化学和生物学基础
活性硫物种（RSS）是一类具有化学活性的含硫分子和功能基团，其生物学独特性源于硫丰富的氧化还原化学特性。RSS家族主要包括硫化氢（H2S）、过硫化物（RSSH）、多硫化物（RSSnH和H2Sn, n≥2）以及硫氧酸。这些RSS通过氧化还原反应进行动态相互转化，形成一个相互连接的硫代谢网络。
细胞内H2S的生成主要依赖于三种酶：胱硫醚β-合酶（CBS）、胱硫醚γ-裂解酶（CSE）和3-巯基丙酮酸硫转移酶（3-MST）。这些酶在空间和时间上受到精确调控，在不同免疫细胞类型中形成RSS生成节点。在线粒体中，H2S通过硫化物醌氧化还原酶（SQOR）、过硫化物双加氧酶（ETHE1）、硫代硫酸盐硫转移酶（TST）和亚硫酸盐氧化酶（SUOX）的顺序酶促氧化进行代谢，最终转化为硫代硫酸盐和硫酸盐，同时将电子馈入呼吸链。
RSS发挥生物学功能的核心机制是通过蛋白质半胱氨酸残基的过硫化修饰。这种修饰将蛋白质半胱氨酸侧链的巯基（-SH）转化为过硫基（-SSH），显著改变靶蛋白的化学反应性、结构稳定性和功能活性。过硫化修饰可通过多种途径发生：H2S可与蛋白质半胱氨酸残基中的二硫键或氧化修饰的半胱氨酸反应生成过硫化物；多硫化物也可通过反式过硫化反应直接引入过硫基。
RSS与先天免疫
单核-巨噬细胞可塑性：氧化还原依赖性极化
RSS通过三个机制层面调节巨噬细胞炎症反应和M1极化。在转录调控层面，H2S通过ERK通路诱导血红素氧合酶-1（HO-1）表达，生成的一氧化碳（CO）抑制NF-κB核转位和下游诱导型一氧化氮合酶（iNOS）/一氧化氮（NO）产生。多组学分析显示，LPS刺激的巨噬细胞摄取胱氨酸主要通过SLC7A11/xCT转运体，主要生成活性过硫化物和多硫化物，通过负反馈环路抑制炎症反应。
在翻译后修饰层面，H2S通过位点特异性过硫化直接修饰NF-κB。在滑膜巨噬细胞中，GYY4137诱导p65过硫化（特别是在Cys38位点），保持线粒体膜电位并抑制细胞焦亡相关细胞因子释放。H2S还通过激活PI3K/PIP3轴，上调AMP活化蛋白激酶（AMPK）磷酸化和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）表达，减少活性氧（ROS）生成并抑制NF-κB磷酸化。
在抗氧化防御方面，RSS通过Keap1-Nrf2通路激活细胞抗氧化反应。在糖尿病动脉粥样硬化模型中，慢释放供体GYY4137减轻主动脉斑块形成、氧化应激和血管炎症，这些效应在Nrf2-/-小鼠中完全消失。机制上，H2S诱导Keap1在Cys151位点的S-过硫化，破坏Keap1-Nrf2结合，促进核转位和HO-1表达。
RSS对中性粒细胞功能和NETosis的调节
在代谢性疾病包括糖尿病、动脉粥样硬化和高同型半胱氨酸血症中，中性粒细胞表现出病理性过度活化。H2S代表RSS，展示出背景依赖的双向调节作用：在病理条件下抑制过度活化，同时保留抗菌防御能力。
在1型糖尿病大鼠模型中，NaHS处理降低IL-1β和IL-8表达和分泌，同时逆转CXCR2过表达，表明RSS抑制中性粒细胞趋化反应。在LPS诱导的急性肺损伤小鼠模型中，GYY4137预处理显著减少肺组织中性粒细胞浸润和肺泡腔炎症介质积聚，机制上与下调巨噬细胞炎症蛋白-2（MIP-2/CXCL2）及其受体表达相关。
