外源性硫化氫對足月妊娠子宮平滑肌收縮功能的影響

強俊葉 翟瑤 張靜 等

[摘要] 目的 探討外源性硫化氫（H2S）對足月妊娠產婦離體子宮平滑肌收縮能力的影響情況。 方法 選取2014年6月～2015年5月河北省保定市第一醫院56例足月已臨產產婦（臨產組）及56例未臨產足月妊娠產婦（未臨產組）的離體子宮平滑肌作為研究對象，分別浸浴于10-7、10-5、10-3 mol/L濃度的硫氫化鈉（NaHS）溶液，觀察兩組肌條收縮的強度、收縮持續的時間以及收縮的頻率；同時比較兩組在不同濃度NaHS溶液浸浴時子宮肌條的收縮曲線下面積（AUC）抑制率與收縮頻率抑制率。 結果 10-7、10-5、10-3 mol/L濃度NaHS溶液對臨產組子宮平滑肌收縮AUC抑制率比較差異均有統計學意義（P < 0.05）。10-7、10-5、10-3 mol/L濃度NaHS溶液對未臨產子宮平滑肌收縮AUC抑制率比較差異無統計學意義（P > 0.05），相同濃度NaHS溶液對臨產組子宮平滑肌收縮AUC抑制率高于未臨產組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。10-7、10-5、10-3 mol/L濃度NaHS溶液對臨產組子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較，差異均有統計學意義（P < 0.05），且隨著NaHS溶液濃度的增高，抑制率逐漸增高。10-7、10-5、10-3 mol/L濃度NaHS溶液對未臨產子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較差異無統計學意義（P > 0.05），臨產組及未臨產組在相同濃度NaHS溶液對子宮平滑肌收縮頻率抑制率存在差異，臨產組均高于未臨產組（P < 0.05）。 結論 H2S對足月妊娠、已臨產、離體子宮平滑肌收縮功能具有一定抑制作用，且該抑制作用隨劑量增加而增加，提示其可能在分娩時宮收縮及舒張功能中發揮重要作用。

[關鍵詞] 硫化氫；足月妊娠；子宮平滑肌；收縮功能

[中圖分類號] R737.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2016）02（b）-0095-04

Influence of ectogenic hydrogen sulfide on the contraction of uterine smooth muscle in term pregnancy

QIANG Junye ZHAI Yao▲ ZHANG Jing ZHANG Shanshan WANG Qian LIU Yanyun MI Yilu

Department of Obstetrical， the First Hospital of Baoding City， Hebei Province， Baoding 071000， China

[Abstract] Objective To discuss the influence of ectogenic hydrogen sulfide on the contraction of excised uterine smooth muscle in term pregnancy. Methods Excised uterine smooth muscle of 56 full term pregnancy not in labor （non-labor group） and 56 full term pregnancy in labor （labor group） from June 2014 to May 2015 in the First hospital of Baoding City were selected as the research objects， and they were immersion bathed in 10-7， 10-5 mol/L and 10-3mol/L NaHS， and inhibition rate of contraction intensity duration， contraction frequency of the muscles in different concentrations of NaHS were observed； inhibition rate of AUC and contraction frequency of uterine muscle were compared in different concentrations of NaHS between two groups. Results There were statistical differencs in inhibition rate of AUC of uterine muscle in labor group among 10-7， 10-5 mol/L and 10-3 mol/L NaHS （P < 0.05）； there was no statistical difference in inhibition rate of AUC of uterine muscle in labor group among 10-7， 10-5 mol/L and 10-3 mol/L NaHS （P > 0.05）； there was statistical difference in inhibition rate of AUC of uterine muscle between two groups in same concentration of NaHS， and inhibition rate of AUC in labor group were higher than that in the non-labor group （P < 0.05）. There were statistical differences in inhibition rate of contraction frequency of uterine muscle in the labor group among 10-7， 10-5 mol/L and 10-3 mol/L NaHS （P < 0.05）， and with the increased of NaHS concentration， the inhibition rate was increased； there was no statistical difference in inhibition rate of contraction frequency of uterine muscle in labor group among 10-7， 10-5 mol/L and 10-3 mol/L NaHS （P > 0.05）； there were statistical differences in inhibition rate of contraction frequency of uterine muscle between two groups in same concentration of NaHS， and inhibition rate of contraction frequency in labor group was higher than that in non-labor group （P < 0.05）. Conclusion H2S has certain inhibition effect on contraction function of uterine smooth muscle in puerperal of parturients with full-term and in labor， and the inhibition increased with the increasing of the H2S dose， that prompt H2S may play an important role in contraction and relaxation function of uterine possible in the process of childbirth.

