综述：硫化氢介导的蛋白质s-过硫化作用：心血管稳态中的调控机制

《Molecular Medicine》：Hydrogen sulfide-mediated protein s-persulfidation: a regulatory mechanism in cardiovascular homeostasis

　　

摘要

背景

心血管疾病是全球死亡的主要原因之一。硫化氢作为一种主要的内源性气体信号分子，通过多种生化机制参与心血管系统的稳态调节，其中蛋白质的S-过硫化作用是一种对氧化还原反应敏感的翻译后修饰方式。这种动态可逆的修饰过程将半胱氨酸的巯基转化为高亲核性的过硫化基团，从而防止不可逆的氧化损伤。

综述目的

本综述旨在系统总结目前关于心血管生物学中S-过硫化作用的分子机制认知。我们评估了特定位点检测技术的发展历程，阐明了硫信号在不同生理轴上的调控机制，并评估了活性硫物种递送系统的临床转化潜力。

综述的关键科学概念

本文概述了检测方法的发展历程，从早期的生物素开关检测法发展到定量巯基反应性分析技术。从机制上看，S-过硫化作用通过改变离子通道（如K_ATP和Ca_v1.2）的开放概率来调节膜电位和血管张力。在细胞内层面，该修饰过程调控激酶级联反应、氧化还原传感器（如Keap1/Nrf2通路）以及代谢酶，以维持线粒体的生物能量平衡。此外，S-过硫化作用还通过直接修饰转录因子和RNA结合蛋白来调控基因组和转录后程序。同时，它增强了细胞的蛋白质质量控制系统，减轻内质网应激，优化自噬过程，并建立对抗细胞凋亡和焦亡的抑制机制。综述还评估了多种递送载体，包括S-过硫化白蛋白和工程化生物材料支架。要克服当前的转化障碍，需要将空间多组学研究与特定位点的基因验证相结合，以推动S-过硫化生物学在精准心血管治疗领域的应用。

背景

心血管疾病是全球死亡的主要原因之一。硫化氢作为一种主要的内源性气体信号分子，通过多种生化机制参与心血管系统的稳态调节，其中蛋白质的S-过硫化作用是一种对氧化还原反应敏感的翻译后修饰方式。这种动态可逆的修饰过程将半胱氨酸的巯基转化为高亲核性的过硫化基团，从而防止不可逆的氧化损伤。

综述目的

本综述旨在系统总结目前关于心血管生物学中S-过硫化作用的分子机制认知。我们评估了特定位点检测技术的发展历程，阐明了硫信号在不同生理轴上的调控机制，并评估了活性硫物种递送系统的临床转化潜力。

综述的关键科学概念

本文概述了检测方法的发展历程，从早期的生物素开关检测法发展到定量巯基反应性分析技术。从机制上看，S-过硫化作用通过改变离子通道（如K_ATP和Ca_v1.2）的开放概率来调节膜电位和血管张力。在细胞内层面，该修饰过程调控激酶级联反应、氧化还原传感器（如Keap1/Nrf2通路）以及代谢酶，以维持线粒体的生物能量平衡。此外，S-过硫化作用还通过直接修饰转录因子和RNA结合蛋白来调控基因组和转录后程序。同时，它增强了细胞的蛋白质质量控制系统，减轻内质网应激，优化自噬过程，并建立对抗细胞凋亡和焦亡的抑制机制。综述还评估了多种递送载体，包括S-过硫化白蛋白和工程化生物材料支架。要克服当前的转化障碍，需要将空间多组学研究与特定位点的基因验证相结合，以推动S-过硫化生物学在精准心血管治疗领域的应用。