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本综述系统阐述了胱硫醚β-合酶(CBS)在女性生殖系统中的分布、调控因素及其催化产生的含硫代谢物(如谷胱甘肽(GSH)、牛磺酸和硫化氢(H2S)的生理功能。重点探讨了CBS/H2S轴通过调节氧化应激、血管生成和炎症反应,在维持女性生殖系统正常生理及参与相关疾病(如卵巢功能紊乱、子宫内膜异位症)病理过程中的关键作用,为靶向CBS治疗女性生殖系统疾病提供了新的研究方向。
胱硫醚β-合酶(Cystathionine β-synthase, CBS)是转硫途径中的关键催化酶,在女性生殖系统的多个器官中广泛表达。CBS的表达影响包括半胱氨酸(Cysteine, Cys)、谷胱甘肽(Glutathione, GSH)和牛磺酸在内的含硫代谢物的含量。GSH和牛磺酸作为抗氧化剂,参与维持细胞的抗氧化防御系统。此外,CBS催化的若干反应伴随着硫化氢(Hydrogen sulfide, H2S)的产生。H2S作为一种气体信号分子,参与多种生物过程,包括血管生成、炎症和氧化应激。本综述总结了CBS的结构、分布、影响其表达的因素以及CBS相关的含硫代谢物。同时讨论了CBS在女性生殖系统正常生理条件和病理情况下的功能,并探讨了CBS/H2S轴作为女性生殖系统疾病治疗方向的潜力。
CBS酶具有特定的结构域,是其催化活性的基础。在女性生殖系统中,CBS在卵巢、子宫、输卵管等组织中均有表达,其表达水平和活性受到严格调控,从而精确影响局部微环境的稳态。
多种因素可以调节CBS的表达和活性,包括激素水平、氧化应激状态以及特定的细胞信号通路。这些调控机制确保了CBS在女性生殖生理过程中能够适时、适地地发挥其功能。
CBS是体内重要的含硫氨基酸代谢枢纽。其催化产生的GSH是细胞内最重要的抗氧化剂之一,直接对抗活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)造成的损伤。牛磺酸则具有膜稳定和神经调节等多种功能。尤其值得注意的是,CBS是内源性H2S的重要来源之一。
H2S作为一种气体信号分子,与一氧化氮(Nitric Oxide, NO)和一氧化碳(Carbon Monoxide, CO)类似,在细胞信号转导中扮演重要角色。在女性生殖系统内,H2S被证实参与调节组织的血流灌注(通过血管舒张)、抑制过度炎症反应、并作为抗氧化剂直接或间接地清除自由基,保护生殖细胞和组织免受氧化损伤。
在正常的女性生殖周期中,如卵泡发育、排卵、子宫内膜周期性变化及胚胎着床过程中,CBS及其产物H2S都发挥着重要的支持作用。它们通过维持氧化还原平衡、促进血管生成为组织提供营养和氧气,从而保障生殖过程的顺利进行。
当CBS表达或功能异常时,可能与多种女性生殖系统疾病的发生发展密切相关。例如,在卵巢早衰(Premature Ovarian Insufficiency, POI)、多囊卵巢综合征(Polycystic Ovary Syndrome, PCOS)、子宫内膜异位症(Endometriosis)和子痫前期(Preeclampsia)等疾病中,均观察到CBS/H2S轴的功能紊乱。这提示恢复或调节CBS/H2S轴的平衡可能成为治疗这些疾病的新策略。
基于CBS/H2S轴在女性生殖系统中的核心地位,针对该通路的药物研发展现出广阔前景。例如,开发CBS激活剂或H2S供体药物,可能用于改善卵巢功能、治疗子宫内膜异位症相关的疼痛和不孕、或预防子痫前期。然而,如何实现组织特异性的精准调控仍是未来研究需要克服的挑战。
The authors declare no conflicts of interest.
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