nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез куллана торган браузер версиясендә CSS ярдәме чикләнгән. Иң яхшы тәҗрибә өчен, без браузерның соңгы версиясен кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерергә). Моннан тыш, ярдәмне дәвам итү өчен, бу сайтта стильләр яки JavaScript булмаячак.
Водород сульфиды (H2S) кеше организмына күпсанлы физиологик һәм патологик йогынты ясый. Натрий гидросульфиды (NaHS) биологик экспериментларда H2S йогынтысын бәяләү өчен фармакологик корал буларак киң кулланыла. NaHS эремәләреннән H2S югалту берничә минут кына вакыт алса да, кайбер хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләрдә NaHS эремәләре эчәр судагы H2S өчен донор кушылмалары буларак кулланылган. Бу тикшеренүдә, кайбер авторлар тәкъдим иткәнчә, тычкан/күчкән шешәләрендә әзерләнгән 30 мкМ NaHS концентрацияле эчәр су ким дигәндә 12–24 сәгать тотрыклы кала аламы-юкмы тикшерелгән. Эчәр суда NaHS эремәсен (30 мкМ) әзерләгез һәм шунда ук аны тычкан/күчкән су шешәләренә салыгыз. Метилен зәңгәре ысулы белән сульфид күләмен үлчәү өчен, сульфид микъдарын үлчәү өчен, су шешәсенең очыннан һәм эченнән 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 һәм 24 сәгать эчендә үрнәкләр алынган. Моннан тыш, ата һәм ана тычканнарга ике атна дәвамында NaHS (30 мкМ) кертелде, һәм беренче атнада һәм икенче атна ахырында көнаралаш кан сарысуындагы сульфид концентрациясе үлчәнде. Су шешәсенең очыннан алынган үрнәктәге NaHS эремәсе тотрыксыз иде; ул 12 һәм 24 сәгатьтән соң 72% һәм 75% ка кимеде. Су шешәләре эченнән алынган үрнәкләрдә NaHS кимүе 2 сәгать эчендә сизелерлек булмады; ләкин ул 12 һәм 24 сәгатьтән соң 47% һәм 72% ка кимеде. NaHS кертү ата һәм ана тычканнарның кан сарысуындагы сульфид дәрәҗәсенә тәэсир итмәде. Нәтиҗә ясап шуны әйтергә мөмкин, эчәр судан әзерләнгән NaHS эремәләрен H2S бирү өчен кулланырга ярамый, чөнки эремә тотрыксыз. Бу куллану ысулы хайваннарны көтелгәннән дә азрак һәм тотрыксыз NaHS күләмнәренә дучар итәчәк.
Водород сульфиды (H2S) 1700 елдан бирле токсин буларак кулланыла; шулай да, аның эндоген биосигнал молекуласы буларак мөмкин булган роле 1996 елда Абе һәм Кимура тарафыннан тасвирланган. Соңгы өч дистә ел эчендә H2Sның төрле кеше системаларында күпсанлы функцияләре ачыкланды, бу H2S донор молекулаларының билгеле бер авыруларны дәвалауда яки идарә итүдә клиник кулланылышка ия ​​булуын аңлауга китерде; соңгы күзәтү өчен Чирино һ.б. карагыз.
Натрий гидросульфиды (NaHS) күп күзәнәк культураларында һәм хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләрдә H2S йогынтысын бәяләү өчен фармакологик корал буларак киң кулланыла5,6,7,8. Ләкин NaHS идеаль H2S доноры түгел, чөнки ул эремәдә тиз H2S/HS- га әйләнә, полисульфидлар белән җиңел пычрана һәм җиңел оксидлаша һәм парга әйләнә4,9. Күп биологик экспериментларда NaHS суда эри, нәтиҗәдә пассив парга әйләнү һәм H2S10,11,12 югалу, H2S11,12,13 үзеннән-үзе оксидлашу һәм фотолиз14 була14. Башлангыч эремәдәге сульфид H2S11 парга әйләнү сәбәпле бик тиз югала. Ачык савытта H2S ның ярымперирование чоры (t1/2) якынча 5 минут тәшкил итә, һәм аның концентрациясе минутына якынча 13% ка кими10. NaHS эремәләреннән водород сульфиды югалуы берничә минут кына вакыт алса да, кайбер хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләрдә NaHS эремәләре эчәр суда водород сульфиды чыганагы буларак 1–21 атна дәвамында кулланылган, NaHS булган эремә һәр 12–24 сәгать саен алыштырылган.15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 Бу практика фәнни тикшеренү принципларына туры килми, чөнки даруларның дозалары аларны башка төрләрдә, бигрәк тә кешеләрдә куллануга нигезләнергә тиеш.27
Биомедицинадагы клиникка кадәрге тикшеренүләр пациентларга ярдәм күрсәтү яки дәвалау нәтиҗәләренең сыйфатын яхшыртуга юнәлтелгән. Ләкин, күпчелек хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләрнең нәтиҗәләре әле кешеләргә тәрҗемә ителмәгән28,29,30. Бу трансляция уңышсызлыгының бер сәбәбе - хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләрнең методологик сыйфатына игътибар җитмәү30. Шуңа күрә, бу тикшеренүнең максаты - кайбер тикшеренүләрдә әйтелгәнчә яки тәкъдим ителгәнчә, тычкан/күсе суы шешәләрендә әзерләнгән 30 мкМ NaHS эремәләренең эчәр суда 12–24 сәгать тотрыклы булып кала алу-калмавын тикшерү иде.
