋萍，臧大维.急性脑梗死患者MTHFR基因多态性与血浆同型半胱氨酸水平的关系[J].山东医药，2014,54(8):1-4.

[7] 中华神经科学会.各类脑血管疾病诊断要点[J].中华神经科杂志,1996,29 (6):379.

[8] Goodwin LR， Francom D， Dieken FP， et al. Determination of sulfide in brain tissue by gas dialysis/ion chromatography： postmortem studies and two casereports[J]. J Anal Toxicol， 1989，13(2)：105-109.

[9] Zhang XZ， Jin S, Bian S. Hydrogen sulfide：a neuromodulator and neuroprotectant in the central nervoussystem [J]. ACS Chem Neurosci， 2014，5(10)： 876-883.

[10] 孟蕾，赵惠君，刘冬焱，等．胱硫醚β合成酶/硫化氢体系在缺氧缺血性脑损伤中表达及锌原卟啉对其的影响[J]．临床儿科杂志，2011，29(11) :1076-1080．

[11] 耿彬，闫辉，钟光珍，等．硫化氢-心血管功能调节的新型气体信号分子[J]．北京大学学报(医学版)，2004，36(1):106．

[12] 任彩丽,蔡德亮,陈兰,等.脑梗死患者血浆硫化氢、同型半胱氨酸、叶酸和维生素B6水平的改变及其相关性[J].临床神经病学杂志,2010,23(2):99-101.

[13] Yoo JH, Chung CS, Kang SS. Relation of p lasma homocyst(e) ine to cerebral infarction and cerebral atherosclerosis[J]. Stroke, 1998, 29(12):2478-2483.

[14] 刘锋昌，刘建林，胡华，等.H型高血压与急性脑梗死的相关性研究[J]．陕西医学杂志,2014，43(8)：955-957.

[15] Banerjee R, Zou CG. Redox regulation and reaction mechanism of human cystathionine-2 beta-2 synthase: a PLP2 dependent hemesensor protein[J]. Arch Biochem Biophys, 2005,433(1):144-156.

[16] 郑永强,叶飞,刘南暖,等.脑梗死患者血浆硫化氢、胱硫醚-β-合酶含量变化及意义[J].中国老年保健医学杂志,2013，11(4)：3-4.

[17] 许红.脑梗死患者血浆同型半胱氨酸水平与颈动脉粥样硬化的关系[J].山东医药，2010,50(9):43-44.

[18] 孙立新，李国风，骆海坤，等.硫化氢对大鼠局灶性脑缺血损伤的影响[J].河北医药，2015,37(18):2725-2728.

上海市奉贤区科委科技发展资金资助项目(20121103)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.43.017

R743.3

B

1002-266X(2016)43-0055-03

2016-07-25)