Hatur nuhun parantos nganjang ka nature.com. Versi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan CSS anu terbatas. Pikeun pangalaman anu pangsaéna, kami nyarankeun nganggo versi browser pangénggalna (atanapi mareuman modeu kompatibilitas dina Internet Explorer). Salaku tambahan, pikeun mastikeun dukungan anu terus-terusan, situs ieu moal ngalebetkeun gaya atanapi JavaScript.
Hidrogén sulfida (H2S) mibanda sababaraha pangaruh fisiologis sareng patologis dina awak manusa. Natrium hidrosulfida (NaHS) seueur dianggo salaku alat farmakologis pikeun meunteun pangaruh H2S dina ékspérimén biologis. Sanaos leungitna H2S tina larutan NaHS ngan ukur sababaraha menit, larutan NaHS parantos dianggo salaku sanyawa donor pikeun H2S dina cai nginum dina sababaraha panilitian sato. Panilitian ieu nalungtik naha cai nginum kalayan konsentrasi NaHS 30 μM anu disiapkeun dina botol beurit/beurit tiasa tetep stabil sahenteuna 12–24 jam, sapertos anu disarankeun ku sababaraha panulis. Nyiapkeun larutan NaHS (30 μM) dina cai nginum sareng langsung tuang kana botol cai beurit/beurit. Sampel dikumpulkeun tina tungtung sareng jero botol cai dina 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 sareng 24 jam pikeun ngukur eusi sulfida nganggo metode metilén biru. Salian ti éta, beurit jalu sareng bikang disuntik NaHS (30 μM) salami dua minggu sareng konsentrasi sulfida sérum diukur unggal dua dinten salami minggu kahiji sareng dina ahir minggu kadua. Larutan NaHS dina sampel anu dicandak tina tungtung botol cai henteu stabil; éta turun 72% sareng 75% saatos 12 sareng 24 jam, masing-masing. Dina sampel anu dicandak tina jero botol cai, panurunan NaHS henteu signifikan dina 2 jam; kumaha oge, éta turun 47% sareng 72% saatos 12 sareng 24 jam, masing-masing. Suntikan NaHS henteu mangaruhan tingkat sulfida sérum beurit jalu sareng bikang. Kasimpulanana, larutan NaHS anu disiapkeun tina cai nginum henteu kedah dianggo pikeun sumbangan H2S sabab larutan éta henteu stabil. Rute administrasi ieu bakal ngalaan sato kana jumlah NaHS anu henteu teratur sareng langkung alit tibatan anu dipiharep.
Hidrogén sulfida (H2S) parantos dianggo salaku racun ti saprak taun 1700; kumaha oge, kamungkinan peranna salaku molekul biosignaling endogén dijelaskeun ku Abe sareng Kimura dina taun 1996. Salila tilu dekade ka pengker, seueur fungsi H2S dina rupa-rupa sistem manusa parantos dijelaskeun, anu ngarah kana kasadaran yén molekul donor H2S tiasa gaduh aplikasi klinis dina pengobatan atanapi manajemen panyakit-panyakit tertentu; tingali Chirino et al. pikeun ulasan anyar.
Natrium hidrosulfida (NaHS) parantos seueur dianggo salaku alat farmakologis pikeun meunteun pangaruh H2S dina seueur studi kultur sél sareng sato5,6,7,8. Nanging, NaHS sanés donor H2S anu idéal sabab gancang dirobih janten H2S/HS- dina larutan, gampang kacemar ku polisulfida, sareng gampang dioksidasi sareng diuapkeun4,9. Dina seueur ékspérimén biologis, NaHS leyur dina cai, anu ngahasilkeun volatilisasi pasif sareng leungitna H2S10,11,12, oksidasi spontan H2S11,12,13, sareng fotolisis14. Sulfida dina larutan aslina leungit gancang pisan kusabab volatilisasi H2S11. Dina wadah anu kabuka, satengah hirup (t1/2) H2S nyaéta sakitar 5 menit, sareng konsentrasina turun sakitar 13% per menit10. Sanaos leungitna hidrogén sulfida tina larutan NaHS ngan ukur sababaraha menit, sababaraha panilitian sato parantos nganggo larutan NaHS salaku sumber hidrogén sulfida dina cai nginum salami 1-21 minggu, ngagentos larutan anu ngandung NaHS unggal 12-24 jam.15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 Prakték ieu henteu saluyu sareng prinsip panilitian ilmiah, kumargi dosis ubar kedah dumasar kana panggunaanana dina spésiés sanés, khususna manusa.27
Panalungtikan praklinis dina biomédis boga tujuan pikeun ningkatkeun kualitas perawatan pasien atanapi hasil pangobatan. Nanging, hasil tina kalolobaan panilitian sato tacan ditarjamahkeun ka manusa28,29,30. Salah sahiji alesan pikeun kagagalan translasi ieu nyaéta kurangna perhatian kana kualitas metodologis panilitian sato30. Ku alatan éta, tujuan panilitian ieu nyaéta pikeun nalungtik naha larutan NaHS 30 μM anu disiapkeun dina botol cai beurit/beurit tiasa tetep stabil dina cai nginum salami 12–24 jam, sapertos anu diklaim atanapi disarankeun dina sababaraha panilitian.