Бу тикшеренүдәге барлык экспериментлар Иранда лаборатория хайваннарын карау һәм куллану буенча бастырылган күрсәтмәләргә туры китереп үткәрелде31. Бу тикшеренүдәге барлык эксперименталь отчетлар да ARRIVE күрсәтмәләренә туры килде32. Шаһид Бехешти исемендәге Медицина Фәннәре Университетының Эндокрин Фәннәре Институтының Этика комитеты бу тикшеренүдәге барлык эксперименталь процедураларны раслады.
Цинк ацетаты дигидраты (CAS: 5970-45-6) һәм сусыз тимер хлориды (CAS: 7705-08-0) Biochem, Chemopahrama (Козне-сюр-Луар, Франция) компанияләреннән сатып алынган. Натрий гидросульфиды гидраты (CAS: 207683-19-0) һәм N,N-диметил-п-фенилендиамин (DMPD) (CAS: 535-47-0) Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури, АКШ) компаниясеннән сатып алынган. Изофлуран Piramal (Бетлехем, Пенсильвания, АКШ) компаниясеннән сатып алынган. Тоз кислотасы (HCl) Merck (Дармштадт, Германия) компаниясеннән сатып алынган.
Эчәр суда NaHS эремәсен (30 мкМ) әзерләгез һәм шунда ук аны тычкан/тычкан суы шешәләренә салыгыз. Бу концентрация NaHSны H2S чыганагы буларак кулланган күпсанлы басмалар нигезендә сайланган; "Фикер алышу" бүлеген карагыз. NaHS - төрле күләмдә гидратация суын (мәсәлән, NaHS•xH2O) үз эченә ала торган гидратланган молекула; җитештерүче мәгълүматлары буенча, безнең тикшеренүдә кулланылган NaHS проценты 70,7% тәшкил иткән (мәсәлән, NaHS•1,3 H2O), һәм без бу кыйммәтне исәпләүләребездә исәпкә алдык, анда без 56,06 г/моль молекуляр авырлыкны кулландык, бу сусыз NaHSның молекуляр авырлыгы. Гидратация суы (кристаллашу суы дип тә атала) - кристалл структурасын тәшкил итүче су молекулалары33. Гидратларның ангидратларга караганда төрле физик һәм термодинамик үзлекләре бар34.
Эчәр суга NaHS өстәр алдыннан, эреткечнең pH дәрәҗәсен һәм температурасын үлчәгез. NaHS эремәсен шунда ук хайван читлегендәге тычкан/күсе суы шешәсенә салыгыз. Сульфид күләмен үлчәү өчен үрнәкләр су шешәсенең очыннан һәм эченнән 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 һәм 24 сәгатьтә алынды. Сульфид үлчәүләре һәр үрнәк алганнан соң шунда ук алынды. Без үрнәкләрне пробирка очыннан алдык, чөнки кайбер тикшеренүләр су пробиркасының кечкенә тишекләре H2S парга әйләнүен минимальләштерә алуын күрсәтте15,19. Бу проблема шешәдәге эремәгә дә кагыла кебек. Ләкин, бу су шешәсе муенындагы эремә өчен алай булмады, аның парга әйләнү тизлеге югарырак иде һәм ул оксидлаша иде; чынлыкта, хайваннар бу суны башта эчтеләр.
Тикшеренүдә ата һәм ана Вистар тычканнары кулланылды. Тычканнар полипропилен читлекләрдә (һәр читлектә 2–3 тычкан) стандарт шартларда (температура 21–26 °C, дымлылык 32–40%), 12 сәгать яктылыкта (иртәнге 7дән кичке 7гә кадәр) һәм 12 сәгать караңгылыкта (кичке 7дән иртәнге 7гә кадәр) тотылды. Тычканнар кран суына ирекле керә алдылар һәм стандарт чәй белән тукландылар (Хорак Дам Парс компаниясе, Тәһран, Иран). Яшьләре буенча туры килгән (6 айлык) ана (n=10, гәүдә авырлыгы: 190–230 г) һәм ата (n=10, гәүдә авырлыгы: 320–370 г) Вистар тычканнары очраклы рәвештә контроль һәм NaHS (30 мкМ) белән эшкәртелгән төркемнәргә бүленде (һәр төркемдә n=5). Үрнәк күләмен билгеләү өчен, без элеккеге тәҗрибә һәм көч анализын берләштергән KISS (Киңәйт, Аңлашылмый) ысулын кулландык35. Башта без 3 тычкан өстендә пилот тикшеренү үткәрдек һәм кан сарысуындагы уртача гомуми сульфид дәрәҗәсен һәм стандарт тайпылышны билгеләдек (8,1 ± 0,81 мкМ). Аннары, 80% көчне исәпкә алып һәм ике яклы 5% әһәмиятлелек дәрәҗәсен фаразлап, без башлангыч үрнәк зурлыгын билгеләдек (n = 5, алдагы әдәбиятка нигезләнеп), ул 2,02 стандартлаштырылган эффект зурлыгына туры килә, ә эксперименталь хайваннарның үрнәк зурлыгын исәпләү өчен Фестинг тәкъдим иткән алдан билгеләнгән кыйммәт35. Бу кыйммәтне SD (2,02 × 0,81) га тапкырлаганнан соң, фаразланган ачыкланырга мөмкин булган эффект зурлыгы (1,6 мкМ) 20% тәшкил итте, бу кабул ителә торган күрсәткеч. Бу n = 5/төркем төркемнәр арасында 20% уртача үзгәрешне ачыклау өчен җитәрлек дигән сүз. Тычканнар Excel программасының очраклы функциясен кулланып контроль һәм NaSH белән эшкәртелгән төркемнәргә очраклы рәвештә бүленде 36 (Өстәмә 1 нче рәсем). Нәтиҗә дәрәҗәсендә блиндинг башкарылды, һәм биохимик үлчәүләрне башкаручы тикшеренүчеләр төркем билгеләүләре турында белмәделәр.