RSS通过三个收敛的机制轴抑制NETosis。在轴1直接ROS清除和MAPK通路抑制方面，H2S通过两条平行途径抑制染色质瓜氨酸化：直接ROS清除和阻断驱动PAD4活性的MAPK（ERK1/2和p38）磷酸化。在轴2血小板-中性粒细胞串扰破坏方面，NaHS处理减轻内皮损伤并抑制血小板p38 MAPK磷酸化和P-选择素表达。在轴3通过miRNA介导的通路进行表观遗传调控方面，H2S暴露上调miR-16-5p，随后抑制其下游靶点PIK3R1和RAF1。
RSS代谢网络对树突状细胞功能的调节
树突状细胞（DCs）的功能可塑性不仅受经典细胞因子调节，还受细胞氧化还原微环境调节。RSS代谢网络，包括H2S生物合成酶（CBS、CSE、3-MST）、半胱氨酸-谷胱甘肽（GSH）代谢和蛋白质过硫化，共同调节DC分化、成熟和抗原呈递。
胱氨酸/谷氨酸逆向转运体（系统xc-, xCT）作为细胞硫代谢的看门人，控制胱氨酸摄取及其随后还原为半胱氨酸，这是GSH合成和H2S生物合成的共享底物，创建一个代谢分支点，RSS产生和抗氧化防御在此竞争有限的半胱氨酸池。阻断系统xc-介导的胱氨酸转运产生双重代谢危机：耗尽的GSH损害抗氧化防御，而减少的半胱氨酸池限制内源性H2S产生和蛋白质过硫化。
在肿瘤微环境中，RSS表现出深刻的浓度和来源依赖性双重性：外源性RSS增强抗肿瘤免疫力，而肿瘤细胞内源性CBS/CSE过表达产生免疫抑制。在B16F10黑色素瘤模型中，二烯丙基三硫醚（DATS）治疗通过选择性减少髓源性抑制细胞（MDSCs）频率显著抑制肿瘤生长。相反，卵巢癌组织中CBS和CSE显著上调，高CBS表达与较短的无进展生存期和总生存期相关。
RSS与适应性免疫
RSS对T细胞激活和功能稳态的调节
在T细胞受体（TCR）刺激下，T细胞迅速上调内源性H2S合酶（CBS和CSE）表达，从而增强内源性H2S生成。在生理相关纳摩尔浓度范围内，H2S显著增强TCR介导的T细胞激活，表现为早期激活标志物CD69和CD25上调、IL-2表达增加和增殖能力增强。
在分子水平上，H2S通过促进肌动蛋白细胞骨架动态重排和微管组织中心（MTOC）重新定向来优化免疫突触形成效率，从而增强TCR信号转导。H2S还通过增强MEK依赖性ERK磷酸化来促进下游信号级联。
H2S在维持调节性T细胞（Treg）介导的免疫稳态中起关键作用。Foxp3+Treg细胞的稳定分化部分依赖于Foxp3基因座的特异性低甲基化模式，这是通过H2S介导的DNA去甲基化酶Tet1和Tet2调节建立的。在分子水平上，H2S促进核转录因子NFYβ的过硫化，增强其与Tet1和Tet2启动子的结合，从而维持这些去甲基化酶的表达。
RSS对B细胞介导的体液免疫的调节
H2S对体液免疫的调节在多个水平上运作：除了对B细胞的细胞效应外，H2S直接修饰抗体分子，这是体液免疫的关键效应器。抗体功能高度依赖于丰富的二硫键，维持重链和轻链的正确组装以及抗原结合区域的构象稳定性。
研究发现，药理浓度的H2S处理（迅速产生广泛的RSS池，包括过硫化物/多硫化物）导致抗体重链和轻链之间二硫键破坏，伴随抗体过硫化修饰。二硫键破坏诱导的抗体构象变化产生多方面的功能影响。首先，H2S处理的抗体表现出显著降低的抗原结合能力。其次，在功能水平上，H2S有效阻断抗体介导的红细胞凝集反应和抗体包被微球聚集。
总结与展望
RSS已成为通过转录重编程、代谢稳态和直接效应器调节运作的复杂免疫协调器。从简单供体到智能响应生物材料的演变展示了转化进展。展望未来，区分H2S与活性过硫化物/多硫化物以及解码背景依赖性机制至关重要。随着该领域的成熟，RSS有望在代谢性疾病、自身免疫和癌症免疫治疗领域产生变革性影响。
