H2S与Ca^2＋协同增强谷子对Cr^6＋胁迫的耐受

继一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后,第三种气体信号分子硫化氢（H2S）对植物体生长发育和环境胁迫应答的调控正在受到越来越多的关注。钙离子（Ca2＋）是重要的第二信使,参与植物对多种胁迫的响应。该实验以谷子这种抗逆性较强的作物为材料,对其响应六价铬（Cr6＋）胁迫过程中H2S和Ca2＋45号的互作进行了研究。结果表明,Cr6＋胁迫显著激活谷子幼苗的H2s产生系统,外源H2S预处理能明显降低Cr6＋胁迫对谷子根尖细胞的损伤,而H2S的合成抑制剂羟胺（HA）预处理,使得Cr6＋对谷子的毒害增强;进一步实验发现,H2S能激活Ca2＋信号下游相关基因的表达,同时Ca＋能增强H2S的产生,表明在植物体内H2S和Ca＋信号存在复杂的联系。该研究也证明,H2S和ca2＋可以通过调节重金属离子转运蛋白增强谷子对Cr6＋的耐受。     

植物中硫化氢的生理功能及其分子机理

在动物中已经发现,硫化氢(H2S)可能是继NO和CO之后的第三种气体信号分子,参与各种生理调节作用。植物中很早就发现有H2S释放的现象,但是其生理功能一直不明。最近的研究表明,低浓度H2S能参与调节植物的气孔运动和光合作用、缓解非生物胁迫的伤害以及促进植物的生长发育等。本文综述了近年来有关H2S的植物生理调节作用和分子机理的研究进展,并对H2S作为信号分子的可能性进行了展望。     

植物中硫化氢和一氧化氮信号的交互作用

植物在整个生长、发育和响应环境胁迫过程中,涉及多种信号分子如钙(Ca2+)、活性氧(ROS)、硫化氢(H2S)和一氧化氮(NO)等的交互作用。近年来,H2S和NO都被认为是植物中重要的第二信使,参与种子的萌发、植物的生长与发育和对环境胁迫的响应和适应,并且在这些生理过程中,存在H2S和NO信号的交互作用。基于H2S和NO信号的最新研究进展,对H2S和NO信号在植物中的合成和分解代谢,以及它们在植物细胞中的动态平衡进行了讨论,并对植物中H2S和NO信号的交互作用,即二者的化学反应、作用于共同的靶分子、调节彼此代谢酶和其他信号途径等方面进行了归纳和总结。     

气体信号分子NO、CO和H_2S的生物学研究进展

一氧化氮(nitric oxide,NO)、一氧化碳(carbon monoxide,CO)和硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)这三种大气组分相继被发现具有重要的生物活性,参与多种病理生理过程。近年来,关于NO、CO的研究日趋成熟,而H2S作为新发现的气体信号分子在各个系统中的作用也日益受到重视。这三种信号分子的生物学特性具有很多异同点,且相互调控。本文将在合成代谢、生物学功能、分子靶标和信号机制等方面系统地介绍这三种分子在生命和医学领域的研究进展。     

H_2S与Ca~(2+)协同增强谷子对Cr~(6+)胁迫的耐受

继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后,第三种气体信号分子硫化氢(H2S)对植物体生长发育和环境胁迫应答的调控正在受到越来越多的关注。钙离子(Ca2+)是重要的第二信使,参与植物对多种胁迫的响应。该实验以谷子这种抗逆性较强的作物为材料,对其响应六价铬(Cr6+)胁迫过程中H2S和Ca2+信号的互作进行了研究。结果表明,Cr6+胁迫显著激活谷子幼苗的H2S产生系统,外源H2S预处理能明显降低Cr6+胁迫对谷子根尖细胞的损伤,而H2S的合成抑制剂羟胺(HA)预处理,使得Cr6+对谷子的毒害增强;进一步实验发现,H2S能激活Ca2+信号下游相关基因的表达,同时Ca2+能增强H2S的产生,表明在植物体内H2S和Ca2+信号存在复杂的联系。该研究也证明,H2S和Ca2+可以通过调节重金属离子转运蛋白增强谷子对Cr6+的耐受。     

H2S在植物抗逆中的作用研究进展

综述了H2S在植物体内的产生途径及其在植物抗逆中的作用。越来越多的证据表明在动物体内,H2S是人们发现的第3种气体信号分子,但对植物体内的H2S的研究较少。     

丛枝菌根真菌诱导植物信号物质研究进展

丛枝菌根(AM)真菌侵染植物根系形成菌根共生体过程中能诱导植物合成多种信号物质,如水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、类黄酮、一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)等。这些信号分子的传导途径和作用机制备受关注。本文从AM真菌诱导植物信号物质的种类和数量入手,探讨这些信号分子在植物体内的传导途径、生理效应和可能的作用机制,旨在为研究AM真菌与植物之间的共生关系、功能与进化等提供依据。     