Sadaya ékspérimén dina ieu panilitian dilaksanakeun saluyu sareng pedoman anu diterbitkeun pikeun perawatan sareng panggunaan sato laboratorium di Iran31. Sadaya laporan ékspérimén dina ieu panilitian ogé nuturkeun pedoman ARRIVE32. Komite Étika Institut Élmu Éndokrin, Universitas Élmu Médis Shahid Beheshti, nyatujuan sadaya prosedur ékspérimén dina ieu panilitian.
Séng asetat dihidrat (CAS: 5970-45-6) sareng féri klorida anhidrat (CAS: 7705-08-0) dipésér ti Biochem, Chemopahrama (Cosne-sur-Loire, Perancis). Natrium hidrosulfida hidrat (CAS: 207683-19-0) sareng N,N-dimetil-p-feniléndiamin (DMPD) (CAS: 535-47-0) dipésér ti Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, AS). Isoflurana dipésér ti Piramal (Bethlehem, PA, AS). Asam hidroklorat (HCl) dipésér ti Merck (Darmstadt, Jerman).
Siapkeun larutan NaHS (30 μM) dina cai nginum teras langsung tuangkeun kana botol cai beurit/beurit. Konsentrasi ieu dipilih dumasar kana sababaraha publikasi anu nganggo NaHS salaku sumber H2S; tingali bagian Diskusi. NaHS nyaéta molekul terhidrasi anu tiasa ngandung jumlah cai hidrasi anu béda-béda (nyaéta, NaHS•xH2O); numutkeun produsén, persentase NaHS anu dianggo dina panilitian kami nyaéta 70,7% (nyaéta, NaHS•1,3 H2O), sareng kami merhatoskeun nilai ieu dina itungan kami, dimana kami nganggo beurat molekul 56,06 g/mol, nyaéta beurat molekul NaHS anhidrat. Cai hidrasi (disebut ogé cai kristalisasi) nyaéta molekul cai anu ngawangun struktur kristalin33. Hidrat gaduh sipat fisik sareng termodinamika anu béda dibandingkeun sareng anhidrat34.
Sateuacan nambahkeun NaHS kana cai nginum, ukur pH sareng suhu pangleyurna. Langsung tuang larutan NaHS kana botol cai beurit/beurit dina kandang sato. Sampel dikumpulkeun tina tungtung sareng tina jero botol cai dina 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, sareng 24 jam pikeun ngukur eusi sulfida. Pangukuran sulfida dicandak langsung saatos unggal sampling. Kami kéngingkeun sampel tina tungtung tabung sabab sababaraha panilitian nunjukkeun yén ukuran pori leutik tina tabung cai tiasa ngaminimalkeun penguapan H2S15,19. Masalah ieu sigana ogé lumaku pikeun larutan dina botol. Nanging, ieu sanés masalah pikeun larutan dina beuheung botol cai, anu gaduh laju penguapan anu langkung luhur sareng otomatis ngoksidasi; kanyataanna, sato nginum cai ieu heula.
Tikus Wistar jalu sareng bikang dianggo dina panilitian ieu. Tikus-tikus ieu ditempatkeun dina kandang polipropilén (2–3 beurit per kandang) dina kaayaan standar (suhu 21–26 °C, kalembaban 32–40%) kalayan 12 jam cahaya (7 énjing dugi ka 7 sonten) sareng 12 jam poék (7 sonten dugi ka 7 énjing). Tikus-tikus ieu ngagaduhan aksés bébas kana cai ledeng sareng dibéré tuangeun standar (Khorak Dam Pars Company, Teheran, Iran). Tikus bikang (6 bulan) anu cocog umurna (n=10, beurat awak: 190–230 g) sareng jalu (n=10, beurat awak: 320–370 g) dibagi sacara acak kana kelompok kontrol sareng NaHS (30 μM) anu dirawat (n=5 per kelompok). Pikeun nangtukeun ukuran sampel, kami nganggo pendekatan KISS (Keep It Simple, Stupid), anu ngagabungkeun pangalaman sateuacana sareng analisis kakuatan35. Mimitina kami ngalaksanakeun studi pilot ka 3 beurit sareng nangtukeun tingkat rata-rata total sulfida sérum sareng standar deviasi (8,1 ± 0,81 μM). Teras, ku ngémutan kakuatan 80% sareng nganggap tingkat signifikansi dua sisi 5%, kami nangtukeun ukuran sampel awal (n = 5 dumasar kana literatur sateuacana) anu pakait sareng ukuran éfék standar 2,02 kalayan nilai anu tos ditetepkeun anu disarankeun ku Festing pikeun ngitung ukuran sampel sato ékspérimén35. Saatos ngalikeun nilai ieu ku SD (2,02 × 0,81), ukuran éfék anu tiasa dideteksi anu diprediksi (1,6 μM) nyaéta 20%, anu tiasa ditampi. Ieu ngandung harti yén n = 5/grup cekap pikeun ngadeteksi parobahan rata-rata 20% antara grup. Tikus dibagi sacara acak kana grup kontrol sareng grup anu dirawat NaSH nganggo fungsi acak tina parangkat lunak Excel 36 (Gambar Tambahan 1). Blinding dilakukeun dina tingkat hasil, sareng para panalungtik anu ngalakukeun pangukuran biokimia henteu sadar kana pancén grup.
