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背景与目的急性臭氧暴露可导致气道炎症,气道上皮细胞损伤,氧化应激和气道高反应性(Airway hyperresponsiveness,AHR)。硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)作为新发现的气体信号分子,在炎症反应和氧化应激反应中具有重要作用。内源性H2S主要由胱硫醚-β-合成酶(Cystathionine-β-synthase,CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionine-γ-yase,CSE)催化产生。本研究的目的是探讨H2S能否预防急性臭氧暴露的危害。研究方法小鼠随机分为空气暴露组和臭氧暴露组。臭氧暴露浓度为3ppm,持续3小时。每次暴露前给予小鼠腹腔注射硫氢化钠(Na HS,H2S供体)或炔丙基甘氨酸(PPG,H2S生成酶CSE抑制剂)。对照组给予磷酸盐缓冲液(PBS)。暴露结束24小时后进行研究。在另一个体外实验中,通过膜片钳技术观察Na HS对小鼠气道平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(Large-conductance calcium activated K+channels,BKCa)的作用。结果急性臭氧暴露下调H2S/CSE、CBS体系,降低血清H2S水平和CBS、CSE m RNA及蛋白的表达。给予外源性H2S供体Na HS可抑制臭氧诱导的AHR和气道炎症,降低氧化应激水平,减少气道上皮细胞凋亡,抑制H2S/CSE、CBS体系的下调。不仅如此,Na HS可抑制臭氧诱导的p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)和热休克蛋白27(HSP27)的磷酸化,但Na HS可促进Akt(亦被称为蛋白激酶B)的磷酸化。给予H2S生成酶CSE抑制剂PPG将减少内源性H2S水平,并导致臭氧对肺组织的损伤进一步恶化。体外实验显示Na HS可增加小鼠气道平滑肌细胞Ca2+依赖性外向钾电流。结论本研究结果表明,H2S在臭氧诱导的氧化应激模型中具有保护作用。这种保护作用与H2S抑制p38 MAPK和HSP27的磷酸化,以及激活Akt的磷酸化有关。此外,H2S可激活小鼠气道平滑肌细胞的BKCa通道。H2S可望成为气道炎症性疾病新的治疗手段。