摘要

目的：硫化氫(H2S)主要通過γ半胱氨酸裂解酶(CSE)在心肌中生成，具有保護(hù)心臟的作用。本研究旨在探討雌激素對心肌中CSE表達(dá)和H2S生成的影響，并研究血清17β-雌二醇(E2)水平是否與CSE活性和H2S生成有關(guān)，以及H2S或E2水平是否與促炎細(xì)胞因子和氧化應(yīng)激狀態(tài)有關(guān)。

方法：卵巢切除的Sprague-Dawley大鼠接受皮下注射E2(30μg/kg/d)或藥物治療12周。在12周治療結(jié)束時，測定左心室中CSE表達(dá)、H2S生成、還原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比率、總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、白細(xì)胞介素(IL)-6濃度和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)濃度。

結(jié)果：E2增加了卵巢切除大鼠心肌中CSE的表達(dá)和H2S的產(chǎn)生。H2S生成率與血清E2呈正相關(guān)。E2增加了GSH/GSSG比率、T-AOC、CAT和SOD活性，但降低了IL-6和TNF-α水平。血清E2水平與GSH/GSSG比率、T-AOC、CAT和SOD活性呈正相關(guān)，與IL-6和TNF-α水平呈反相關(guān)。H2S生成率與T-AOC和GSH/GSSG比率呈正相關(guān)，與IL-6和TNF-α水平呈反相關(guān)。

總結(jié)：E2可增加心肌中CSE的表達(dá)和內(nèi)源性H2S的生成。E2的作用與氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)的降低有關(guān)。我們的數(shù)據(jù)表明，雌激素可能通過上調(diào)CSE的表達(dá)和H2S的生成來發(fā)揮保護(hù)心臟的作用。

絕經(jīng)前的女性比年齡匹配的男性更不易患心血管疾病。絕經(jīng)后，女性心臟病發(fā)病率增加。對嚙齒類動物心臟病模型的研究表明，主要的女性荷爾蒙雌激素通過對脂質(zhì)代謝、炎癥和血管功能的作用，以及對心肌的直接作用，具有保護(hù)心臟的益處。然而，雌激素療法的臨床試驗結(jié)果卻相互矛盾。關(guān)于雌激素對心臟有益作用的爭議至少部分反映出，我們對雌激素對心臟作用機(jī)制的了解仍然有限。

雌激素對包括心肌在內(nèi)的各種組織的氧化應(yīng)激具有保護(hù)作用。在血管平滑肌細(xì)胞中，17β-雌二醇(E2)可減少血管緊張素II誘導(dǎo)的自由基生成，并刺激抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)和細(xì)胞外SOD的表達(dá)。在心肌中，雌激素--在缺血后再灌注--可減少活性氧的產(chǎn)生，并通過降低氧化應(yīng)激減少細(xì)胞凋亡。Wang等人證實，雌性小鼠心肌在受到氧化應(yīng)激時具有存活優(yōu)勢，這表明雌性荷爾蒙具有抗氧化應(yīng)激作用。

心肌炎癥是多種心臟疾病的誘因。白細(xì)胞介素(IL)-6和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)這兩種促炎細(xì)胞因子與多種心臟疾病有關(guān)。自然絕經(jīng)和手術(shù)絕經(jīng)時，血漿中IL-6和TNF-α的濃度會升高。雌激素可降低缺血和內(nèi)毒素挑戰(zhàn)時心肌中的IL-6和TNF-α濃度。因此，這些效應(yīng)被認(rèn)為有助于對心臟損傷做出性別特異性反應(yīng)。

硫化氫(H2S)是一種新近發(fā)現(xiàn)的氣體遞質(zhì)，由L-半胱氨酸經(jīng)三種酶合成：γ半胱氨酸裂解酶(CSE)、β半胱氨酸合成酶和3-巰基丙酮酸硫基轉(zhuǎn)移酶。在心肌中，H2S主要由CSE生成。H2S對心臟的保護(hù)作用已得到證實。研究發(fā)現(xiàn)，H2S可介導(dǎo)5-磷酸二酯酶抑制劑和缺血后調(diào)節(jié)的有益作用。以往的研究表明，H2S的抗炎和抗氧化作用有助于保護(hù)心臟。

CSE的調(diào)節(jié)在很大程度上仍未定性。胰島素會降低CSE在肝臟中的表達(dá)和活性，而胰高血糖素則會提高其活性。Bucci等人報告說，睪酮通過增加CSE的活性迅速刺激大鼠主動脈環(huán)中H2S的產(chǎn)生。尚未研究內(nèi)源性H2S合成是否有助于雌激素的心臟保護(hù)作用。

在本研究中，我們研究了雌激素對體內(nèi)CSE表達(dá)、H2S生成、促炎細(xì)胞因子和心肌氧化應(yīng)激狀態(tài)的影響。我們還研究了CSE活性是否與心肌中的炎癥和氧化應(yīng)激狀態(tài)相關(guān)。鑒于絕經(jīng)時間相對較長的女性患心血管疾病的風(fēng)險較高，而絕經(jīng)后女性通常會長期服用雌激素治療，因此本研究使用卵巢切除的大鼠進(jìn)行為期12周的E2治療。由于雌激素在發(fā)情周期中會發(fā)生波動，因此最佳的假性控制是有爭議的。因此，本研究特別關(guān)注了E2療法與單純卵巢切除術(shù)(OVX)相比的效果。