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心血管疾病的新希望是一种具有臭鸡蛋气味的致命毒气。出于本能，人们总是避免接触硫化氢，但过去10年的研究表明，它对心脏、大脑和其他器官的健康极为关键。也许，这种气体还有一些功能我们尚未发现。这些研究的突破将让生理学家对人类健康的分子基础有全新的认识。尽管目前对硫化氢的研究和应用还处于起步阶段，但这是一个良好开端，因为它最终将有助于治疗一些我们迄今无法攻克的疾病。
心血管病新疗法
硫化氢并非唯一会在人体内发挥正面作用的毒气。20世纪80年代，科学家找到一些证据表明，人体会产生低浓度的一氧化氮，作为信号分子影响细胞行为。美国科学研究小组曾在实验中发现，一氧化氮具有扩张血管、调节免疫系统、传递神经信号等功能，他们因为这项研究获得了1998年的诺贝尔生理学或医学奖。另一种无色无味、被称为“沉默杀手”的一氧化碳也具有类似的生理效应。通过对一氧化碳和一氧化氨的研究，研究人员确信，人体可能还会制造和使用其他气体作为信号分子。
人体器官和组织是否也能制造带有臭鸡蛋气味的硫化氢?过去，人们对一氧化氮和一氧化碳的研究集中在它们对心血管系统的影响，因此研究小组决定，对硫化氢的研究也从这里开始。事实证明，判断非常正确。一系列实验表明，硫化氢具有重要的生物活性。
在初期实验中，研究小组很快发现，大鼠血管壁上存在少量硫化氢气体。因为啮齿类动物的生理状况与人非常相似，这一发现意味着人类血管必然也会制造这种气体。但要确定硫化氢对人体生理功能的重要性，仅仅发现血管中存在这种气体还远远不够，研究小组必须做更多的研究。
接下来，需要弄清楚人体如何制造硫化氢。研究小组选定的研究对象是胱硫醚裂解酶，它是细菌用于合成硫化氢的主要“工具”。以前的研究已经证实，人类肝脏中也有胱硫醚裂解酶，作用是调节含硫氨基酸的组装，但没人知晓血管中是否有这种酶。结果，研究小组在血管中找到了胱硫醚裂解酶，在这里，它会与一种氨基酸结合，制造硫化氢和丙酮酸。确定了血管中硫化氢的来源之后，研究小组开始思考，人体与大鼠的血管都会产生硫化氢，它会有哪些功能呢?
扩张血管降压
既然一氧化氮能使血管舒张，硫化氢是否会有类似作用，随后的实验证实了这种推测：当研究小组将剥离的大鼠血管浸泡在硫化氢溶液中时，血管扩张了。初步看来，硫化氢就像一氧化氦一样，是一种血压调控因子，但不清楚的是，这一现象背后有着怎样的分子机制。在研究提取自动物血管的单个细胞时，研究小组找到了一些非常意外的线索。一氧化氮通过激活血管平滑肌细胞中的鸟苷酸环化酶来舒张血管，但硫化氢的作用机制完全不一样。具体来讲，硫化氢会激活控制钾离子流出平滑肌细胞的通道。这种钾离子流会产生一个电位，阻止钙离子大量流入细胞，从而舒张血管平滑肌，使血管扩张。为了在活体动物中验证细胞实验的结果，研究小组向大鼠注射了硫化氢溶液，结果发现它们的血压降低了。由此推测，这是硫化氢使动脉血管扩张，血液更易流动的缘故。
研究小组掌握的大量证据都表明，硫化氢能通过舒张血管来控制机体血压。但还无法肯定的是，研究小组注射的外源性硫化氢引起血管变化，是否真实反映了血管本身制造的硫化氢的生理功能。
为了更好地研究硫化氢的生理效应，研究小组利用基因敲除技术，培育了一种天生缺失胱硫醚裂解酶的小鼠，使它们的血管无法合成硫化氢。随后，研究小组花了5年时间研究这些基因敲除的小鼠。付出得到了回报，研究小组在《科学》杂志上详细阐述了研究结果。随着年龄增长，这些缺失了胱硫醚裂解酶的小鼠的血管收缩程度越来越高，血压明显高于正常水平(利用安置在小鼠尾部的血压套测量血压)，但如果研究小组向小鼠注射硫化氢，小鼠的血压就会降低。通过对基因敲除小鼠的研究，可以肯定硫化氢在心血管系统中发挥着重要作用。这也解开了一个存在已久的谜团。因一氧化氨相关研究获得诺贝尔奖的几年后，科学家就发现血管扩张并非都由一氧化氨引起。尽管经过基因改造，实验动物的血管内皮细胞已不能产生一氧化氨，但外周血管(不与心脏直接相连的血管)仍可以扩张。在没有一氧化氨的条件下，到底是什么因素使血管舒张呢?