Grup NaHS tina dua jenis kelamin dirawat ku larutan NaHS 30 μM anu disiapkeun dina cai nginum salami 2 minggu; Larutan seger disayogikeun unggal 24 jam, salami waktos éta beurat awak diukur. Sampel getih dikumpulkeun tina tungtung buntut sadaya beurit dina anestesi isofluran unggal dinten sanés dina ahir minggu kahiji sareng kadua. Sampel getih disentrifugasi dina 3000 g salami 10 menit, sérum dipisahkeun sareng disimpen dina suhu –80°C pikeun pangukuran salajengna tina uréa sérum, kreatinin (Cr), sareng total sulfida. Uréa sérum ditangtukeun ku metode uréase énzimatik, sareng kreatinin sérum ditangtukeun ku metode Jaffe fotométrik nganggo kit anu sayogi sacara komersil (Man Company, Teheran, Iran) sareng penganalisis otomatis (Selectra E, nomer séri 0-2124, Walanda). Koéfisién variasi intra- sareng interassay pikeun uréa sareng Cr kirang ti 2,5%.
Métode metilén biru (MB) dianggo pikeun ngukur total sulfida dina cai nginum sareng sérum anu ngandung NaHS; MB nyaéta métode anu paling umum dianggo pikeun ngukur sulfida dina larutan curah sareng sampel biologis11,37. Métode MB tiasa dianggo pikeun ngira-ngira total kumpulan sulfida38 sareng ngukur sulfida anorganik dina bentuk H2S, HS- sareng S2 dina fase cai39. Dina métode ieu, walirang diendapkeun salaku séng sulfida (ZnS) dina ayana séng asetat11,38. Présipitasi séng asetat nyaéta métode anu paling seueur dianggo pikeun misahkeun sulfida tina kromofor sanés11. ZnS dilarutkeun deui nganggo HCl11 dina kaayaan asam kuat. Sulfida ngaréaksikeun sareng DMPD dina babandingan stoikiométri 1:2 dina réaksi anu dikatalisis ku féri klorida (Fe3+ bertindak salaku agén pangoksidasi) pikeun ngabentuk pewarna MB, anu dideteksi sacara spéktrofotometri dina 670 nm40,41. Wates deteksi métode MB nyaéta sakitar 1 μM11.
Dina ieu panilitian, 100 μL tina unggal sampel (larutan atanapi sérum) ditambahkeun kana tabung; teras 200 μL séng asetat (1% w/v dina cai sulingan), 100 μL DMPD (20 mM dina 7,2 M HCl), sareng 133 μL FeCl3 (30 mM dina 1,2 M HCl) ditambahkeun. Campuran diinkubasi dina suhu 37°C dina tempat poék salami 30 menit. Larutan disentrifugasi dina 10.000 g salami 10 menit, sareng absorbansi supernatan dibaca dina 670 nm nganggo pembaca mikroplat (BioTek, MQX2000R2, Winooski, VT, USA). Konsentrasi sulfida ditangtukeun nganggo kurva kalibrasi NaHS (0–100 μM) dina ddH2O (Gambar Tambahan 2). Sadaya larutan anu dianggo pikeun pangukuran disiapkeun anyar. Koéfisién variasi intra- sareng interassay pikeun pangukuran sulfida nyaéta masing-masing 2,8% sareng 3,4%. Kami ogé nangtukeun total sulfida anu dicandak tina sampel cai nginum sareng sérum anu ngandung natrium tiosulfat nganggo metode sampel anu dikuatkeun42. Pamulihan pikeun sampel cai nginum sareng sérum anu ngandung natrium tiosulfat nyaéta masing-masing 91 ± 1,1% (n = 6) sareng 93 ± 2,4% (n = 6).
