GYY4137（H2S供体）通过降低氧化还原电位缓解实验性减压病氧化应激及提高生存率的研究

《Scientific Reports》：Therapeutic Potential of GYY4137 in Reducing Oxidative Stress and Mortality in Experimental Decompression Sickness

减压病(DCS)病理生理机制未明。为探究H2S供体GYY4137的干预效果，研究人员对实验小鼠开展研究。结果发现，GYY4137可显著提高暴露于高压后快速减压小鼠的存活率（中位致死剂量LD50为120分钟，p=0.038），并降低氧化还原电位(RP)和活性氧(ROS)产生。该研究提示，调控氧化还原状态是缓解DCS潜在的新策略。

　　

在深海潜水、高压氧治疗或航天活动后，如果减压不当，溶解在血液和组织中的气体会形成气泡，引发一种可能危及生命的疾病——减压病(Decompression Sickness, DCS)。尽管气泡形成是DCS的经典触发因素，但其背后的复杂病理生理过程远未完全阐明。越来越多的证据表明，除了机械性阻塞，气泡还会激活内皮细胞，引发一系列炎症和氧化应激反应。其中，过量产生的活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)会导致细胞损伤，加剧组织缺氧和器官功能障碍，被认为是导致DCS不良预后的关键“推手”。然而，目前针对DCS的治疗主要依赖高压氧再加压，直接靶向氧化应激损伤的疗法仍很有限。那么，能否通过调控机体的氧化还原状态，来对抗DCS的损伤，从而挽救生命呢？这正是研究人员希望通过一项发表在《Scientific Reports》上的研究所回答的问题。

研究人员将焦点投向了一种具有抗氧化特性的气体信号分子——硫化氢(Hydrogen Sulfide, H₂S)。H₂S在体内具有舒张血管、抗炎和清除自由基等多种保护效应。GYY4137是一种缓释型H₂S供体，能模拟内源性H₂S的生理作用。为了验证其保护效果，研究团队设计了一项严谨的动物实验。他们使用了60只小鼠，将其随机分为两组：实验组腹腔注射GYY4137，对照组则注射等量的生理盐水。随后，所有小鼠被置于高压舱内，模拟高气压环境，之后进行快速减压，以诱发出典型的实验性DCS模型。通过对比两组小鼠的生存情况以及血液中反映氧化应激状态的关键指标，研究人员得以评估GYY4137的治疗潜力。

本研究主要采用了实验性减压病小鼠模型，通过腹腔注射给予干预药物(GYY4137或生理盐水对照)。所有小鼠均被置于高压舱内加压，随后快速减压以诱导DCS。研究通过记录生存时间计算中位致死剂量(LD₅₀)，并采集血液样本，检测了氧化还原电位(Redox Potential, RP)、腺苷脱氨酶(Adenosine Deaminase, ADA)活性和黄嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase, XO)活性等氧化应激相关指标。

GYY4137提高了暴露于实验性DCS小鼠的存活率

生存分析结果显示，预先给予GYY4137处理显著延长了小鼠在减压环境下的生存时间。具体而言，GYY4137组小鼠的中位致死剂量(LD₅₀)达到120分钟，而仅注射生理盐水的对照组小鼠LD₅₀则低于100分钟，两组之间存在统计学显著差异(p=0.038)。这一结果直接证明，GYY4137干预对实验性DCS具有明确的生存获益。

GYY4137降低了实验性DCS引起的氧化还原电位升高

为了探究GYY4137发挥保护作用的可能机制，研究人员检测了全身氧化还原状态的核心指标——氧化还原电位(Redox Potential, RP)。研究发现，与对照组相比，GYY4137处理组小鼠的RP值显著更低（中位数[范围]：116[78–189] mV vs. 150[88–226] mV, p=0.04）。此外，数据也证实，经历快速减压的DCS模型本身就会导致RP升高。这表明，GYY4137能够缓解由DCS引起的机体氧化还原状态向氧化方向的偏移。

GYY4137对腺苷脱氨酶和黄嘌呤氧化酶活性的影响

研究还检测了另外两个与嘌呤代谢和氧化应激相关的酶活性：腺苷脱氨酶(ADA)和黄嘌呤氧化酶(XO)。然而，统计分析显示，在这两项指标上，GYY4137处理组与生理盐水对照组之间均未观察到统计学上的显著差异。这说明在本实验条件下，GYY4137的保护作用可能并非主要通过调节ADA或XO的活性来实现。

本研究得出结论，H₂S供体GYY4137能够显著提高实验性减压病小鼠模型的生存率，其保护作用与降低全身氧化还原电位、减少活性氧产生有关。尽管GYY4137并未显著改变腺苷脱氨酶或黄嘌呤氧化酶的活性，但其对氧化还原电位的调控作用明确。这些结果首次表明，通过药物干预（如使用H₂S供体）降低机体的氧化还原电位，可能是减轻减压病严重程度、降低相关死亡率的一种有效策略。该研究不仅深化了对减压病氧化损伤机制的理解，也为开发靶向氧化应激的辅助疗法提供了新的实验依据和思路，具有重要的转化医学意义。