Medical Gas Research观点文章：探索H2S信号传导在高血糖条件下影响β细胞存活的复杂机制

Hydrogen sulfide: an emerging gasotransmitter involved in the survival of pancreatic islets during diabetes therapy

硫化氢：一种参与糖尿病治疗期间胰岛存活的新兴气体递质

糖尿病是一种复杂的多系统代谢性疾病，其特征是持续的高血糖，降低了生活质量并提高了死亡率。当涉及到1型糖尿病时，表型几乎是胰岛素不足，而2型糖尿病的特征是在胰岛素抵抗的情况下相对的胰岛素缺乏。在这2种类型的糖尿病中，β细胞损失通常会导致凋亡，这是由多种因素引起的，这些因素会启动介导这一破坏性过程的信号级联。近几十年来，因为β细胞功能对于维持正常的葡萄糖耐量至关重要，因而预防“功能性β细胞丧失”的策略被认为是1和2型糖尿病的一种潜在治疗方法。线粒体醛脱氢酶2（ALDH2）主要因其在乙醇代谢中的作用而被公认，它不仅可改善乙醇紊乱，还可改善各种临床状况，包括心血管和肺部疾病以及代谢和神经系统疾病。然而，还没有对胰腺β细胞中ALDH2的表达或功能与糖尿病的关系进行研究。ALDH2的结构和功能异常是否与糖尿病的发病有关尚不确定。值得注意的是，除ALDH2外，硫化氢（H2S）可通过上调防止氧化损伤的抗氧化机制，与胰腺β细胞的健康促进作用有关。目前尚不清楚哪种H2S细胞信号会影响胰腺β细胞存活。从这个角度来看，来自韩国岭南大学Udayakumar Karunakaran研究了H2S信号传导在高血糖条件下影响β细胞存活的复杂机制。

近期，韩国岭南大学Udayakumar Karunakaran研究员团队在《Medical Gas Research》——全球唯一专注于医学气体研究的期刊上发表了题为 “Hydrogen sulfide: an emerging gasotransmitter involved in the survival of pancreatic islets during diabetes therapy” 的文章。靶向线粒体是H2S被认为预防应激相关细胞损伤或死亡的一种方式。研究表明，线粒体H2S供体维持线粒体的完整性，防止线粒体中活性氧的合成，并保护胰岛移植物免受缺血再灌注损伤。然而，H2S对线粒体生物能量学有两种不同的影响：在低浓度下，它向电子传递链提供电子，而在高浓度下，则抑制细胞色素c氧化酶。H2S治疗的保护作用大多出现在较低的H2S浓度或剂量下，较高的H2S浓度无疑与相当大的毒性有关。值得注意的是，H2S在血液中的半衰期很短，因为它能快速代谢成无活性的代谢物，这是H2S治疗发展的主要障碍之一。H2S治疗的窗口是有限的，将H2S浓度保持在合理的恒定水平是具有挑战性的。此外，在准确测量组织和循环中的H2S含量方面存在各种挑战。由于在各种生物环境中直接施用H2S气体存在困难，因此经常使用硫化钠（Na2S）和钠盐（NaSH）等替代硫化物来源。这些盐被称为快速释放供体，因为它们在水中溶解迅速，释放出大量的H2S。这些盐对氧化的敏感性、挥发性和/或较短的有效停留时间，以及溶解后H2S的快速释放是一些潜在的问题，在特定条件下可能会出现问题。最近，正在开发能够以更受调节的方式释放H2S的基于肽的释放剂以及逐渐释放少量H2S的缓慢释放供体。值得注意的是，H2S相关的药理学研究是一个迅速发展的领域，预计在不久的将来将提供许多治疗可能性。最近的治疗进展为不同的H2S药物可能改善代谢平衡并显著降低压力下β细胞功能障碍的可能性带来了希望。

引用本文: Karunakaran U. Hydrogen sulfide: an emerging gasotransmitter involved in the survival of pancreatic islets during diabetes therapy. Med Gas Res. 2025;15(1):136-138.

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