Analisis statistik dilakukeun nganggo parangkat lunak GraphPad Prism vérsi 8.0.2 pikeun Windows (GraphPad Software, San Diego, CA, USA, www.graphpad.com). Uji-t anu dipasangkeun dianggo pikeun ngabandingkeun suhu sareng pH cai nginum sateuacan sareng saatos panambahan NaHS. Leungitna H2S dina larutan anu ngandung NaHS diitung salaku persentase panurunan tina serapan dasar, sareng pikeun meunteun naha leungitna éta sacara statistik signifikan, kami ngalaksanakeun ANOVA ukuran anu diulang hiji arah dituturkeun ku uji babandingan ganda Dunnett. Beurat awak, uréa sérum, kreatinin sérum, sareng total sérum sulfida salami waktos dibandingkeun antara beurit kontrol sareng anu dirawat NaHS tina jenis kelamin anu béda nganggo ANOVA campuran dua arah (antara-jero) dituturkeun ku uji post hoc Bonferroni. Nilai P dua sisi < 0,05 dianggap signifikan sacara statistik.
pH cai nginum nyaéta 7,60 ± 0,01 sateuacan ditambahkeun NaHS sareng 7,71 ± 0,03 saatos ditambahkeun NaHS (n = 13, p = 0,0029). Suhu cai nginum nyaéta 26,5 ± 0,2 sareng turun janten 26,2 ± 0,2 saatos ditambahkeun NaHS (n = 13, p = 0,0128). Siapkeun 30 μM larutan NaHS dina cai nginum sareng simpen dina botol cai. Larutan NaHS teu stabil sareng konsentrasina turun kana waktosna. Nalika nyandak sampel tina beuheung botol cai, panurunan anu signifikan (68,0%) katingali dina jam kahiji, sareng eusi NaHS dina larutan turun 72% sareng 75% saatos 12 sareng 24 jam, masing-masing. Dina sampel anu diala tina botol cai, panurunan NaHS henteu signifikan dugi ka 2 jam, tapi saatos 12 sareng 24 jam éta turun masing-masing 47% sareng 72%. Data ieu nunjukkeun yén perséntase NaHS dina larutan 30 μM anu disiapkeun dina cai nginum parantos turun janten sakitar saparapat tina nilai awal saatos 24 jam, henteu paduli lokasi sampling (Gambar 1).
Stabilitas larutan NaHS (30 μM) dina cai nginum dina botol beurit/beurit. Saatos nyiapkeun larutan, sampel dicandak tina tungtung sareng jero botol cai. Data dipidangkeun salaku rata-rata ± SD (n = 6/grup). * sareng #, P < 0,05 dibandingkeun sareng waktos 0. Poto botol cai nunjukkeun tungtung (kalayan muka) sareng awak botol. Volume tungtung sakitar 740 μL.
Konsentrasi NaHS dina larutan 30 μM anu nembé disiapkeun nyaéta 30,3 ± 0,4 μM (rentang: 28,7–31,9 μM, n = 12). Nanging, saatos 24 jam, konsentrasi NaHS nurun ka nilai anu langkung handap (rata-rata: 3,0 ± 0,6 μM). Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 2, konsentrasi NaHS anu kakeunaan beurit henteu konstan salami période panilitian.
Beurat awak beurit bikang ningkat sacara signifikan kana waktu (ti 205,2 ± 5,2 g ka 213,8 ​​± 7,0 g dina kelompok kontrol sareng ti 204,0 ± 8,6 g ka 211,8 ± 7,5 g dina kelompok anu dirawat NaHS); kumaha oge, perlakuan NaHS teu aya pangaruhna kana beurat awak (Gambar 3). Beurat awak beurit jalu ningkat sacara signifikan kana waktu (ti 338,6 ± 8,3 g ka 352,4 ± 6,0 g dina kelompok kontrol sareng ti 352,4 ± 5,9 g ka 363,2 ± 4,3 g dina kelompok anu dirawat NaHS); kumaha oge, perlakuan NaHS teu aya pangaruhna kana beurat awak (Gambar 3).
Parobahan beurat awak dina beurit bikang sareng jalu saatos administrasi NaHS (30 μM). Data dipidangkeun salaku rata-rata ± SEM sareng dibandingkeun nganggo analisis varians campuran dua arah (jero-antara) nganggo uji post hoc Bonferroni. n = 5 pikeun unggal jenis kelamin dina unggal kelompok.
Konsentrasi uréa sérum sareng kréatin fosfat sami dina beurit kontrol sareng beurit anu dirawat NaSH sapanjang panilitian. Salajengna, pangobatan NaSH henteu mangaruhan konsentrasi uréa sérum sareng kréatinkrom (Tabel 1).
Konsentrasi total sulfida sérum dasar sami antara beurit kontrol sareng beurit jalu (8,1 ± 0,5 μM vs. 9,3 ± 0,2 μM) sareng bikang (9,1 ± 1,0 μM vs. 6,1 ± 1,1 μM) anu dirawat NaHS. Administrasi NaHS salami 14 dinten teu aya pangaruhna kana kadar total sulfida sérum boh dina beurit jalu atanapi bikang (Gambar 4).
Parobahan dina konsentrasi total sulfida sérum dina beurit jalu sareng bikang saatos administrasi NaHS (30 μM). Data dipidangkeun salaku rata-rata ± SEM sareng dibandingkeun nganggo analisis varian campuran dua arah (jero-jero) sareng uji post hoc Bonferroni. Unggal jenis kelamin, n = 5/grup.
