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目的:肠道上皮作为人体的第二大上皮,其在消化道系统中具有至关重要的作用。肠道上皮细胞特别容易受到稳态机制调控的影响,因为机械和化学应激源会定期破坏上皮细胞,而肠内致病菌的暴露很常见,所以肠道上皮需要调控管理共生微生物的分布,维持上皮屏障,并且通过定期更新。然而肠道上皮的损伤和肠道稳态机制的失调很可能是肠道疾病发展的初始原因,而病理可能反过来对上皮再生产生负面影响,并导致肠道上皮异常,炎症疾病,甚至癌症的发生。近年来,组织干细胞被认为是组织损伤再生和修复的重要因素。因此,通过了解肠道上皮干性细胞对肠道上皮损伤的修复机制,可以为肠道疾病的发生发展和预后提供新的治疗策略。硫化氢（Hydrogen sulfide,H2S）作为环境毒素和有毒气体之外,也是细胞和组织中重要的内源性信号分子,被视为生物分子的“气体传递者”的成员。胱氨酸-β-合成酶（Cystathionine β-Synthase,CBS）是内源性H2S产生的重要酶之一,通过生产与降解/消除之间的平衡来动态调节H2S的水平。有研究表明,低浓度的H2S对于肠道肿瘤干细胞的侵袭能力具有抵抗作用,高浓度H2S对于肿瘤干细胞的侵袭能力具有促进作用。但是,对于H2S对肠道上皮隐窝基底处的干性细胞的作用机制仍然缺乏研究。此外,在消化道炎症的病人组织中,H2S标志物的表达水平存在异常。肠道上皮,无论在炎症还是癌症的发生发展中,都扮演着重要角色。因此,本研究旨在探索CBS-H2S轴对肠道上皮隐窝基底干细胞的影响和可能的作用机制,探究其在肠道上皮损伤过程中的保护作用。方法:为阐明CBS-H2S轴在肠道上皮损伤中的作用,本研究运用葡聚糖硫酸酯钠盐构建小鼠肠道上皮炎症模型,同时给予外源性硫化氢供体二氯甲烷配合物GYY4137。本研究运用基因敲除技术获得CBS+/-小鼠模型,与野生型（Wilde Type,WT）组进行平行对照实验。研究中观察小鼠干预处理后生长、生存情况及临床表现的变化,验证CBS-H2S轴对于肠道上皮炎症的保护作用和影响。运用肠道类器官培养技术,建立肠道上皮类器官模型,对WT及CBS+/-小鼠肠道上皮隐窝干细胞进行培养,观察类器官培养过程中的变化,验证CBS-H2S轴对于肠道上皮隐窝干细胞生长的影响。运用FD-4检测不同基因型类器官的通透性差异,观察其荧光强度的差异,了解不同基因型小鼠类器官的屏障功能,验证CBS-H2S轴对于肠道上皮通透性或屏障功能的影响。运用构建的肠炎对照模型,对肠道上皮特征性细胞结肠lgr5+干细胞、杯状细胞、潘氏细胞、BMI-1+干细胞标志物进行检测,通过免疫组化表型验证CBS-H2S轴对于肠道上皮隐窝基底细胞群的保护作用和影响。同时,检测CBS-H2S轴对于肠道上皮β-Catenin信号通路的表达水平,验证CBS-H2S轴对于肠道上皮β-Catenin信号通路调节的影响。结果:在本研究中,研究发现在DSS肠炎构建模型中,WT组及CBS+/-组DSS处理后全结肠长度具有显著差异。此外,研究还发现CBS的缺乏的小鼠的生存率相对较低,临床表现存在便血、脱毛、体重下降及肛门脱垂等。同时CBS的缺乏加深了肠道上皮炎症损伤,其损伤结果可以通过外源性H2S供体GYY4137缓解。在类器官培养观察过程中,我们发现WT组类器官在生长过程中数量上整体显著高于CBS+/-组类器官。同时观察还发现了囊性类器官（Cyst-like Organoid）的出现,CBS+/-组囊性类器官出现数量显著高于WT组。此外,在出芽类器官方面,本研究发现无论是单个出芽类器官或者多个出芽类器官,WT组都显著高于CBS+/-组类器官,WT组的类器官整体出芽率也要高于CBS+/-组。在类器官FD-4通透性的检测中,我们发现加入FD-4入类器官样本中后,WT组正常类器官屏障通透性仍然保持完好,然而CBS+/-组类器官内部出现了 FD-4的荧光信号,信号强度显著高于WT组。在免疫组化的结果中,我们发现,CBS的缺乏导致了肠道上皮中lgr5+细胞\Paneth细胞、杯状细胞的减少。同时,外源性H2S能够逆转CBS缺乏导致内源性H2S对lgr5+细胞、Paneth细胞、杯状细胞减少的影响。在肠道炎症模型中,CBS+/-基因小鼠lgr5+细胞、Paneth细胞、杯状细胞的减少程度更深。此外,我们发现,在CBS缺乏的情况下,内源性H2S的减少会导致β-catenin的表达下降。外源性H2S能够逆转CBS缺乏所导致的β-catenin表达下降。同时对于WT和CBS+/-小鼠,BMI-1+细胞在肠炎模型中,肠道上皮的表达没有存在明显的差异。但是在肠道炎症损伤后,给予了外源性H2S供体后,BMI-1+细胞发生了表达,并且WT组要高于CBS+/组。结论:在肠炎模型中,CBS-H2S轴影响着肠道上皮对于炎症的耐受能力,而外源性H2S供体能够提高肠道上皮对于炎症的耐受性,并且缓解CBS缺乏时肠道炎症的损伤能力。此外,CBS缺乏更容易增加肠道损伤的预后不良结局。类器官的观察实验结果,反映了 CBS-H2S轴对肠道上皮更新的促进作用,CBS的缺乏可能会降低肠道上皮定向分化、增殖和自我更新的能力。在FD-4通透性试验中,研究发现CBS的缺乏导致肠道上皮干性细胞通透性的增加,对肠道上皮的屏障功能具有损伤作用。CBS-H2S轴可能通过影响肠道上皮隐窝基底干细胞,改变了肠道上皮一定程度的屏障功能。免疫组化的实验结果表明,CBS诱导内源性H2S的升高可以增加肠道上皮lgr5+细胞、Paneth细胞、杯状细胞的数量,从而增强肠道上皮的更新与增殖分化能力,外源性H2S对于肠道上皮特殊类型细胞具有正相关效应。CBS-H2S轴可能在肠道损伤过程中,通过外源性H2S途径,激活BMI-1+细胞,促进肠道损伤的修复。CBS-H2S轴可能通过Wnt/β-catenin信号通路促进肠道上皮干细胞干性,促进肠道上皮损伤的修复。