Ике җенестәге NaHS төркемнәре дә 2 атна дәвамында эчәр суда әзерләнгән 30 мкМ NaHS эремәсе белән эшкәртелде; 24 сәгать саен яңа эремә бирелде, шул вакыт эчендә тән авырлыгы үлчәнде. Беренче һәм икенче атна ахырында һәр ике көн саен изофлуран анестезиясы астында барлык тычканнарның койрык очларыннан кан үрнәкләре алынды. Кан үрнәкләре 3000 г температурада 10 минут дәвамында центрифугаланды, сыворотка аерылды һәм сывороткадагы мочевина, креатинин (Cr) һәм гомуми сульфидны соңыннан үлчәү өчен –80°C температурада сакланды. Сывороткадагы мочевина ферментатив уреаза ысулы белән билгеләнде, ә сывороткадагы креатинин фотометрик Джаффе ысулы белән коммерциядә сатыла торган комплектлар (Man Company, Тәһран, Иран) һәм автоматик анализатор (Selectra E, серия номеры 0-2124, Нидерландлар) кулланып билгеләнде. Мочевина һәм Cr өчен анализ эчендәге һәм анализлар арасындагы вариация коэффициентлары 2,5% тан кимрәк булды.
Метилен зәңгәре (MB) ысулы эчәр суда һәм NaHS булган сывороткадагы гомуми сульфидны үлчәү өчен кулланыла; MB - күпләп эретелгән эретмәләрдә һәм биологик үрнәкләрдә сульфидны үлчәү өчен иң еш кулланыла торган ысул11,37. MB ысулы гомуми сульфид пулын38 бәяләү һәм су фазасында H2S, HS- һәм S2 формасындагы органик булмаган сульфидларны39 үлчәү өчен кулланылырга мөмкин. Бу ысулда күкерт цинк ацетаты катнашында цинк сульфиды (ZnS) рәвешендә чөкмәгә әйләнә11,38. Цинк ацетат чөкмәсе - сульфидларны башка хромофорлардан аеру өчен иң киң кулланыла торган ысул11. ZnS көчле кислоталы шартларда HCl11 кулланып яңадан эретелде. Сульфид DMPD белән стехиометрик нисбәттә 1:2 нисбәтендә реакциягә керә, бу реакция тимер хлориды (Fe3+ оксидлаштыручы агент буларак эшли) белән катализлана, ул 670 нм40,41 спектрофотометрик рәвештә ачыклана торган MB буягычын барлыкка китерә. MB ысулының ачыклау чиге якынча 1 мкМ11.
Бу тикшеренүдә һәр үрнәктән (эремә яки сыворотка) 100 мкл пробиркага өстәлде; аннары 200 мкл цинк ацетаты (дистилляцияләнгән суда 1% w/v), 100 мкл DMPD (7,2 М HClда 20 мМ) һәм 133 мкл FeCl3 (1,2 М HClда 30 мМ) өстәлде. Катнашма 37°C температурада караңгыда 30 минут инкубацияләнде. Эремә 10,000 г тизлектә 10 минут центрифугаланды, һәм өслек катламының абсорбциясе 670 нм да микропластиналы уку җайланмасы (BioTek, MQX2000R2, Winooski, VT, АКШ) ярдәмендә укылды. Сульфид концентрацияләре ddH2O'да NaHS (0–100 мкМ) калибрлау кәкресе ярдәмендә билгеләнде (Өстәмә 2 нче рәсем). Үлчәүләр өчен кулланылган барлык эретмәләр дә яңа әзерләнгән иде. Сульфид үлчәүләре өчен анализ эчендәге һәм анализлар арасындагы үзгәрү коэффициентлары 2,8% һәм 3,4% тәшкил итте. Шулай ук, без натрий тиосульфатлы эчәр судан һәм сыворотка үрнәкләреннән алынган гомуми сульфидны ныгытылган үрнәк ысулы белән билгеләдек42. Натрий тиосульфатлы эчәр су һәм сыворотка үрнәкләре өчен алынган су күләме 91 ± 1,1% (n = 6) һәм 93 ± 2,4% (n = 6) тәшкил итте.
Статистик анализ Windows өчен GraphPad Prism программасының 8.0.2 версиясе (GraphPad Software, Сан-Диего, Калифорния, АКШ, www.graphpad.com) ярдәмендә үткәрелде. NaHS өстәгәнче һәм аннан соң эчәр суның температурасын һәм pH дәрәҗәсен чагыштыру өчен парлы t-тест кулланылды. NaHSлы эремәдә H2S югалтуы башлангыч сеңүдән процент кимүе буларак исәпләнде, һәм югалтуның статистик яктан әһәмиятле булуын бәяләү өчен, без бер яклы кабатланган үлчәүле ANOVA, аннары Даннеттның күпсанлы чагыштыру тестын үткәрдек. Тән авырлыгы, сыворотка мочевинасы, сыворотка креатинины һәм вакыт узу белән гомуми сыворотка сульфиды төрле җенестәге контроль һәм NaHS белән дәваланган тычканнар арасында ике яклы катнаш (ара эчендәге) ANOVA, аннары Бонферрони пост-хок тесты ярдәмендә чагыштырылды. Ике койрыклы P кыйммәтләре < 0.05 статистик яктан әһәмиятле дип саналды.