Kacindekan utama tina ieu panilitian nyaéta yén cai nginum anu ngandung NaHS téh teu stabil: ngan sakitar saparapat tina total kandungan sulfida awal anu tiasa dideteksi 24 jam saatos nyandak sampel tina tungtung sareng jero botol cai beurit/beurit. Salajengna, beurit kakeunaan konsentrasi NaHS anu teu stabil kusabab leungitna H2S dina larutan NaHS, sareng panambahan NaHS kana cai nginum henteu mangaruhan beurat awak, uréa sérum sareng creatin kromium, atanapi total sérum sulfida.
Dina ieu panilitian, laju leungitna H2S tina 30 μM larutan NaHS anu disiapkeun dina cai nginum nyaéta sakitar 3% per jam. Dina larutan buffer (100 μM natrium sulfida dina 10 mM PBS, pH 7.4), konsentrasi sulfida dilaporkeun turun 7% salami 8 jam. Kami sateuacanna parantos ngabela administrasi NaHS intraperitoneal ku ngalaporkeun yén laju leungitna sulfida tina larutan NaHS 54 μM dina cai nginum nyaéta sakitar 2.3% per jam (4%/jam dina 12 jam kahiji sareng 1.4%/jam dina 12 jam terakhir saatos persiapan)8. Panilitian sateuacana43 mendakan leungitna H2S anu konstan tina larutan NaHS, utamina kusabab volatilisasi sareng oksidasi. Sanaos tanpa tambahan gelembung, sulfida dina larutan stok gancang leungit kusabab volatilisasi H2S11. Panilitian nunjukkeun yén salami prosés pangenceran, anu peryogi waktos sakitar 30–60 detik, sakitar 5–10% H2S leungit kusabab penguapan6. Pikeun nyegah penguapan H2S tina larutan, para panaliti parantos ngalakukeun sababaraha tindakan, kalebet ngaduk larutan sacara lembut12, nutupan larutan stok ku pilem plastik6, sareng ngaminimalkeun paparan larutan kana hawa, sabab laju penguapan H2S gumantung kana antarmuka hawa-cair.13 Oksidasi spontan H2S lumangsung utamina kusabab ion logam transisi, khususna beusi férik, nyaéta pangotor dina cai.13 Oksidasi H2S ngahasilkeun formasi polisulfida (atom walirang anu dihubungkeun ku beungkeut kovalén)11. Pikeun nyingkahan oksidasi na, larutan anu ngandung H2S disiapkeun dina pangleyur anu teu dioksigénasi44,45 teras dimurnikeun ku argon atanapi nitrogén salami 20-30 menit pikeun mastikeun deoksigénasi.11,12,37,44,45,46 Asam dietilénatriaminpentaasetat (DTPA) nyaéta khelator logam (10-4 M) anu nyegah autoksidasi HS- dina larutan aerobik. Upami teu aya DTPA, laju autoksidasi HS- sakitar 50% salami sakitar 3 jam dina suhu 25°C37,47. Salajengna, kumargi oksidasi 1e-sulfida dikatalisis ku sinar ultraviolét, larutan kedah disimpen dina és sareng dijaga tina cahaya11.
Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 5, NaHS disosiasi jadi Na+ jeung HS-6 nalika leyur dina cai; disosiasi ieu ditangtukeun ku pK1 tina réaksi, anu gumantung kana suhu: pK1 = 3.122 + 1132/T, dimana T antara 5 nepi ka 30°C sarta diukur dina derajat Kelvin (K), K = °C + 273.1548. HS- mibanda pK2 anu luhur (pK2 = 19), jadi dina pH < 96.49, S2- teu kabentuk atawa kabentuk dina jumlah anu saeutik pisan. Sabalikna, HS- bertindak salaku basa sarta narima H+ tina molekul H2O, sarta H2O bertindak salaku asam sarta dirobah jadi H2S jeung OH-.
Wangunan gas H2S anu leyur dina larutan NaHS (30 µM). aq, larutan cai; g, gas; l, cairan. Sadaya itungan nganggap yén pH cai = 7.0 sareng suhu cai = 20 °C. Dijieun nganggo BioRender.com.
Sanaos aya bukti yén larutan NaHS teu stabil, sababaraha panilitian sato parantos nganggo larutan NaHS dina cai nginum salaku sanyawa donor H2S15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 kalayan durasi intervensi ti mimiti 1 dugi ka 21 minggu (Tabel 2). Salila panilitian ieu, larutan NaHS diulang unggal 12 jam, 15, 17, 18, 24, 25 jam atanapi 24 jam, 19, 20, 21, 22, 23 jam. Hasil panilitian kami nunjukkeun yén beurit kakeunaan konsentrasi ubar anu teu stabil kusabab leungitna H2S tina larutan NaHS, sareng eusi NaHS dina cai nginum beurit fluktuatif sacara signifikan salami 12 atanapi 24 jam (tingali Gambar 2). Dua tina ieu panilitian ngalaporkeun yén kadar H2S dina cai tetep stabil salami 24 jam 22 atanapi ngan ukur 2–3% karugian H2S anu dititénan salami 12 jam 15, tapi éta henteu nyayogikeun data pendukung atanapi detil pangukuran. Dua panilitian nunjukkeun yén diaméter botol cai anu alit tiasa ngaminimalkeun penguapan H2S15,19. Nanging, hasil panilitian nunjukkeun yén ieu ngan ukur tiasa ngalambatkeun karugian H2S tina botol cai salami 2 jam tinimbang 12–24 jam. Duanana panilitian nyatet yén urang nganggap yén kadar NaHS dina cai nginum henteu robih sabab urang henteu niténan parobahan warna dina cai; ku kituna, oksidasi H2S ku hawa henteu signifikan19,20. Anu matak héran, metode subyéktif ieu meunteun stabilitas NaHS dina cai tinimbang ngukur parobahan konsentrasina kana waktosna.