过氧化氢—植物体内的一种信号分子

本文概述了H2O2的产生机制,总结了H2O2介导植物生理生化变化及相关基因的表达,提出了H2O2是植物体内的一种信号分子。     

植物MPK信号通路与信号分子H2O2和NO之间的相互关系

促分裂原活化蛋白激酶(MPK)级联途径是真核细胞中普遍存在且保守的信号传导通路,广泛参与植物生长发育和植物抵抗生物和非生物胁迫的防御反应。过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)作为重要的信使分子也广泛参与植物生长发育和防御反应的信号传导。近年来,研究也表明MPK信号通路与信号分子H2O2和NO之间存在着多种复杂的关系。一方面,在一些刺激的信号传递过程中,MPK信号通路参与了信号分子H2O2和NO的产生、清除或其信号的向下传递等过程;另一方面,在有些刺激的信号传递过程中,它们位于不同的信号传递途经中,行使不同的功能。本文就目前植物MPK信号通路与H2O2和NO之间相互关系的研究现状进行了综述和分析,并指出了该研究领域存在的问题。     

含硫气体信号分子对心血管调节的效应及机制研究进展

含硫气体信号分子硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)和二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)过去被认为是废气,但是研究先后发现这两种含硫气体能在哺乳动物体内通过含硫氨基酸代谢内源性生成。心血管系统存在H2S和SO2的生成体系,并且H2S和SO2具有重要的心血管生理学效应,包括舒张血管和心肌负性肌力作用。H2S和SO2的心血管病理生理学效应也逐渐被认识,如缓解高血压和肺动脉高压、抑制动脉粥样硬化进展、保护心肌缺血再灌注损伤和异丙肾诱导的心肌损伤。ATP敏感性钾通道、L型钙通道、c GMP、NF-κB信号通路及MAPK信号通路等都参与H2S和SO2的生物学效应。以上发现表明H2S和SO2是重要的心血管内源性气体信号分子,为阐明心血管疾病的发病机制和治疗靶点提供新的思路。     

内源性硫化氢及其生物学效应

硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)是一种具有臭鸡蛋刺激性气味的无色有毒气体,目前被认为是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三个气体信号分子,参与体内多种生理及病理过程,具有广泛的生物学效应。H2S已成为当前生物学及医学领域一项崭新的研究课题,受到越来越多科研人员和制药企业的重视。本文就H2S近年来的研究进展做一综述。     

H_2O_2-NOX系统：一种植物体内重要的发育调控与胁迫响应机制

以H2O2为中心的活性氧（reactive oxygen species,ROS）的产生是动植物发育与响应外界生物与非生物胁迫的普遍特征,其在生理和分子2个水平上调控植物的发育和对外界胁迫的响应,并与一系列信号转导过程相关联。作为关键的ROS产生酶,质膜NADPH氧化酶（plasma membrane NADPH oxidase,PM-NOX）在植物应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用,被广泛认为是胁迫条件下植物细胞ROS产生并积累的主要来源。该文简要综述了近年来人们在植物细胞ROS产生、清除、生理功能以及PM-NOX酶的结构特征与功能等方面的研究进展,并认为H2O2-NOX系统是一种植物体内普遍存在的重要发育调控与胁迫响应机制。     

硫化氢对抗脑缺血再灌注损伤的机制研究进展

硫化氢（H2S）是一种新型内源性气体信使分子,在许多生理和病理生理过程中,尤其在神经保护中,扮演重要角色,既是神经调节剂, 也是神经保护剂。近年来的研究发现,H2S对于脑缺血再灌注损伤具有积极的防治作用,它可通过抗氧化应激、抗炎及抗细胞凋亡等多个途径, 对脑缺血再灌注损伤起保护作用,具有良好的临床应用前景。简介脑内H2S生成途径,综述H2S在中枢神经系统中的生物学效应及其对脑 缺血再灌注损伤的保护作用与机制研究进展,以期为脑缺血再灌注损伤的临床防治提供新思路。     

番茄Sl_OASTL/LCD基因的克隆与表达及其对侧根生长的作用

硫化氢（H2S）是植物中最新发现的一种气体信号分子,高等植物中内源H2S主要由L-型半胱氨酸脱巯基酶（LCD）和D-型半胱氨酸脱巯基酶（DCD）两类蛋白产生。我们的前期研究结果表明外源H2S能够促进植物侧根发育。为了研究内源H2S的产生机制及H2S与一氧化氮（NO）在调控侧根发育中的作用,本实验以番茄幼苗为材料,克隆了编码H2S合成酶基因Sl_OASTL/LCD;研究抑制内源H2S对NO诱导侧根发育的影响;并研究了NO对Sl_OASTL/LCD表达的影响。结果显示：（1）番茄根中存在3个O-乙酰丝氨酸（硫醇）裂解酶基因（Sl_OASTL1、Sl_OASTL2、Sl_OASTL3）。比对和结构分析显示,Sl_OASTL1为编码H2S合成酶基因LCD,所以将Sl_OASTL1命名为Sl_OASTL/LCD;启动子区域分析显示,Sl_OASTL/LCD基因上游含有多个响应NO和植物激素信号的保守基序。（2）与对照相比,内源H2S合成酶抑制剂DL-炔丙基甘氨酸（PAG）和内源H2S清除剂亚牛磺酸（HT）处理均能抑制侧根生长。（3）外源NO供体硝普钠（SNP）显著诱导侧根生长。（4）PAG和HT处理均能够抑制NO对侧根生长的诱导作用。（5）RT-PCR分析显示,SNP处理能够显著诱导幼苗根中Sl_OASTL/LCD的表达。上述结果表明,NO可能通过调控Sl_OASTL/LCD的表达产生内源H2S诱导番茄幼苗侧根发育。     