Эчәр суның рН дәрәҗәсе NaHS өстәгәнче 7,60 ± 0,01, ә NaHS өстәгәннән соң 7,71 ± 0,03 иде (n = 13, p = 0,0029). Эчәр суның температурасы 26,5 ± 0,2 иде һәм NaHS өстәгәннән соң 26,2 ± 0,2 гә кадәр төште (n = 13, p = 0,0128). Эчәр суда 30 мкМ NaHS эремәсен әзерләгез һәм аны су шешәсендә саклагыз. NaHS эремәсе тотрыксыз һәм аның концентрациясе вакыт узу белән кими. Су шешәсе муеныннан үрнәк алганда, беренче сәгать эчендә сизелерлек кимү (68,0%) күзәтелде, һәм эремәдәге NaHS күләме 12 һәм 24 сәгатьтән соң 72% һәм 75% ка кимеде. Су шешәләреннән алынган үрнәкләрдә NaHS кимүе 2 сәгатькә кадәр сизелерлек булмады, ләкин 12 һәм 24 сәгатьтән соң ул 47% һәм 72% ка кимеде. Бу мәгълүматлар, нинди урында булуга карамастан, эчәр суда әзерләнгән 30 мкМ эремәдәге NaHS проценты 24 сәгатьтән соң башлангыч кыйммәтнең якынча дүрттән бер өлешенә кадәр кимегәнен күрсәтә (1 нче рәсем).
NaHS эремәсенең (30 мкМ) тычкан/тычкан шешәләрендәге эчәр судагы тотрыклылыгы. Эремә әзерләнгәннән соң, су шешәсенең очыннан һәм эченнән үрнәкләр алынды. Мәгълүматлар уртача ± SD (n = 6/төркем) буларак күрсәтелгән. * һәм #, 0 вакыт белән чагыштырганда P < 0.05. Су шешәсенең фотосурәтендә очы (ачылышы белән) һәм шешә корпусы күрсәтелгән. Оч күләме якынча 740 мкл.
Яңа әзерләнгән 30 мкМ эремәдә NaHS концентрациясе 30,3 ± 0,4 мкМ тәшкил иткән (диапазоны: 28,7–31,9 мкМ, n = 12). Ләкин, 24 сәгатьтән соң NaHS концентрациясе түбәнрәк кыйммәткә кадәр төшкән (уртача: 3,0 ± 0,6 мкМ). 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, тычканнар тәэсир иткән NaHS концентрацияләре тикшеренү чорында даими булмаган.
Ана тычканнарның тән авырлыгы вакыт узу белән сизелерлек арткан (контроль төркемендә 205,2 ± 5,2 г дан 213,8 ​​± 7,0 г га кадәр һәм NaHS белән дәваланган төркемдә 204,0 ± 8,6 г дан 211,8 ± 7,5 г га кадәр); шулай да, NaHS белән дәвалау тән авырлыгына тәэсир итмәгән (3 нче рәсем). Ата тычканнарның тән авырлыгы вакыт узу белән сизелерлек арткан (контроль төркемендә 338,6 ± 8,3 г дан 352,4 ± 6,0 г га кадәр һәм NaHS белән дәваланган төркемдә 352,4 ± 5,9 г дан 363,2 ± 4,3 г га кадәр); шулай да, NaHS белән дәвалау тән авырлыгына тәэсир итмәгән (3 нче рәсем).
NaHS (30 мкМ) кулланганнан соң ана һәм ата тычканнарның тән авырлыгындагы үзгәрешләр. Мәгълүматлар уртача ± SEM буларак күрсәтелгән һәм Bonferroni пост-хок тесты белән ике яклы катнаш (ара эчендәге) дисперсия анализы ярдәмендә чагыштырылган. Һәр төркемдә һәр җенестән n = 5.
Тикшеренү барышында контроль һәм NaSH белән эшкәртелгән тычканнарда кан сарысуындагы мочевина һәм креатинфосфат концентрацияләре чагыштырмача иде. Моннан тыш, NaSH белән эшкәртү кан сарысуындагы мочевина һәм креатинхром концентрацияләренә тәэсир итмәде (1 нче таблица).
Кан сарысуындагы гомуми сульфид концентрацияләре контроль һәм NaHS белән эшкәртелгән ир (8,1 ± 0,5 мкМ vs. 9,3 ± 0,2 мкМ) һәм ана (9,1 ± 1,0 мкМ vs. 6,1 ± 1,1 мкМ) тычканнар арасында чагыштырмача иде. 14 көн дәвамында NaHS куллану ир яки ана тычканнарның кан сарысуындагы гомуми сульфид дәрәҗәсенә тәэсир итмәде (4 нче рәсем).
NaHS (30 мкМ) кулланганнан соң ата һәм ана тычканнарда кан сарысуындагы гомуми сульфид концентрациясенең үзгәрүе. Мәгълүматлар уртача ± SEM буларак күрсәтелгән һәм Bonferroni пост-хок тесты белән ике яклы катнаш (эчтән-эчкә) дисперсия анализы ярдәмендә чагыштырылган. Һәр җенес, n = 5/төркем.
