硫化氫，第三種的氣態神經傳遞物質-上

硫化氫，第三種的氣態神經傳遞物質-上 (H₂S)
臺中市立第一高級中學生物科林孟緯實習老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

硫化氫的物理與化學性質

硫化氫是一種無色具強烈腐臭蛋氣味的氣體。而硫化氫產生毒性的濃度，大約高過我們人類嗅覺可以偵測到硫化氫的濃度的400倍，這種敏感的嗅覺可以避免吸入過多的硫化氫影響了正常的生理功能。硫化氫氧化後，會產生元素硫以及二氧化硫，甚至硫酸。硫化氫解離的反應如下：

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而在pH7.4的水溶液中大約有三分之一的硫化氫是未解離的。而硫化氫對於細胞膜的通透性影響很大，而在脂溶性溶液中的溶解度更是水中的五倍。

內生性的硫化氫

藉著一些細菌與古細菌的研究，目前對於硫化氫的合成已經有了一些初步的認識，除此之外，在一些哺乳類的細胞中也確知有硫化氫的產生。硫化氫在大鼠血清中的濃度約為46μM，而在腦組織中的硫化氫生理濃度約為50-160μM。
在哺乳類的組織中，有兩種主要調控硫化氫生成的酵素，稱為cystathionine β-synthase (CBS)與cystathionine γ-lyase (CSE)。而硫化氫合成的原料，則是一種胺基酸(半胱胺酸，L-cysteine)。CBS與CSE在很多細胞都有表現，像是肝臟，腎臟，皮膚的纖維母細胞以及淋巴球。而另外一條較不重要的生成的路徑則是在葡萄糖氧化的過程中，會把元素態的硫還原成硫化氫。硫化氫代謝的路徑有三條，可能在粒線體內被氧化成硫，在細胞質被甲基化成CH₃SCH₃，或是藉由氧化型血紅素(methemoglobin)清除。而正常狀態下硫化氫可與血紅素結合成 green sulfhemoglobin而存在。

硫化氫的生理作用

硫化氫有著許多不同的功能，而在肝臟與腎臟也有很詳細的研究。本篇主要則探討硫化氫對神經與心血管的影響。

一、實驗發現，長時間暴露在硫化氫環境下的新生大白鼠，其小腦與前皮質的區域其血清素與正腎上腺素的量有增加的現象。而對電壓與TTX敏感的鈉離子孔道可能是硫化氫在神經細胞中作用的目標。在細胞實驗中發現，預處理硫化鈉(可生成硫化氫)可以增加牛磺酸對鈉離子孔道的抑制作用，推測可能是因為與鈉離子孔道的次單元形成雙硫鍵的緣故。除此之外，硫化氫可能會藉由對ATP敏感的鉀離子孔道引起細胞過極化。而NMDA 接受器亦可能是硫化氫的作用目標之一，且是走cAMP這個調控機制的。

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