[Key words] Hydrogen sulfide； Term pregnancy； Uterine smooth muscle； Contractile function

硫化氫（H2S）氣體是一種毒性氣體，近年研究發現，H2S與NO、CO類似，均為人體內的氣體信號分子[1]，具有重要的生理、生物學活性[2-3]。具有引起血管、消化道平滑肌舒張等作用，參與多個器官及系統生理功能的維持。有研究顯示[4-5]，內源性H2S對子宮平滑肌收縮具有抑制功能，能夠對子宮收縮及舒張功進行調節，提示其在維持子宮的生理功能中具有一定的作用，為了探討H2S在足月妊娠子宮平滑肌收縮功能及其在分娩過程中的作用，本研究就外源性H2S對離體子宮平滑肌收縮能力的影響進行研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年6月～2015年5月河北省保定市第一醫院（以下簡稱“我院”）產科接受剖宮產手術、足月妊娠且已臨產產婦56例（臨產組），所有產婦均為自然臨產、規律宮縮、宮口擴張≥5 cm，均為初產婦。產婦年齡24～33歲，平均（29.3±6.9）歲，孕齡37～41周，平均（39.4±1.9）周。同時選取56例同期在我院婦產科接受剖宮產手術的足月妊娠、但未臨產產婦56例（未臨產組），產婦均無宮縮，陰道檢查宮口未開。年齡23～32歲，平均（28.2±6.4）歲，孕齡37～42周，平均（39.7±1.7）周，均為初產婦。所有產婦均除外既往高血壓病、糖尿病病史，且均無慢性腎臟疾病、風濕病、慢性肝臟疾病等慢性疾病病史，無重要臟器功能障礙性疾病，無妊娠期特有疾病。臨產組及未臨產組年齡、孕齡比較差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。參與研究的所有產婦均知情同意且簽署知情同意書，本研究經我院醫學倫理委員會批準。

1.2 組織采集方法

1.2.1 離體組織制作 產婦常規術前檢查，均在硬腰聯合麻醉下采用下腹橫切口進行剖宮產手術，胎兒及胎盤娩出后在子宮下段切口上緣近中線處橫行剪取子宮平滑肌條少許，生理鹽水沖洗后將剪取的肌條立即置于冰點PBS緩沖液中保存，備用。

1.2.2 組織處理 PBS緩沖液保存的子宮平滑肌肌條修剪去除漿膜層與內膜層，并順肌纖維生長的方向將其縱行修剪為約0.3 cm×0.3 cm×1.0 cm大小的肌條，備用。

1.2.3 子宮肌條收縮情況檢測 將修剪后的子宮肌條固定于組織浴槽底部與張力換能器上，并置于37℃的裝有Krebs-Henseleit PSS液的恒溫浴槽，持續給予95%O2與5%CO2的混合氣體，注意調整氣流大小，注意產生的氣泡不得導致液面波動，此時開啟多道生物信號分析系統（上海奧爾科特生物科技有限公司），并給予0.5 g的初始張力，使之平衡20 min，每20分鐘更換Krebs-Henseleit PSS液1次，觀察肌條的收縮情況，連續觀察30 min。觀察過程中，若出現規律收縮波形，生物信號分析系統自動記錄收縮強度、持續時間及收縮頻率，自動生成曲線下面積（AUC）曲線。