Бу тикшеренүнең төп нәтиҗәсе шунда: NaHS булган эчәр су тотрыксыз: тычкан/күчкән су шешәләренең очыннан һәм эченнән үрнәк алганнан соң 24 сәгать узгач, башлангыч гомуми сульфид күләменең якынча дүрттән бер өлешен генә ачыкларга мөмкин. Моннан тыш, тычканнар NaHS эремәсендә H2S югалу сәбәпле тотрыксыз NaHS концентрациясенә дучар булганнар, һәм эчәр суга NaHS өстәү тән авырлыгына, сывороткадагы мочевина һәм креатин хромына, яки сывороткадагы гомуми сульфидка тәэсир итмәгән.
Бу тикшеренүдә, эчәр суда әзерләнгән 30 мкМ NaHS эремәләреннән H2S югалу тизлеге сәгатенә якынча 3% тәшкил иткән. Буферланган эремәдә (10 мМ PBS'та 100 мкМ натрий сульфиды, рН 7.4), сульфид концентрациясенең 8 сәгать эчендә вакыт узу белән 7% ка кимүе турында хәбәр ителгән11. Элегрәк без NaHS'ны корсак эченә кертүне яклап, эчәр суда 54 мкМ NaHS эремәсеннән сульфид югалу тизлеге сәгатенә якынча 2.3% тәшкил итүен хәбәр иткән идек (әзерләгәннән соң беренче 12 сәгатьтә 4%/сәгать һәм соңгы 12 сәгатьтә 1.4%/сәгать)8. Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләрдә43 NaHS эремәләреннән H2S даими югалу ачыкланган, бу, нигездә, парга әйләнү һәм оксидлашу аркасында булган. Күбекләр өстәлмәсә дә, төп эремәдәге сульфид H2S парга әйләнү аркасында тиз югала11. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, якынча 30–60 секунд дәвам итә торган суюлту процессында H2S якынча 5–10% парга әйләнү аркасында югала6. Эретмәдән H2S парга әйләнүен булдырмас өчен, тикшеренүчеләр берничә чара күрделәр, шул исәптән эремәне йомшак болгату12, төп эремәне пластик пленка белән каплау6 һәм эремәнең һавага тәэсирен минимальләштерү, чөнки H2S парга әйләнү тизлеге һава-сыеклык чикләренә бәйле.13 H2Sның үзеннән-үзе оксидлашуы, нигездә, судагы катнашмалар булган күчеш металл ионнары, бигрәк тә тимер тимер аркасында була.13 H2S оксидлашуы полисульфидлар (ковалент бәйләнешләр белән бәйләнгән күкерт атомнары)11 барлыкка килүенә китерә. Аның оксидлашуын булдырмас өчен, H2S булган эретмәләр деоксигенланган эреткечләрдә әзерләнә44,45 һәм аннары деоксигенлашуны тәэмин итү өчен 20-30 минут аргон яки азот белән чистартыла.11,12,37,44,45,46 Диэтилентриаминпентауксус кислотасы (DTPA) - аэроб эретмәләрдә HS- автооксидлашуын булдырмый торган металл хелаторы (10-4 М). DTPA булмаганда, HS- автооксидлашу тизлеге 25°C температурада якынча 3 сәгать эчендә якынча 50% тәшкил итә37,47. Моннан тыш, 1e-сульфид оксидлашуы ультрафиолет нурлары белән катализланганлыктан, эретмәне бозда сакларга һәм яктылыктан сакларга кирәк11.
5 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, NaHS суда эрегәндә Na+ һәм HS-6 га диссоциацияләнә; бу диссоциация реакциянең pK1 белән билгеләнә, ул температурага бәйле: pK1 = 3.122 + 1132/T, монда T 5 дән 30°C га кадәр һәм Кельвин (K) градусларында үлчәнә, K = °C + 273.1548. HS- югары pK2 га ия (pK2 = 19), шуңа күрә pH < 96.49 булганда, S2- барлыкка килми яки бик аз күләмдә барлыкка килә. Киресенчә, HS- нигез булып эшли һәм H2O молекуласыннан H+ кабул итә, ә H2O кислота булып эшли һәм H2S һәм OH- га әйләнә.
NaHS эремәсендә (30 µM) эрегән H2S газы барлыкка килү. aq, сулы эремә; g, газ; l, сыеклык. Барлык исәпләүләр дә суның pH = 7.0 һәм су температурасы = 20 °C дип фаразлый. BioRender.com белән төзелгән.
NaHS эремәләренең тотрыксыз булуына дәлилләр булса да, берничә хайван тикшеренүендә эчәр судагы NaHS эремәләре H2S доноры буларак кулланылган15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26, интервенция вакыты 1 дән 21 атнага кадәр булган (2 нче таблица). Бу тикшеренүләр барышында NaHS эремәсе һәр 12 сәгать, 15, 17, 18, 24, 25 сәгать яки 24 сәгать, 19, 20, 21, 22, 23 сәгать саен яңартылып торды. Безнең нәтиҗәләр күрсәткәнчә, тычканнар NaHS эремәсеннән H2S югалу сәбәпле тотрыксыз дару концентрацияләренә дучар булганнар, һәм тычканнарның эчәр суындагы NaHS күләме 12 яки 24 сәгать эчендә сизелерлек үзгәргән (2 нче рәсемне карагыз). Бу тикшеренүләрнең икесендә судагы H2S дәрәҗәсе 24 сәгать22 дәвамында тотрыклы булып калуы яки 12 сәгать22 эчендә H2S югалтуларының нибары 2–3% ы гына күзәтелүе хәбәр ителде, ләкин алар раслаучы мәгълүматлар яки үлчәү детальләрен бирмәделәр. Ике тикшеренү су шешәләренең кечкенә диаметры H2S парга әйләнүен минимальләштерә алуын күрсәтте15,19. Ләкин безнең нәтиҗәләр күрсәткәнчә, бу су шешәсеннән H2S югалтуны 12–24 сәгать урынына 2 сәгатькә генә кичектерергә мөмкин. Ике тикшеренү дә без эчәр судагы NaHS дәрәҗәсе үзгәрмәгән дип фаразлыйбыз, чөнки без суда төс үзгәрүен күзәтмәдек; шуңа күрә H2Sның һава белән оксидлашуы әһәмиятле булмады19,20. Гаҗәп, бу субъектив ысул вакыт узу белән аның концентрациясенең үзгәрүен үлчәү урынына, судагы NaHS тотрыклылыгын бәяли.
