硫化氢（Hydrogen Sulfide, H₂S）的物理化学性质及用途
发布时间：2025年04月11日
性质：
- CAS号：7783-06-4
- 气体信号分子，生理浓度较低，高浓度有毒。
- 硫化氢以游离形式或硫烷硫化合物（如多硫化物、过硫化物）存在。
来源/合成：
- 由L-半胱氨酸通过CBS等酶催化合成。
- 通过线粒体代谢生成硫代硫酸盐和硫酸盐（终产物）。
用途：
- 神经保护和神经调节作用（引用：Kimura et al., 2013）。
实验数据：
- 在LPS模型中，DSF和NAC未显著改变脑组织H₂S水平。
信息依据或数据来源：
The Effect of Disulfiram and N-Acetylcysteine, Potential Compensators for Sulfur Disorders, on Lipopolysaccharide-Induced Neuroinflammation Leading to Memory Impairment and the Metabolism of L-Cysteine Disturbance
Molecules 2025, 30(3), 578;
https://doi.org/10.3390/molecules30030578
性质：
- 气体神经递质，具有信号分子功能（Page 1）。
- 浓度依赖性效应：低浓度（生理水平）可稳定黏液层、促进黏膜愈合；高浓度（>250 μM）可抑制线粒体呼吸、破坏肠道屏障（Page 5, 7）。
- 血浆浓度：健康状态下约370 nmol/L（Page 3，引用Peter et al., 2013）。
来源/合成：
- 内源性合成：由哺乳动物细胞通过酶（CBS、CSE、3MST、SELENBP1）催化L-半胱氨酸分解产生（Page 2-3）。
- 细菌源性合成：
- 硫酸盐还原菌（SRB，如Desulfovibrio）通过异化硫酸盐还原（DSR）途径生成（Page 3）。
- Fusobacteria（如Fusobacterium nucleatum）通过L-半胱氨酸脱硫酶分解半胱氨酸生成（Page 3，需维生素B6作为辅酶）。
用途：
- 肠道健康：低浓度保护黏膜屏障，高浓度导致炎症和肠漏（Page 5-6）。
- 神经系统：通过血脑屏障调节NMDA受体，但过量可能促进α-突触核蛋白聚集（Parkinson's Disease，Page 8-9）。
- 心血管系统：浓度依赖性血管舒张作用（Page 10-11）。
- 代谢调控：抑制胰岛素分泌（通过KATP通道），但细菌源性H₂S可能抑制GLP-1分泌（Page 12）。
实验数据：
- 结肠H₂S浓度：健康状态1-2.4 mM，病理状态更高（Page 3）。
- 500 μM H₂S抑制小肠Cajal间质细胞起搏活性（Page 6，引用Parajuli et al., 2010）。
信息依据或数据来源：
The Role of Bacteria-Derived Hydrogen Sulfide in Multiple Axes of Disease
Int. J. Mol. Sci. 2025, 26(7), 3340;
https://doi.org/10.3390/ijms26073340
性质：
- 酸性气体，燃烧会产生环境有害的硫氧化物（如SO₂）[文献第1页, 引言部分]。
- 在沼气中为不需要的化合物，因其会形成硫化铁（FeS），损害燃气涡轮机[文献第1页, 引言部分]。
- 需从沼气中去除以保护设备和环境[文献第1页, 引言部分]。
来源：
- 沼气中的副产物，由微生物在厌氧消化过程中分解有机物产生[文献第1页, 引言部分]。
实验数据：
- 吸附实验中，使用100 ppm H₂S的模拟沼气，流速为2 L/min[文献第3页, 材料与方法部分]。
- 吸附容量：AC-MS（蒸汽活化市政污泥生物炭）在1 ppm突破时吸附2.6 ± 0.4 mg H₂S/g，BC-MS（未活化）吸附1.2 ± 0.1 mg H₂S/g[文献第1页, 摘要部分]。
信息依据或数据来源：
Low-cost hydrogen sulfide removal with biochar and activated biochar
Next Research, Volume 2, Issue 2, June 2025
https://doi.org/10.1016/j.nexres.2025.100286
雷帕霉素（Rapamycin, C51H79NO13）的物理化学性质及用途
mTOR信号通路抑制剂：100 nM显著抑制mTOR磷酸化（p < 0.01），降低α-酪蛋白合成（图7）。验证缬氨酸作用机制：缬氨酸（25.536 mM）可部分逆转雷帕霉素的抑制作用（图7）。抑制浓度：50, 100, 150 nM，选择100 nM用于实验（无显著细胞毒性差异）。用于乳腺癌治疗，但单药临床效果有限，需联合用药（引用自文献[7, 8]）。
N-乙酰半胱氨酸 (N-Acetylcysteine, NAC)的物理化学性质、生产方式及用途
抗氧化剂，用于逆转姜黄素对胶质母细胞瘤干细胞（GSCs）的作用。NAC逆转了姜黄素对GSCs的作用，证实了ROS诱导在姜黄素作用机制中的关键作用。N-乙酰半胱氨酸 (N-Acetylcysteine, NAC)是一种含硫氨基酸的衍生物，具有还原性。它是一种白色结晶性粉末，易溶于水。
睾酮（Testosterone, C19H28O2）的物理化学性质及用途
睾酮是一种主要的雄性激素，能够通过其代谢产物（如二氢睾酮和雌二醇）发挥作用。在成年雄性大鼠中，高剂量睾酮（0.500 mg/大鼠）显著增加海马齿状回中BrdU标记的细胞数量，尤其是在神经元发育的后期阶段（11-15天）（Spritzer et al., 2025）。雄激素，PCOS患者因高胰岛素血症导致游离睾酮水平升高[45]。本研究中，睾酮水平用于评估PCOS患者的高雄激素血症及二甲双胍治疗效果[20,45]。
脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）的物理化学性质、生产方式及用途
LPS是一种来自革兰氏阴性细菌的内毒素，能够激活免疫细胞，如小胶质细胞，产生促炎细胞因子。LPS通常从细菌中提取，用于实验室模拟细菌感染和研究炎症反应。用于激活BV2小胶质细胞，模拟神经炎症环境，以测试化合物的抗炎效果。诱导慢性炎症和神经炎症的经典试剂。脂多糖破坏血脑屏障，激活小胶质细胞，增加氧化应激和促炎因子释放。
缬氨酸（Valine, C5H11NO2）的物理化学性质及用途
缬氨酸（Valine）,必需氨基酸，动物无法自身合成，需通过饮食摄入（文献引用：[1]）。反刍动物（如奶牛）主要依赖瘤胃微生物蛋白合成满足血清缬氨酸需求（文献引用：[2]）。缬氨酸（Valine）促进α-酪蛋白合成：在MAC-T细胞中，6.384 mM（1× Val）至25.536 mM（4× Val）显著增加α-酪蛋白合成（p < 0.01），最佳浓度为25.536 mM（图1）。
硫化镉 (Cadmium Sulfide, CdS)的物理化学性质及用途
六方纤锌矿结构（JCPDS卡号41-1049）。II-VI族化合物，n型半导体，带隙约2.45 eV。化学浴沉积（CBD）：使用CdSO₄（0.002 M）、NH₄OH（1.31 M）、N-甲基硫脲（0.05 M）和BMIMBF₄（0–0.118 M）在80°C下沉积50分钟。硫化镉 (CdS)作为钙钛矿太阳能电池（PSC）中的电子传输层（ETL），模拟效率达16.5%（表7）。硫化镉与ZnO结合用于增强光催化水分解和污染物降解。