A theoretical approach to the link between oxidoreductions and pyrite formation in the early stage of evolution

There are two fundamental axioms of surface metabolism theory: (i) pyrite formation from H2S and FeS is proposed as a source of energy for life, and (ii) archaic reductive citric acid cycle is put into the center of a metabolic network. However, the concept fails to indicate how sulfide oxidation ought to be coupled to processes driven by free energy change occurring during pyrite production, and secondly, how reductive citric acid cycle ought to be supplied with row material(s). Recently, the non-enzymatic methylglyoxalase pathway has been recommended as the anaplerotic route for the reductive citric acid cycle. In this paper a mechanism is proposed by which the oxidation of lactate, the essential step of the anaplerotic path, becomes possible and a coupling system between sulfide oxidation and endergonic reaction(s) is also presented. Oxidoreduction for other redox pairs is discussed too. It is concluded that the S(o)/H2S system may have been the clue to energy production at the early stage of evolution, as hydrogen sulfide produced by the metabolic network may have functioned as a coupling molecule between endergonic and exergonic reactions.     

气体分子硫化氢在炎症与免疫调节中的研究进展

硫化氢(H2S)是具有生物学效应的气体小分子,它在免疫系统中亦发挥着重要的调节功能。H2S可通过影响IL-2(Interleukin-2)的合成抑制淋巴细胞增殖;可通过激活ERK激酶(extracellular regulated pro-tein kinases)或者KATP通道(ATP-sensitive potassium channel),促进单核巨噬细胞及中性粒细胞分泌促炎因子,导致组织损伤,诱导诸如溃疡性结肠炎、胃炎、急性胰腺炎、急性肺损伤及毒血症等多种炎症性疾病。相反,H2S还可诱导多种抑炎因子,发挥抑制炎症的作用。鉴于H2S在免疫与炎症中发挥的生理和病理效应,该文对H2S在炎症与免疫调节中的研究进展进行综述。     

Hydrogen sulfide: neurochemistry and neurobiology

Current evidence suggests that hydrogen sulfide (H2S) plays an important role in brain functions, probably acting as a neuromodulator as well as an intracellular messenger. In the mammalian CNS, H2S is formed from the amino acid cysteine by the action of cystathionine beta-synthase (CBS) with serine (Ser) as the by-product. As CBS is a calcium and calmodulin dependent enzyme, the biosynthesis of H2S should be acutely controlled by the intracellular concentration of calcium. In addition, it is also regulated by S-adenosylmethionine which acts as an allosteric activator of CBS. H2S, as a sulfhydryl compound, has similar reducing properties as glutathione. In neurons, H2S stimulates the production of cAMP probably by direct activation of adenylyl cyclase and thus activate cAMP-dependent processes. In astrocytes, H2S increases intracellular calcium to an extent capable of inducing and propagating a "calcium wave", which is a form of calcium signaling among these cells. Possible physiological functions of H2S include potentiating long-term potentials through activation of the NMDA receptors, regulating the redox status, maintaining the excitatory/inhibitory balance in neurotransmission, and inhibiting oxidative damage through scavenging free radicals and reactive species. H2S is also involved in CNS pathologies such as stroke and Alzheimer's disease. In stroke, H2S appears to act as a mediator of ischemic injuries and thus inhibition of its production has been suggested to be a potential treatment approach in stroke therapy.     

内源性硫化氢在中枢神经系统中的作用研究进展

硫化氢是继NO和CO之后发现的又一种新的气体信号分子,其被认为是一种神经递质,在中枢神经系统中起着重要的作用。内源性H2S主要由胱硫醚-β合酶(CBS)和胱硫醚γ-裂解酶(CSE)合成,其不仅可以直接作用于中枢神经系统发挥作用,还能通过抗氧化、调节神经内分泌及脑血管功能,进而间接影响中枢神经系统功能,具有广泛的生理作用。近年来,越来越多的研究发现内源性H2S在AD、热惊厥、PD、脑卒中、缺血再灌注脑损伤及遗传性疾病脑损害等神经系统疾病的发病过程中也起着重要作用。本文简要介绍H2S的生化和生理特点,并总结其在中枢神经系统中作用的进展。