NaHS эремәсендә H2S югалуы pH һәм температура белән бәйле. Безнең тикшеренүдә билгеләп үтелгәнчә, NaHS суда эретү селте эремә барлыкка китерә50. NaHS суда эрегәндә, эрегән H2S газы барлыкка килү pH кыйммәтенә бәйле6. Эретмәнең pH дәрәҗәсе түбәнрәк булган саен, H2S газ молекулалары буларак NaHS өлеше күбрәк була һәм су эремәсеннән күбрәк сульфид югала11. Бу тикшеренүләрнең берсе дә NaHS өчен эреткеч буларак кулланылган эчәр суның pH күрсәткечен күрсәтмәгән. Күпчелек илләр тарафыннан кабул ителгән Бөтендөнья сәламәтлек саклау оешмасы тәкъдимнәре буенча, эчәр суның pH дәрәҗәсе 6,5–8,551 диапазонында булырга тиеш. Бу pH диапазонында H2Sның үзеннән-үзе оксидлашу тизлеге якынча ун тапкыр арта13. NaHSны бу pH диапазонында суда эретү 1 дән 22,5 мкМ га кадәр эрегән H2S газы концентрациясенә китерәчәк, бу NaHS эреткәнче суның pH дәрәҗәсен күзәтүнең мөһимлеген ассызыклый. Моннан тыш, югарыда күрсәтелгән тикшеренүдә күрсәтелгән температура диапазоны (18–26 °C) эремәдәге эрегән H2S газы концентрациясенең якынча 10% ка үзгәрүенә китерәчәк, чөнки температура үзгәрешләре pK1 ны үзгәртә, һәм pK1 дәге кечкенә үзгәрешләр эрегән H2S газы концентрациясенә сизелерлек йогынты ясый ала48. Моннан тыш, кайбер тикшеренүләрнең озын вакытлы булуы (5 ай)22, аның барышында зур температура үзгәрүчәнлеге көтелә, бу да бу проблеманы тагын да катлауландыра.
Бер тикшеренүдән кала барлык тикшеренүләрдә дә эчәр суда 30 мкМ NaHS эремәсе кулланылган. Кулланылган дозаны (мәсәлән, 30 мкМ) аңлату өчен, кайбер авторлар су фазасында NaHSның H2S газының нәкъ шул ук концентрациясен җитештерүен һәм H2S физиологик диапазоны 10нан 100 мкМга кадәр булуын, шуңа күрә бу доза физиологик диапазонда булуын күрсәткәннәр15,16. Башкалар 30 мкМ NaHS плазмадагы H2S дәрәҗәсен физиологик диапазонда, ягъни 5–300 мкМ эчендә саклый ала дип аңлатканнар19,20. Без судагы NaHS концентрациясен 30 мкМ (рН = 7.0, Т = 20 °C) дип карыйбыз, ул кайбер тикшеренүләрдә H2S йогынтысын өйрәнү өчен кулланылган. Без эрегән H2S газының концентрациясе 14,7 мкМ булуын исәпләп чыгара алабыз, бу башлангыч NaHS концентрациясенең якынча 50% тәшкил итә. Бу кыйммәт башка авторлар тарафыннан шул ук шартларда исәпләнгән кыйммәткә охшаш13,48.
Безнең тикшеренүдә NaHS куллану тән авырлыгын үзгәртмәде; бу нәтиҗә ир тычканнарда башка тикшеренүләр нәтиҗәләре белән туры килә22,23 һәм ир тычканнарда18; Шулай да, ике тикшеренүдә NaSH нефрэктомияләнгән тычканнарда кимүчән тән авырлыгын торгызганлыгы турында хәбәр ителде24,26, ә башка тикшеренүләрдә NaSH куллануның тән авырлыгына йогынтысы турында хәбәр ителмәде15,16,17,19,20,21,25. Моннан тыш, безнең тикшеренүдә NaSH куллану сывороткадагы мочевина һәм креатин хромы дәрәҗәсенә тәэсир итмәде, бу башка доклад нәтиҗәләре белән туры килә25.
