復旦大學上海醫(yī)學院朱依純教授領銜的科研團隊，聯(lián)合復旦大學基礎醫(yī)學院、藥學院和生物醫(yī)學研究院等，經長達8年的科研攻關，終于發(fā)現(xiàn)硫化氫“受體”及其分子開關，一舉揭開體內硫化氫“保護作用”形成的新機制，對我國研制治療心血管疾病和代謝綜合征自主知識產權的新藥有重要意義。近日，該成果已在線發(fā)表在權威期刊《抗氧化與還原信號》（《Antioxidants & Redox Signaling》）上，引起世界關注。

硫化氫是生命起源前就存在于地球的古老分子，其氣味像臭雞蛋，是一種有刺激性氣味的有毒氣體，同時又是人體氨基酸代謝的廢物，如大量吸入可抑制人體神經系統(tǒng)，甚至導致死亡。但近年來醫(yī)學界逐漸認識到，由人體內一種特殊的酶催化后自身產生的硫化氫則是一種有益氣體，如適量產生和“激活”可有效調節(jié)心血管活動，促進缺血區(qū)血管新生，保護缺血心肌，調控心肌離子通道，對有效預防心臟病、老年性癡呆、抗炎等有重要作用。然而，硫化氫作為一種氣體小分子，它在人體內是通過何種途徑、何種機制產生如此眾多和重要的“保護”作用的，一直是世界醫(yī)學界的“難解之謎”。

為揭開這一謎團，朱依純率領博士后陶蓓蓓、蔡文杰博士等研究人員展開攻關。首先，為了進一步探索心肌缺血等嚴重缺血性疾病的非手術治療方法，課題組創(chuàng)建了硫化氫促血管新生模型，通過篩選體內大量在硫化氫作用下發(fā)生變化的信號分子，終于找到了硫化氫的一個“受體”，即蛋白質VEGFR2.進而發(fā)現(xiàn)，VEGFR2受體中有一個醫(yī)學界至今未知的名叫“Cys1024-Cys1045二硫鍵”的新分子結構，而Cys1024-Cys1045二硫鍵正是一個控制VEGFR2受體的“保險開關”。也就是說，只有通過硫化氫才能打開這一開關，當該開關打開后，VEGFR2受體才能被激活，激活后的受體才能表現(xiàn)出天然的活性。

但是，硫化氫是“憑什么本事”打開這“保險開關”的呢？課題組更進一步研究發(fā)現(xiàn)，原來Cys1024-Cys1045二硫鍵是人體內專起抑制作用的活躍分子結構，而硫化氫則利用它的“活躍”和它分子開關的外層電子軌道的相互作用，完成了自己的“使命”。因為硫化氫具有一對一識別Cys1024-Cys1045二硫鍵的高超本領，并向其發(fā)動攻擊，迫使Cys1024-Cys1045二硫鍵打開“保險開關”，從而解除對受體VEGFR2激酶活性的內在“控制”，使其“乖乖”地轉換成激活構相。

在這一“普遍原理”的啟發(fā)下，朱依純課題組注意到，人體內胰島素受體與VEGFR2受體細胞內部分結構相同，他們運用相同方法實驗，首次發(fā)現(xiàn)硫化氫也能激活胰島素受體，即“逼迫”胰島素產生增敏作用，從而可望提高糖尿病患者體內胰島素的工作效率。

以往國際上大量有關硫化氫的各種生物學研究基本是圍繞其對人體多種臟器有何保護作用開展的，但對為什么會產生“保護作用”的機制一直未搞清楚，而該成果揭示了硫化氫產生生物學效應的普遍原理，是該領域的里程碑式研究，將推動硫化氫生物學研究到達一個新臺階。

據(jù)悉，朱依純課題組有關新型心血管靶器官保護及內分泌疾病治療的自主知識產權的藥物研發(fā)工作已獲得國家專利授權，目前臨床前研究正在緊鑼密鼓地進行。