近日，北京大学第一医院儿童医学中心黄娅茜和金红芳团队在Redox Biology（IF：10.7）发表了题为“Endogenous hydrogen sulfide persulfidates endothelin type A receptor to inhibit pulmonary arterial smooth muscle cell proliferation”的研究论文。该研究首次揭示了硫化氢（H₂S）通过过硫化修饰内皮素A型受体（ETAR）蛋白第69位半胱氨酸巯基基团，抑制肺动脉平滑肌细胞（PASMC）增殖，抑制肺动脉高压的新机制。

该论文的通讯作者为金红芳教授和黄娅茜研究员，第一作者为儿科学2021级博士研究生张雅楠及2018级博士研究生田小雨。北京大学陈良怡教授、北京大学药学院汤新景教授、北京阜外医院耿彬教授、北京大学基础医学院唐朝枢教授、北京大学第一医院杜军保教授对该研究工作给予了重要指导。

研究背景

肺动脉高压（PAH）是一种以肺血管重构和肺动脉压力升高为特征的恶性心血管疾病，严重威胁患者生命健康。PASMC过度增殖是导致肺血管重构的关键环节。内皮素-1（ET-1）与ETAR结合在PASMC增殖中发挥重要作用，而ET-1与ETAR结合异常是PAH的重要病理生理机制。H₂S是心血管系统重要的气体信号分子，其合成酶胱硫醚γ-裂解酶（CSE）在肺动脉高压中显著降低。既往研究发现H₂S可抑制PASMC增殖，但H₂S是否通过调控ET-1/ETAR功能发挥作用尚不明确。

研究发现

本研究揭示了内源性H₂S通过抑制ET-1与ETAR的结合，进而抑制PASMC增殖和肺血管重构的机制。首先，研究发现H₂S供体NaHS能够显著抑制ET-1与ETAR的结合，并减少ET-1诱导的PASMC增殖。通过活细胞成像和配体受体结合实验，发现NaHS预处理显著降低了ET-1与ETAR的结合能力，并抑制了PASMC的增殖标志物Ki-67和PCNA的表达。此外，CSE基因敲除（CSE-KO）小鼠表现出肺血管重构的病理特征，肺动脉压力升高，而NaHS治疗能够逆转这些表型，表明内源性H₂S在抑制PASMC增殖和肺血管重构中发挥关键作用。

进一步在CSE敲低的HPASMCs中发现ET-1与ETAR结合增强，补充H₂S可抑制其结合增强的现象，ETAR受体阻断剂BQ123干预可取消内源性H₂S/CSE体系降低引起的ET-1与ETAR结合及PASMC增殖增强的现象。在CSE-KO小鼠中发现肺组织ETAR过硫化水平显著降低，而NaHS治疗能够恢复这一修饰水平。类似地，NaHS在HPASMCs和HEK-293A细胞中也增加了ETAR的过硫化水平，巯基还原剂DTT干预可阻断H₂S对ETAR的过硫化修饰、H₂S抑制ET-1与ETAR结合及ET-1诱导PASMC增殖的效应。这些结果表明，H₂S可通过过硫化修饰ETAR，抑制ET-1与ETAR的结合，进而抑制PASMC增殖。

为了确定ETAR的过硫化修饰位点，研究者采用定点突变技术，研究结果发现，ETAR C69S突变可消除H₂S对ETAR过硫化修饰、H₂S抑制ET-1与ETAR结合及ET-1诱导PASMC增殖的效应，提示H₂S通过过硫化修饰ETAR的Cys69来抑制ET-1与ETAR的结合，进而抑制PASMC增殖。

综上所述，本研究首次揭示了H₂S通过过硫化修饰ETAR Cys69，抑制ET-1与ETAR结合，进而抑制PASMC增殖和肺血管重构。这一发现不仅深化了对H₂S心血管保护作用机制的理解，还为肺动脉高压的防治提供了新的思路和潜在干预靶点。

【延伸阅读】

通讯作者简介

儿童医学中心金红芳

儿童医学中心副主任、教授、博士生导师，教育部讲座教授特聘教授、国家自然科学基金优秀青年基金获得者、国家高层次人才特殊支持计划获得者、教育部新世纪优秀人才及北京市科技新星。担任世界华人儿科医师协会心血管专委会主任委员和中华医学会儿科学分会心血管学组副组长，作为第一完成人荣获部委级科技奖励2项，荣获树兰医学青年奖、茅以升科学技术奖-北京青年科技及北京大学屠呦呦青年学者奖。

金红芳教授带领团队在儿科心血管疾病发病机制及诊治研究领域取得了系列国际领先的突破性创新成果，首次发现并提出“内源性二氧化硫是心血管调节的新的气体信号分子”，揭示了心血管疾病发病的新机制，带动形成了“内源性二氧化硫生物学”新领域；围绕影响儿童健康的重要疾病儿童晕厥等功能性心血管病进行了系统、深入的创新性研究，在相关疾病的发现与提出、疾病的诊断技术与个体化治疗策略创立等方面取得了突出成就。

儿童医学中心黄娅茜

儿童医学中心研究员，博士生导师。主要研究方向为气体信号分子与心血管调控，为国家高层次人才特殊支持计划获得者。主持多项国家及部委级课题。担任中华医学会儿科学分会心血管学组青年学组副组长和全国小儿心肌病协作组副组长。

第一作者简介

张雅楠

儿科学2021级博士研究生，主要研究方向为含硫气体分子与心血管疾病。

田小雨

儿科学2018级博士研究生，主要研究方向为含硫气体分子与心血管疾病。

（北大医院儿童医学中心）

编辑：玉洁