1.2.4 外源性H2S干預 規律肌肉收縮開始后30 min，給予硫氫化鈉（NaHS）溶液干預，于浴槽中分次更換預熱溫度為37℃，濃度分別為10-7、10-5、10-3 mol/L的NaHS溶液，每種濃度觀察20 min，每種濃度觀察完畢后均加入格列苯脲使其濃度達到10-2 mol/L以阻斷實驗，并于5 min后再次加入下一濃度的NaHS溶液。觀察過程中主要記錄肌條收縮強度、持續時間及收縮頻率。對比加入不同濃度的NaHS溶液的子宮肌條收縮的AUC抑制率與收縮頻率抑制率。AUC抑制率=（給藥前AUC-給藥后AUC）/給藥前AUC×100%，收縮頻率抑制率=（給藥前收縮頻率-給藥后收縮頻率）/給藥前收縮頻率×100%。

1.3 統計學方法

采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同濃度NaHS溶液對兩組孕婦子宮平滑肌收縮情況的影響

不同濃度NaHS溶液對臨產組子宮平滑肌收縮AUC抑制率比較，差異均有統計學意義（P < 0.05），且隨著NaHS溶液濃度的增高，對已臨產子宮平滑肌收縮AUC的抑制作用增強（P < 0.01）。不同濃度NaHS溶液對未臨產子宮平滑肌收縮AUC抑制率比較，差異無統計學意義（P > 0.05），臨產組及未臨產組不同濃度NaHS溶液對子宮平滑肌收縮AUC抑制率比較，臨產組均高于未臨產組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

表1 兩組孕婦不同濃度NaHS溶液處理后

子宮平滑肌收縮曲線下面積比較（%，x±s）

注：與未臨產組比較，*P < 0.05；與10-7 mol/L NaHS比較，#P < 0.05；與10-5 mol/L NaHS比較，△P < 0.05

2.2 不同濃度NaHS溶液對未臨產子宮平滑肌收縮情況的影響

不同濃度NaHS溶液對臨產組子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較，差異均有統計學意義（P < 0.05），且隨著NaHS溶液濃度的增高，對已臨產子宮平滑肌收縮頻率抑制作用增強（P < 0.01）。不同濃度NaHS溶液對未臨產組子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較，差異無統計學意義（P > 0.05），臨產組及未臨產組不同濃度NaHS溶液對子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較，臨產組均高于未臨產組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。見表2。

表2 兩組孕婦不同濃度NaHS溶液處理后

子宮平滑肌收縮頻率抑制率比較（%，x±s）

注：與未臨產組比較，*P < 0.05；與10-7 mol/L NaHS比較，#P < 0.05；與10-5 mol/L NaHS比較，△P < 0.05；NaHS：硫氫化鈉

3 討論

H2S是繼NO、CO之后發現的第三類氣體信號分子，生理性的內源性H2S濃度為10～100 μmol/L，對于維持機體正常的生理功能具有重要的意義[6-8]。如在心血管，H2S具有引起血管平滑肌的舒張功能，同時能夠增強NO等舒血管信號的作用，引起血管擴張，血壓下降[9]；在消化系統，H2S能拮抗乙酰膽堿對腸道的收縮功能，引起腸道舒張，同時對炎性刺激的腸管痙攣也具有拮抗作用，并且其作用與H2S濃度密切相關，具有劑量依賴性[10-11]；在支氣管哮喘患者，內源性H2S的濃度與肺功能相關，其對呼吸道正常的生理功能維持具有重要的作用，能夠對呼吸道黏膜的敏感性及平滑肌的舒張功能進行調節，其表達水平的下降與呼吸道功能損傷及重塑過程有關[12]，而且在急性肺損傷的模型中也發現，H2S表達的下降與肺結構與功能的損傷密切相關[13]。在對神經系統的研究發現[14-15]，內源性H2S與海馬系統及邊緣系統的功能有關，其能夠通過上調N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）的功能和環磷腺苷鳥苷酸的功能，對海馬系統長時程具有增強功能，增強記憶和學習能力，此外內源性H2S能夠通過提高中樞神經多巴胺水平和減少炎癥介質表達以及提高內源性還原性谷胱甘肽水平等途徑降低帕金森病的發病概率，發揮對中樞神經系統的保護作用。由此可見，內源性H2S在維持多個器官系統正常生理功能中具有重要的作用。