Тикшеренү барышында NaHS эчәр суга 2 атна дәвамында өстәү ата һәм ана тычканнарның гомуми сыворотка сульфиды концентрациясенә тәэсир итмәве ачыкланды. Бу нәтиҗә Сен һ.б. (16) нәтиҗәләре белән туры килә: эчәр суга 30 мкМ NaHS белән 8 атна дәвалау контроль тычканнарның плазма сульфиды дәрәҗәсенә тәэсир итмәде; шулай да, алар бу чара нефрэктомияләнгән тычканнарның плазмасындагы H2S дәрәҗәсенең кимүен торгызды дип хәбәр иттеләр. Ли һ.б. (22) шулай ук ​​5 ай дәвамында эчәр суга 30 мкМ NaHS белән дәвалау карт тычканнарның плазмадагы ирекле сульфид дәрәҗәсен якынча 26% ка арттырды дип хәбәр иттеләр. Башка тикшеренүләрдә эчәр суга NaHS өстәгәннән соң әйләнештәге сульфидның үзгәрүе турында хәбәр ителмәде.
Sigma NaHS15,16,19,20,21,22,23 кулланып җиде тикшеренү турында хәбәр ителде, ләкин гидратация суы турында өстәмә мәгълүмат бирелмәде, ә биш тикшеренүдә аларны әзерләү ысулларында кулланылган NaHS чыганагы искә алынмады17,18,24,25,26. NaHS - гидратланган молекула, һәм аның гидратация суы төрлечә булырга мөмкин, бу билгеле бер молярлыктагы эремә әзерләү өчен кирәкле NaHS күләменә тәэсир итә. Мәсәлән, безнең тикшеренүдә NaHS күләме NaHS•1.3 H2O иде. Шулай итеп, бу тикшеренүләрдә чын NaHS концентрацияләре хәбәр ителгәннәрдән түбәнрәк булырга мөмкин.
"Мондый кыска гомерле кушылма ничек озак вакытлы тәэсир итә ала?" Позгай һ.б.21 тычканнарда NaHSның колитка йогынтысын бәяләгәндә бу сорауны бирделәр. Алар киләчәк тикшеренүләр бу сорауга җавап бирә алыр һәм NaHS эремәләрендә H2S һәм NaHS21 йогынтысын җайга салучы дисульфидлардан тыш тотрыклырак полисульфидлар булырга мөмкин дип фаразлый алыр дип өметләнәләр. Тагын бер мөмкинлек - эремәдә калган NaHSның бик түбән концентрациясе дә файдалы йогынты ясарга мөмкин. Чынлыкта, Олсон һ.б. кандагы H2Sның микромоляр дәрәҗәләре физиологик түгел һәм наномоляр диапазонда булырга яки бөтенләй булмаска тиеш дигән дәлилләр китерделәр13. H2S аксым сульфатлаштыру аша тәэсир итә ала, бу күп аксымнарның функциясенә, тотрыклылыгына һәм локализациясенә тәэсир итүче кире кайтарыла торган пост-трансляция модификациясе52,53,54. Чынлыкта, физиологик шартларда күп бавыр аксымнарының якынча 10% тан 25% ка кадәр өлеше сульфиллаштырылган53. Ике тикшеренү дә NaHS тиз юкка чыгуын таный19,23, ләкин гаҗәпләндерерлек рәвештә "без эчәр судагы NaHS концентрациясен көн саен алыштырып, аны контрольдә тоттык" дип әйтә.23 Бер тикшеренүдә очраклы рәвештә "NaHS - стандарт H2S доноры һәм клиник практикада H2S ның үзен алыштыру өчен еш кулланыла" дип әйтелә.18
Югарыдагы фикер алышу NaHS эремәдән очу, оксидлашу һәм фотолиз аша югала икәнен күрсәтә, шуңа күрә эремәдән H2S югалуын киметү өчен кайбер тәкъдимнәр ясала. Беренчедән, H2S парга әйләнүе газ-сыеклык чигенә13 һәм эремәнең11 pH дәрәҗәсенә бәйле; шуңа күрә, парга әйләнү югалтуларын минимальләштерү өчен, су шешәсенең муенын алдан тасвирланганча15,19 мөмкин кадәр кечерәк итәргә мөмкин, һәм парга әйләнү югалтуларын минимальләштерү өчен суның рН дәрәҗәсен кабул ителә торган югары чиккә (ягъни 6,5–8,551) көйләргә мөмкин11. Икенчедән, H2Sның үзеннән-үзе оксидлашуы кислород йогынтысы һәм эчәр суда күчеш металл ионнары булу сәбәпле13 була, шуңа күрә эчәр суны аргон яки азот белән деоксигенацияләү44,45 һәм металл хелаторлар куллану37,47 сульфидларның оксидлашуын киметергә мөмкин. Өченчедән, H2Sның фотодекомпозициясен булдырмас өчен, су шешәләрен алюминий фольга белән төреп була; Бу практика шулай ук ​​стрептозотоцин кебек яктылыкка сизгер материалларга да кагыла55. Ниһаять, органик булмаган сульфид тозларын (NaHS, Na2S һәм CaS) элек хәбәр ителгәнчә эчәр суда эретү урынына, зонд аша бирергә мөмкин56,57,58; тикшеренүләр күрсәткәнчә, тычканнарга зонд аша бирелгән радиоактив натрий сульфиды яхшы сеңдерелә һәм барлык тукымаларга диярлек тарала59. Бүгенге көнгә кадәр күпчелек тикшеренүләрдә органик булмаган сульфид тозлары корсак эченә кертелгән; ләкин бу юл клиник шартларда сирәк кулланыла60. Икенче яктан, авыз аша кабул итү - кешеләрдә иң еш очрый торган һәм өстенлекле кабул итү юлы61. Шуңа күрә без кимерүчеләргә H2S донорларының йогынтысын авыз аша зонд аша бәяләргә киңәш итәбез.