研究结果表明，这一神秘因素可能是硫化氢。初步研究已证实，平滑肌细胞中存在能制造硫化氢的胱硫醚裂解酶。而随后针对小鼠、牛及人类内皮细胞的研究也显示，这些细胞同样会合成这种酶，合成量甚至多于平滑肌细胞。在扩张血管方面，虽然一氧化氨与硫化氢的具体“分工”尚不清楚，但有证据显示，一氧化氮主要作用于大血管，而硫化氢调控小血管。
调节新陈代谢
调节新陈代谢似乎也是硫化氢的功能之一。在一系列令人吃惊的实验中，美国华盛顿大学发现，低浓度硫化氢可以减缓小鼠的新陈代谢速率，阻止某些疾病进～步恶化。吸入硫化氢后，小鼠的心跳速率会降低50％，进入一种假死状态，新陈代谢极为缓慢，仅靠硫化氢和氧气就能维持生命，且不会产生明显的负面效应。在“硫化氢冬眠”期间，小鼠新陈代谢只会保持在基准水平(以免重要器官受损)，直到能量供应恢复正常。停止吸入硫化氢30分钟后，它们的新陈代谢就会开始恢复。如果实验证实，“硫化氢冬眠”在人类中也是有效和安全的，急救医学将因此受益。吸入硫化氢后，车祸伤者或突发心脏病人的生命就能延长，为医生赢得足够的抢救时间。硫化氢还能维持需要接受器官移植的患者的生命，直到他们获得所需要的器官(硫化氢也可以使捐赠器官存活更长时间)。在发生战争和自然灾害地区，硫化氢治疗可以缓解血液需求，直至有充足的血液供应。实验显示，大鼠失血60％之后吸入硫化氢，最终只有25％死于创伤，而没有接受硫化氢治疗的失血大鼠，死亡率高达75％。
硫化氢不仅能舒张血管，治疗心血管疾病，还能调节新陈代谢，延长重伤病人的生命。心血管系统会产生硫化氢，可用于调节血压，这一发现引起了其他领域科学家的关注。心肌梗塞发生时，血栓会阻碍血液流向心脏，导致心脏缺氧，最终坏死。因此，对硫化氢的研究可能帮助科学家找到防止心脏缺氧坏死的新方法。英国的研究小组从小鼠体内取出心脏后，先给离体心脏提供生理盐水，模仿正常的血液供应，接着再停供生理盐水，模仿心肌梗塞。他们发现，如果在停供生理盐水前用硫化氢处理离体心脏，就能减轻心肌受损。一年后，美国埃默里大学发现，经过基因改造，心血管系统能产生更多硫化氢的小鼠不仅可以忍受血栓导致的缺氧状态，对随后血流恢复造成的组织损害(即再灌注损伤)也有更强的抵抗能力。这些研究表明，硫化氢可用于预防或治疗高血压、心脏病和中风。此外，由于它能舒张血管，因此还可用于治疗血管类疾病。
研究还在继续
并非只有心血管系统才有硫化氢。神经系统也能合成硫化氢，硫化氢在神经系统中扮演什么角色，科学界尚没有确切答案。一些研究发现，硫化氢也是一种神经调节因子，能使神经回路对外源刺激作出不同强度的反应。它可能参与了长时程增强过程，通过促进细胞间的交流来加强学习和记忆。此外，硫化氢能提高神经细胞中抗氧化剂的含量，以免细胞在应激反应中受损。它似乎还可以提高人体对疼痛的感知能力，以便对外界刺激及时作出反应。