Leungitna H2S dina larutan NaHS aya patalina jeung pH jeung suhu. Sakumaha anu geus dicatet dina panilitian kami, ngaleyurkeun NaHS dina cai ngahasilkeun kabentukna larutan basa50. Nalika NaHS dileyurkeun dina cai, kabentukna gas H2S anu leyur gumantung kana nilai pH6. Beuki handap pH larutan, beuki gedé proporsi NaHS anu aya salaku molekul gas H2S jeung beuki loba sulfida anu leungit tina larutan cai11. Teu aya hiji ogé tina ieu panilitian anu ngalaporkeun pH cai nginum anu dipaké salaku pangleyur pikeun NaHS. Numutkeun rekomendasi WHO, anu diadopsi ku kalolobaan nagara, pH cai nginum kudu aya dina kisaran 6,5–8,551. Dina kisaran pH ieu, laju oksidasi spontan H2S ningkat kira-kira sapuluh kali lipat13. Ngaleyurkeun NaHS dina cai dina kisaran pH ieu bakal ngahasilkeun konsentrasi gas H2S anu leyur 1 nepi ka 22,5 μM, anu nekenkeun pentingna ngawaskeun pH cai sateuacan ngaleyurkeun NaHS. Salian ti éta, rentang suhu anu dilaporkeun dina panilitian di luhur (18–26 °C) bakal nyababkeun parobahan konsentrasi gas H2S anu leyur dina larutan sakitar 10%, kumargi parobahan suhu ngarobih pK1, sareng parobahan leutik dina pK1 tiasa gaduh dampak anu signifikan kana konsentrasi gas H2S anu leyur48. Salian ti éta, durasi anu panjang tina sababaraha panilitian (5 bulan)22, salami éta variabilitas suhu anu ageung dipiharep, ogé ngajantenkeun masalah ieu langkung parah.
Sadaya panilitian kecuali hiji21 nganggo larutan NaHS 30 μM dina cai nginum. Pikeun ngajelaskeun dosis anu dianggo (nyaéta 30 μM), sababaraha panulis nunjukkeun yén NaHS dina fase cai ngahasilkeun konsentrasi gas H2S anu sami sareng rentang fisiologis H2S nyaéta 10 dugi ka 100 μM, janten dosis ieu aya dina rentang fisiologis15,16. Anu sanésna ngajelaskeun yén 30 μM NaHS tiasa ngajaga tingkat H2S plasma dina rentang fisiologis, nyaéta 5–300 μM19,20. Urang mertimbangkeun konsentrasi NaHS dina cai 30 μM (pH = 7,0, T = 20 °C), anu dianggo dina sababaraha panilitian pikeun nalungtik pangaruh H2S. Urang tiasa ngitung yén konsentrasi gas H2S anu leyur nyaéta 14,7 μM, nyaéta sakitar 50% tina konsentrasi NaHS awal. Nilai ieu sami sareng nilai anu diitung ku panulis sanés dina kaayaan anu sami13,48.
Dina panilitian kami, administrasi NaHS henteu ngarobih beurat awak; hasil ieu saluyu sareng hasil panilitian sanés dina beurit jalu22,23 sareng beurit jalu18; Nanging, dua panilitian ngalaporkeun yén NaSH mulangkeun beurat awak anu turun dina beurit anu di-nefrektomi24,26, sedengkeun panilitian sanés henteu ngalaporkeun pangaruh administrasi NaSH kana beurat awak15,16,17,19,20,21,25. Salajengna, dina panilitian kami, administrasi NaSH henteu mangaruhan tingkat uréa sérum sareng kreatin kromium, anu saluyu sareng hasil laporan sanés25.
Panilitian ieu mendakan yén panambahan NaHS kana cai nginum salami 2 minggu henteu mangaruhan konsentrasi sulfida sérum total dina beurit jalu sareng bikang. Panemuan ieu saluyu sareng hasil Sen et al. (16): 8 minggu pangobatan nganggo 30 μM NaHS dina cai nginum henteu mangaruhan tingkat sulfida plasma dina beurit kontrol; kumaha oge, aranjeunna ngalaporkeun yén intervensi ieu mulangkeun tingkat H2S anu turun dina plasma beurit anu di-nefrektomi. Li et al. (22) ogé ngalaporkeun yén pangobatan nganggo 30 μM NaHS dina cai nginum salami 5 bulan ningkatkeun tingkat sulfida bébas plasma dina beurit anu parantos sepuh sakitar 26%. Panilitian sanés henteu ngalaporkeun parobahan dina sulfida anu sirkulasi saatos panambahan NaHS kana cai nginum.