Бер чикләү шунда ки, без сулы эремәдә һәм сывороткада сульфидны MB ысулы белән үлчәдек. Сульфидны үлчәү ысулларына йод титрлау, спектрофотометрия, электрохимик ысул (потенциометрия, амперометрия, кулонометрик ысул һәм амперометрик ысул) һәм хроматография (газ хроматографиясе һәм югары нәтиҗәле сыек хроматография) керә, алар арасында иң еш кулланыла торган ысул - MB спектрофотометрик ысулы62. Биологик үрнәкләрдә H2S үлчәү өчен MB ысулының бер чикләве шунда ки, ул барлык күкертле кушылмаларны да, ирекле H2S63 түгел, үлчи, чөнки ул кислоталы шартларда башкарыла, бу биологик чыганактан күкерт алуга китерә64. Ләкин, Америка Сәламәтлек саклау ассоциациясе мәгълүматлары буенча, MB судагы сульфидны үлчәү өчен стандарт ысул булып тора65. Шуңа күрә бу чикләү NaHS булган эремәләрнең тотрыксызлыгы буенча безнең төп нәтиҗәләребезгә тәэсир итми. Моннан тыш, безнең тикшеренүдә NaHS булган су һәм сыворотка үрнәкләрендә сульфид үлчәүләренең торгызылуы тиешенчә 91% һәм 93% тәшкил итте. Бу кыйммәтләр элек хәбәр ителгән диапазоннарга туры килә (77–92)66, бу аналитик төгәллекне күрсәтә42. Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, без клиникка кадәрге тикшеренүләрдә хайваннарда гына үткәрелгән тикшеренүләргә артык таянмаска67 һәм мөмкин булган очракта ир-ат һәм хатын-кыз тычканнарны да кертергә Милли Сәламәтлек Институтлары (NIH) күрсәтмәләренә туры китереп, ата һәм ана тычканнарны кулландык68. Бу фикерне башкалар да ассызыклады69,70,71.
Йомгаклап әйткәндә, бу тикшеренү нәтиҗәләре шуны күрсәтә: эчәр судан әзерләнгән NaHS эремәләре, аларның тотрыксызлыгы аркасында, H2S җитештерү өчен кулланылырга мөмкин түгел. Бу куллану ысулы хайваннарны тотрыксыз һәм көтелгәннән түбәнрәк NaHS дәрәҗәләренә дучар итәр иде; шуңа күрә бу нәтиҗәләр кешеләргә кагылырга мөмкин түгел.
Агымдагы тикшеренү барышында кулланылган һәм/яки анализланган мәгълүмат җыелмалары тиешле автордан акылга сыярлык сорау буенча алырга мөмкин.
Сабо, К. Водород сульфиды (H2S) тикшеренүләренең вакыт сызыгы: әйләнә-тирә мохит токсиныннан биологик медиаторга кадәр. Биохимия һәм фармакология 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
Эйб, К. һәм Кимура, Х. Водород сульфидының эндоген нейромодулятор буларак мөмкин булган роле. Нейрология журналы, 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
Чирино, Г., Сабо, К. һәм Папапетропулос, А. Имезүчеләр күзәнәкләрендә, тукымаларында һәм органнарында водород сульфидының физиологик роле. Физиология һәм молекуляр биологиягә күзәтүләр 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
Диллон, К.М., Карраззон, Р.Дж., Матсон, Дж.Б. һәм Кашфи, К. Азот оксиды һәм водород сульфиды өчен күзәнәкле җиткерү системаларының үзгәрүчән вәгъдәсе: шәхси медицинаның яңа чоры. Биохимия һәм фармакология 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
Сан, Х. һ.б. Акрын чыгарыла торган водород сульфиды донорын озак вакыт куллану миокард ишемиясен/реперфузия җәрәхәтен булдырмаска ярдәм итә. Фәнни отчетлар 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
Ситдикова, Г.Ф., Фукс, Р., Кайнц, В., Вайгер, Т.М. һәм Герман, А. Б.К. канал фосфорлашуы водород сульфидына (H2S) сизгерлекне көйли. Физиологиядә чикләр 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
Ситдикова, Г.Ф., Вайгер, Т.М. һәм Герман, А. Водород сульфиды тычкан гипофиз шеш күзәнәкләрендә кальций белән активлаштырылган калий (BK) каналы активлыгын көчәйтә. Архит. Пфлюгерс. 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
Джедди, С., һ.б. Водород сульфиды 2 нче типтагы диабет белән авыручы тычканнарда миокард ишемиясе-реперфузия җәрәхәтенә каршы нитритның саклау эффектын көчәйтә. Азот оксиды 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
Корвино, А. һ.б. H2S донор химиясендәге тенденцияләр һәм аның йөрәк-кан тамырлары авыруларына йогынтысы. Антиоксидантлар 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
ДеЛеон, Э.Р., Стой, Г.Ф. һәм Олсон, К.Р. (2012). Биологик экспериментларда водород сульфидының пассив югалтулары. Аналитик биохимия 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
Наги, П., һ.б. Физиологик үрнәкләрдә водород сульфидын үлчәүнең химик аспектлары. Biochimica et Biophysical Acta 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
Клайн, LL.D. Табигый суларда водород сульфидын спектрофотометрик билгеләү. Лимнол. Океаногр. 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
Олсон, К.Р. (2012). Водород сульфиды химиясе һәм биологиясе буенча практик күнегүләр. “Антиоксидантлар.” Redox Signaling. 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).