硫化氢在大鼠和小鼠身上体现出的积极疗效，并未在体型更大的哺乳动物中得到验证。一个法国科学家团队在研究中发现，硫化氢没能让绵羊像啮齿类动物那样进入休眠状态。在另一项研究中，经过硫化氢处理的小猪的代谢速率没有降低，反而升高了。科学家同样不能肯定的是，用硫化氢诱导休眠是否会损害大脑功能。尽管此前的动物实验中，研究人员并未发现硫化氢会影响大脑功能，但不得不承认，实验动物的大脑功能变化很难监测到。硫化氢诱导的休眠能否延长生命和保护记忆、思考等重要大脑功能也还没有明确答案。
尽管硫化氢的多种功能都还无法确定，但制药厂商已经开始研制硫化氢相关药物。然而，硫化氢并非只有好的一面，比。如对于炎症，科学家就不能确定硫化氢的作用是消炎还是使之恶化。实验室研究发现，硫化氢与I型糖尿病有密切联系。这种疾病常见于儿童，患者必须经常注射胰岛素才能存活。胰腺中的β细胞不仅会合成胰岛素，还会产生硫化氢。在患有I型糖尿病的实验动物中，硫化氢在β细胞中的合成量非常高。过量的硫化氢会产生两个不良后果：首先，它会杀死大量β细胞，剩余的β细胞太少，不能合成足够的胰岛素分解利用葡萄糖，为人体提供能量。其次，它会阻碍剩余β细胞释放胰岛素。换句话说，在I型糖尿病中，血液中胰岛素含量不足，一定程度上是由硫化氢导致的。
心血管病新疗法
硫化氢并非唯一会在人体内发挥正面作用的毒气。20世纪80年代，科学家找到一些证据表明，人体会产生低浓度的一氧化氮，作为信号分子影响细胞行为。美国科学研究小组曾在实验中发现，一氧化氮具有扩张血管、调节免疫系统、传递神经信号等功能，他们因为这项研究获得了1998年的诺贝尔生理学或医学奖。另一种无色无味、被称为“沉默杀手”的一氧化碳也具有类似的生理效应。通过对一氧化碳和一氧化氨的研究，研究人员确信，人体可能还会制造和使用其他气体作为信号分子。
人体器官和组织是否也能制造带有臭鸡蛋气味的硫化氢?过去，人们对一氧化氮和一氧化碳的研究集中在它们对心血管系统的影响，因此研究小组决定，对硫化氢的研究也从这里开始。事实证明，判断非常正确。一系列实验表明，硫化氢具有重要的生物活性。
在初期实验中，研究小组很快发现，大鼠血管壁上存在少量硫化氢气体。因为啮齿类动物的生理状况与人非常相似，这一发现意味着人类血管必然也会制造这种气体。但要确定硫化氢对人体生理功能的重要性，仅仅发现血管中存在这种气体还远远不够，研究小组必须做更多的研究。
接下来，需要弄清楚人体如何制造硫化氢。研究小组选定的研究对象是胱硫醚裂解酶，它是细菌用于合成硫化氢的主要“工具”。以前的研究已经证实，人类肝脏中也有胱硫醚裂解酶，作用是调节含硫氨基酸的组装，但没人知晓血管中是否有这种酶。结果，研究小组在血管中找到了胱硫醚裂解酶，在这里，它会与一种氨基酸结合，制造硫化氢和丙酮酸。确定了血管中硫化氢的来源之后，研究小组开始思考，人体与大鼠的血管都会产生硫化氢，它会有哪些功能呢?