Tujuh panilitian ngalaporkeun ngagunakeun Sigma NaHS15,16,19,20,21,22,23 tapi henteu masihan rinci salajengna ngeunaan cai hidrasi, sareng lima panilitian henteu nyebatkeun sumber NaHS anu dianggo dina metode persiapanna17,18,24,25,26. NaHS mangrupikeun molekul terhidrasi sareng eusi cai hidrasi na tiasa bénten-bénten, anu mangaruhan jumlah NaHS anu diperyogikeun pikeun nyiapkeun larutan kalayan molaritas anu ditangtukeun. Salaku conto, eusi NaHS dina panilitian kami nyaéta NaHS•1.3 H2O. Ku kituna, konsentrasi NaHS anu saleresna dina panilitian ieu tiasa langkung handap tibatan anu dilaporkeun.
"Kumaha sanyawa anu umurna pondok sapertos kitu tiasa gaduh pangaruh anu lami?" Pozgay et al.21 naroskeun patarosan ieu nalika meunteun pangaruh NaHS kana kolitis dina beurit. Aranjeunna ngarepkeun yén panilitian ka hareup bakal tiasa ngajawab patarosan ieu sareng berspekulasi yén larutan NaHS tiasa ngandung polisulfida anu langkung stabil salian ti H2S sareng disulfida anu ngamediasi pangaruh NaHS21. Kamungkinan anu sanés nyaéta konsentrasi NaHS anu handap pisan anu tetep aya dina larutan ogé tiasa gaduh pangaruh anu mangpaat. Nyatana, Olson et al. nyayogikeun bukti yén tingkat mikromolar H2S dina getih henteu fisiologis sareng kedah aya dina kisaran nanomolar atanapi henteu aya pisan13. H2S tiasa bertindak ngalangkungan sulfasi protéin, modifikasi pasca-translasi anu tiasa dibalikkeun anu mangaruhan fungsi, stabilitas, sareng lokalisasi seueur protéin52,53,54. Nyatana, dina kaayaan fisiologis, sakitar 10% dugi ka 25% tina seueur protéin ati disulfilasi53. Duanana panilitian ngaku kana karusakan NaHS anu gancang19,23 tapi sacara héran nyatakeun yén "urang ngontrol konsentrasi NaHS dina cai nginum ku cara ngagantina unggal dinten."23 Hiji panilitian teu ngahaja nyatakeun yén "NaHS mangrupikeun donor H2S standar sareng umumna dianggo dina prakték klinis pikeun ngagentos H2S sorangan."18
Diskusi di luhur nunjukkeun yén NaHS leungit tina larutan ngaliwatan volatilisasi, oksidasi sareng fotolisis, sareng ku kituna aya sababaraha saran pikeun ngirangan leungitna H2S tina larutan. Mimitina, penguapan H2S gumantung kana antarmuka gas-cair13 sareng pH larutan11; ku kituna, pikeun ngaminimalkeun leungitna penguapan, beuheung botol cai tiasa didamel sakedik-sakedikna sapertos anu dijelaskeun sateuacanna15,19, sareng pH cai tiasa disaluyukeun kana wates luhur anu tiasa ditampi (nyaéta, 6,5–8,551) pikeun ngaminimalkeun leungitna penguapan11. Kadua, oksidasi spontan H2S lumangsung kusabab pangaruh oksigén sareng ayana ion logam transisi dina cai nginum13, janten deoksigenasi cai nginum nganggo argon atanapi nitrogén44,45 sareng panggunaan khelator logam37,47 tiasa ngirangan oksidasi sulfida. Katilu, pikeun nyegah fotodékomposisi H2S, botol cai tiasa dibungkus ku aluminium foil; Prakték ieu ogé lumaku pikeun bahan anu sénsitip kana cahaya sapertos streptozotocin55. Pamungkas, uyah sulfida anorganik (NaHS, Na2S, sareng CaS) tiasa dikaluarkeun via gavage tinimbang leyur dina cai nginum sapertos anu dilaporkeun sateuacanna56,57,58; panilitian nunjukkeun yén natrium sulfida radioaktif anu dikaluarkeun via gavage ka beurit diserep kalayan saé sareng disebarkeun ka ampir sadaya jaringan59. Nepi ka ayeuna, kaseueuran panilitian parantos masihan uyah sulfida anorganik sacara intraperitoneal; kumaha oge, rute ieu jarang dianggo dina setélan klinis60. Di sisi séjén, rute oral mangrupikeun rute administrasi anu paling umum sareng dipikaresep dina manusa61. Ku alatan éta, kami nyarankeun pikeun meunteun pangaruh donor H2S dina rodénsia ku gavage oral.
