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近日，島津公司科學家與日本東北大學研究團隊合作，在《自然·通訊》（Nature Communications）發表了題為“Supersulphides provide airway protection in viral and chronic lung diseases”的研究論文，揭示了超硫化物在各種病毒或慢性損傷的氣道中的保護作用，并證明了超硫化物在肺部疾病中的潛在作用。

文章中將超硫化物定義為氫過硫化物 (RSSH) 和具有硫鏈化的聚合硫物質（RSSnR，n > 1，R =氫或烷基，或環化多硫化物），近年來被認為是具有多種生理功能的內源性代謝物，在哺乳動物（包括人）的細胞和組織中廣泛存在。它們的合成主要由線粒體半胱氨酰-tRNA合成酶 (CARS2)介導，該酶充當主要的半胱氨酸過硫化物合成酶 (CPERS)。

本研究確定了超硫化物在病毒性氣道感染（流感和COVID-19）、老年肺部和慢性肺部疾病（包括慢性阻塞性肺病 (COPD)、特發性肺纖維化 (IPF)）中的保護功能。CARS2/CPERS產生的內源性超硫化物或外源性施用超硫化物供體谷胱甘肽三硫化物，可以減輕COPD、IPF 和衰老小鼠模型中氧化應激和炎癥引起的肺損傷和隨后的死亡。

最典型的超硫化物廣泛分布于不同生物體中，包括各種反應性氫過硫化物，如過硫化半胱氨酸（CysSSH）、過硫化谷胱甘肽（GSSH）和氧化型谷胱甘肽三硫化物（GSSSG）；它們比其他簡單的硫醇和二硫化物更具氧化還原活性。

WT 和 Cars2AINK/+小鼠體內超硫化物的含量

研究人員培育了ACE2（新冠病毒受體）和AINK（CPERS缺陷）雙突變體Cars2AINK/+小鼠，并與同窩野生型（WT）ACE2轉基因小鼠進行了比較分析。結果表明鼻內感染新冠病毒的致死效應，ACE2-AINK突變小鼠明顯高于ACE2轉基因小鼠。通過使用 HPE-IAM 標記的LC/MS/MS 分析，對兩種小鼠體內CysSSH和其他相關超硫化物代謝物進行定量，顯示Cars2AINK/+小鼠體內超硫化物的含量顯著減少。綜合數據表明超硫化物具有抗新冠病毒作用。

新冠病毒感染的ACE2-AINK突變小鼠超硫化物代謝組分析

在含硫代謝物中，還原性活性硫物種極不穩定，需要通過衍生化方法得到穩定的目標分析物。本研究中采用β-(4-羥基苯基)乙基碘乙酰胺（HPE-IAM）衍生化進行LC/MS/MS分析的方法，實現了對生物基質樣本中活性硫化物的高靈敏度分析。

在此項研究的基礎上，島津開發了《LC/MS/MS活性硫分析方法包》。該方法包包括活性硫物種在內的17種含硫代謝物的LC/MS/MS分析方法，針對每種化合物分別優化了分離條件和質譜參數，并帶有前處理流程示例，包括用于細胞和血漿等生物樣品時的衍生化步驟。用戶無需費時費力摸索開發樣品前處理和分析條件，即時開展含硫代謝物的分析。

注：本產品僅用于研究，不能用于醫療診斷目的。

參考文獻：Matsunaga, T., Sano, H., Takita, K. et al. Supersulphides provide airway protection in viral and chronic lung diseases. Nat Commun 14, 4476 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40182-4

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