扩张血管降压
既然一氧化氮能使血管舒张，硫化氢是否会有类似作用，随后的实验证实了这种推测：当研究小组将剥离的大鼠血管浸泡在硫化氢溶液中时，血管扩张了。初步看来，硫化氢就像一氧化氦一样，是一种血压调控因子，但不清楚的是，这一现象背后有着怎样的分子机制。在研究提取自动物血管的单个细胞时，研究小组找到了一些非常意外的线索。一氧化氮通过激活血管平滑肌细胞中的鸟苷酸环化酶来舒张血管，但硫化氢的作用机制完全不一样。具体来讲，硫化氢会激活控制钾离子流出平滑肌细胞的通道。这种钾离子流会产生一个电位，阻止钙离子大量流入细胞，从而舒张血管平滑肌，使血管扩张。为了在活体动物中验证细胞实验的结果，研究小组向大鼠注射了硫化氢溶液，结果发现它们的血压降低了。由此推测，这是硫化氢使动脉血管扩张，血液更易流动的缘故。
研究小组掌握的大量证据都表明，硫化氢能通过舒张血管来控制机体血压。但还无法肯定的是，研究小组注射的外源性硫化氢引起血管变化，是否真实反映了血管本身制造的硫化氢的生理功能。
为了更好地研究硫化氢的生理效应，研究小组利用基因敲除技术，培育了一种天生缺失胱硫醚裂解酶的小鼠，使它们的血管无法合成硫化氢。随后，研究小组花了5年时间研究这些基因敲除的小鼠。付出得到了回报，研究小组在《科学》杂志上详细阐述了研究结果。随着年龄增长，这些缺失了胱硫醚裂解酶的小鼠的血管收缩程度越来越高，血压明显高于正常水平(利用安置在小鼠尾部的血压套测量血压)，但如果研究小组向小鼠注射硫化氢，小鼠的血压就会降低。通过对基因敲除小鼠的研究，可以肯定硫化氢在心血管系统中发挥着重要作用。这也解开了一个存在已久的谜团。因一氧化氨相关研究获得诺贝尔奖的几年后，科学家就发现血管扩张并非都由一氧化氨引起。尽管经过基因改造，实验动物的血管内皮细胞已不能产生一氧化氨，但外周血管(不与心脏直接相连的血管)仍可以扩张。在没有一氧化氨的条件下，到底是什么因素使血管舒张呢?
研究结果表明，这一神秘因素可能是硫化氢。初步研究已证实，平滑肌细胞中存在能制造硫化氢的胱硫醚裂解酶。而随后针对小鼠、牛及人类内皮细胞的研究也显示，这些细胞同样会合成这种酶，合成量甚至多于平滑肌细胞。在扩张血管方面，虽然一氧化氨与硫化氢的具体“分工”尚不清楚，但有证据显示，一氧化氮主要作用于大血管，而硫化氢调控小血管。
调节新陈代谢
调节新陈代谢似乎也是硫化氢的功能之一。在一系列令人吃惊的实验中，美国华盛顿大学发现，低浓度硫化氢可以减缓小鼠的新陈代谢速率，阻止某些疾病进～步恶化。吸入硫化氢后，小鼠的心跳速率会降低50％，进入一种假死状态，新陈代谢极为缓慢，仅靠硫化氢和氧气就能维持生命，且不会产生明显的负面效应。在“硫化氢冬眠”期间，小鼠新陈代谢只会保持在基准水平(以免重要器官受损)，直到能量供应恢复正常。停止吸入硫化氢30分钟后，它们的新陈代谢就会开始恢复。如果实验证实，“硫化氢冬眠”在人类中也是有效和安全的，急救医学将因此受益。吸入硫化氢后，车祸伤者或突发心脏病人的生命就能延长，为医生赢得足够的抢救时间。硫化氢还能维持需要接受器官移植的患者的生命，直到他们获得所需要的器官(硫化氢也可以使捐赠器官存活更长时间)。在发生战争和自然灾害地区，硫化氢治疗可以缓解血液需求，直至有充足的血液供应。实验显示，大鼠失血60％之后吸入硫化氢，最终只有25％死于创伤，而没有接受硫化氢治疗的失血大鼠，死亡率高达75％。