Watesanna nyaéta urang ngukur sulfida dina leyuran cai sareng sérum nganggo metode MB. Metodeu pikeun ngukur sulfida kalebet titrasi yodium, spéktrofotometri, metode éléktrokimia (potensiometri, amperometri, metode koulometrik sareng metode amperometrik) sareng kromatografi (kromatografi gas sareng kromatografi cair kinerja tinggi), diantarana metode anu paling umum dianggo nyaéta metode spéktrofotometri MB62. Watesan metode MB pikeun ngukur H2S dina sampel biologis nyaéta ngukur sadaya sanyawa anu ngandung walirang sareng sanés H2S63 bébas sabab dilakukeun dina kaayaan asam, anu ngahasilkeun ékstraksi walirang tina sumber biologis64. Nanging, numutkeun Asosiasi Kaséhatan Masyarakat Amérika, MB mangrupikeun metode standar pikeun ngukur sulfida dina cai65. Ku alatan éta, watesan ieu henteu mangaruhan hasil utama urang ngeunaan ketidakstabilan larutan anu ngandung NaHS. Salajengna, dina panilitian urang, pamulihan pangukuran sulfida dina sampel cai sareng sérum anu ngandung NaHS masing-masing 91% sareng 93%. Nilai-nilai ieu saluyu sareng rentang anu dilaporkeun sateuacanna (77–92)66, nunjukkeun katepatan analitis anu tiasa ditampi42. Perlu dicatet yén kami nganggo beurit jalu sareng bikang saluyu sareng pedoman National Institutes of Health (NIH) pikeun nyingkahan kaleuleuwihi ngandelkeun studi sato khusus jalu dina studi praklinis67 sareng ngalebetkeun beurit jalu sareng bikang iraha waé68. Hal ieu parantos ditekenkeun ku anu sanés69,70,71.
Dina kacindekanana, hasil panilitian ieu nunjukkeun yén larutan NaHS anu disiapkeun tina cai nginum teu tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun H2S kusabab teu stabilna. Cara panggunaan ieu bakal ngalaan sasatoan kana tingkat NaHS anu teu stabil sareng langkung handap tibatan anu dipiharep; ku kituna, panemuan ieu panginten henteu tiasa diterapkeun ka manusa.
Kumpulan data anu dianggo sareng/atanapi dianalisis salami panilitian ayeuna sayogi ti panulis anu saluyu upami aya pamundut anu wajar.
Szabo, K. Garis waktu panalungtikan hidrogén sulfida (H2S): ti racun lingkungan nepi ka mediator biologis. Biokimia sareng Farmakologi 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
Abe, K. sareng Kimura, H. Kamungkinan peran hidrogén sulfida salaku neuromodulator éndogén. Journal of Neuroscience, 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
Chirino, G., Szabo, C. sareng Papapetropoulos, A. Peran fisiologis hidrogén sulfida dina sél, jaringan sareng organ mamalia. Ulasan dina Fisiologi sareng Biologi Molekuler 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
Dillon, KM, Carrazzone, RJ, Matson, JB, sareng Kashfi, K. Jangji anu mekar ngeunaan sistem pangiriman sélular pikeun nitrat oksida sareng hidrogén sulfida: jaman énggal ubar anu dipersonalisasi. Biokimia sareng Farmakologi 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
Sun, X., et al. Administrasi jangka panjang donor hidrogén sulfida anu dileupaskeun laun tiasa nyegah iskemia miokard/cidera reperfusi. Laporan ilmiah 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
Sitdikova, GF, Fuchs, R., Kainz, W., Weiger, TM sareng Hermann, A. Fosforilasi saluran BK ngatur sensitivitas hidrogén sulfida (H2S). Frontiers in Physiology 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
Sitdikova, GF, Weiger, TM sareng Hermann, A. Hidrogén sulfida ningkatkeun aktivitas saluran kalium (BK) anu diaktipkeun kalsium dina sél tumor hipofisis beurit. Archit. Pfluegers. 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
Jeddy, S., et al. Hidrogén sulfida ningkatkeun pangaruh pelindung nitrit ngalawan tatu iskemia-reperfusi miokardial dina beurit diabetes tipe 2. Nitric Oxide 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
Corvino, A., et al. Tren dina kimia donor H2S sareng dampakna kana panyakit kardiovaskular. Antioksidan 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
DeLeon, ER, Stoy, GF, sareng Olson, KR (2012). Karugian pasif hidrogén sulfida dina ékspérimén biologis. Biokimia Analitis 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
Nagy, P., et al. Aspék kimiawi tina pangukuran hidrogén sulfida dina sampel fisiologis. Biochimica et Biophysical Acta 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
Kline, LL.D. Panangtuan spektrofotometri hidrogén sulfida dina cai alami. Limnol. Oceanogr. 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
Olson, KR (2012). Latihan praktis dina kimia sareng biologi hidrogén sulfida. “Antioksidan.” Redox Signaling. 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).