硫化氢不仅能舒张血管，治疗心血管疾病，还能调节新陈代谢，延长重伤病人的生命。心血管系统会产生硫化氢，可用于调节血压，这一发现引起了其他领域科学家的关注。心肌梗塞发生时，血栓会阻碍血液流向心脏，导致心脏缺氧，最终坏死。因此，对硫化氢的研究可能帮助科学家找到防止心脏缺氧坏死的新方法。英国的研究小组从小鼠体内取出心脏后，先给离体心脏提供生理盐水，模仿正常的血液供应，接着再停供生理盐水，模仿心肌梗塞。他们发现，如果在停供生理盐水前用硫化氢处理离体心脏，就能减轻心肌受损。一年后，美国埃默里大学发现，经过基因改造，心血管系统能产生更多硫化氢的小鼠不仅可以忍受血栓导致的缺氧状态，对随后血流恢复造成的组织损害(即再灌注损伤)也有更强的抵抗能力。这些研究表明，硫化氢可用于预防或治疗高血压、心脏病和中风。此外，由于它能舒张血管，因此还可用于治疗血管类疾病。
研究还在继续
并非只有心血管系统才有硫化氢。神经系统也能合成硫化氢，硫化氢在神经系统中扮演什么角色，科学界尚没有确切答案。一些研究发现，硫化氢也是一种神经调节因子，能使神经回路对外源刺激作出不同强度的反应。它可能参与了长时程增强过程，通过促进细胞间的交流来加强学习和记忆。此外，硫化氢能提高神经细胞中抗氧化剂的含量，以免细胞在应激反应中受损。它似乎还可以提高人体对疼痛的感知能力，以便对外界刺激及时作出反应。
硫化氢在大鼠和小鼠身上体现出的积极疗效，并未在体型更大的哺乳动物中得到验证。一个法国科学家团队在研究中发现，硫化氢没能让绵羊像啮齿类动物那样进入休眠状态。在另一项研究中，经过硫化氢处理的小猪的代谢速率没有降低，反而升高了。科学家同样不能肯定的是，用硫化氢诱导休眠是否会损害大脑功能。尽管此前的动物实验中，研究人员并未发现硫化氢会影响大脑功能，但不得不承认，实验动物的大脑功能变化很难监测到。硫化氢诱导的休眠能否延长生命和保护记忆、思考等重要大脑功能也还没有明确答案。
尽管硫化氢的多种功能都还无法确定，但制药厂商已经开始研制硫化氢相关药物。然而，硫化氢并非只有好的一面，比。如对于炎症，科学家就不能确定硫化氢的作用是消炎还是使之恶化。实验室研究发现，硫化氢与I型糖尿病有密切联系。这种疾病常见于儿童，患者必须经常注射胰岛素才能存活。胰腺中的β细胞不仅会合成胰岛素，还会产生硫化氢。在患有I型糖尿病的实验动物中，硫化氢在β细胞中的合成量非常高。过量的硫化氢会产生两个不良后果：首先，它会杀死大量β细胞，剩余的β细胞太少，不能合成足够的胰岛素分解利用葡萄糖，为人体提供能量。其次，它会阻碍剩余β细胞释放胰岛素。换句话说，在I型糖尿病中，血液中胰岛素含量不足，一定程度上是由硫化氢导致的。