研究顯示[16-17]，H2S對正常的平滑肌收縮及舒張功能具有調節作用，在血管組織及消化道的平滑肌組織中H2S能夠通過多種機制對平滑肌的功能進行調節，進而影響器官、組織功能，實現對器官、組織正常生理功能的調節。平滑肌組織在女性妊娠子宮的血管及子宮自身的功能適應性變化中具有重要的作用，如實現子宮的擴張以及血流的調節，在妊娠過程中，H2S參與妊娠時機體的正常生理功能的維持以及子宮在妊娠期間的結構和功能變化[18]。研究發現[19-20]，內源性H2S參與妊娠期間血管正常功能的維持，在妊娠高血壓時，內源性H2S表達水平下降，并且與血壓水平呈現負相關，提示其表達水平的變化與妊娠高血壓的發病有關，其可能與內源性H2S水平降低，對血管內皮的NO依賴性的舒張功能降低以及血管平滑肌收縮引起血管容量減少有關。給予外源性H2S后，妊娠高血壓引發的腎臟功能損害能夠得到逆轉，血肌酐及尿素氮升高等指標異常得到控制，提示其在妊娠時也參與腎臟功能的調節，其可能直接參與腎小球微血管功能的調節。而且有研究顯示[21]，內源性H2S能夠通過對胎盤中滋養層細胞的功能進行調節，抑制激活素A的表達，減輕激活素A引起的縮血管反應，從而防止妊娠期高血壓的發生，提示內源性H2S在維持妊娠時機體正常生理功能中發揮重要作用。

既往的研究顯示[22]，離體的妊娠子宮平滑肌的自發性規律收縮能夠持續5 h或者更長時間，因此離體子宮平滑肌在一定時間范圍內能夠反映子宮的功能狀態。筆者以離體人妊娠子宮平滑肌肌條進行研究，并且給予外源性的H2S進行干預，探討外源性H2S對子宮平滑肌功能的影響，進而分析其在妊娠子宮及分娩過程中的作用。H2S在體內主要以NaHS及H2S的形式存在，且NaHS能夠在一定條件下轉化為H2S，是H2S的供體[23-25]，采用NaHS進行干預能夠反映外源性H2S對妊娠子宮平滑肌功能的影響。采用外源性NaHS對其收縮功能進行干預的結果顯示，NaHS溶液對已臨產子宮平滑肌收縮AUC以及收縮頻率的抑制率隨著濃度的增高而增強，但對未臨產者的收縮功能則無明顯影響，在兩組之間不同濃度NaHS溶液對離體平滑肌的收縮功能存在明顯的差別。這一研究結果充分說明，H2S對離體、已臨產、妊娠子宮平滑肌的收縮功能具有抑制作用，能夠減輕已臨床子宮的收縮功能，且具有劑量依賴性，但對于未臨產妊娠子宮平滑肌的抑制作用較弱，推測其可能參與產婦分娩過程中子宮功能狀態的調節，避免子宮的過度收縮。既往的研究也發現[26]，在產婦的分娩過程中，臍血中內源性H2S的表達與宮縮的關系密切，在臨產產婦，宮縮發生之前臍血中的H2S表達水平明顯增高，而在發動宮縮后H2S的表達水平下降，提示其可能與宮縮的發動過程有關，參與胎兒娩出過程子宮功能狀態的變化，其可能H2S對平滑肌細胞膜的KATP離子通道功能的調節等作用有關[16]。

綜上所述，筆者認為，外源性H2S對足月妊娠子宮平滑肌收縮功能具有一定抑制作用，該作用表現為劑量依賴性，內源性H2S可能參與臨床妊娠子宮功能的調節，并有可能參與宮縮的啟動過程。由于本研究是針對離體子宮平滑肌進行，故對于生理條件下子宮平滑肌收縮功能的作用仍需進一步研究證實。

[參考文獻]

[1] 羅慧琴，林健清.氣體信號分子硫化氫的研究進展[J].國際麻醉學與復蘇雜志，2013，34（8）：764-768.

[2] 黃玉雕，曹方圓，葉振.神經系統中內源性硫化氫相關生物學功能的研究進展[J].中風與神經疾病雜志，2012，29（8）：766-768.

[3] 王詩軍，李鈺婷，孫浩林，等.氣體信號分子硫化氫調節細胞功能的作用與機制[J].中國組織工程研究，2014，18（20）：3275-3280.

[4] 歐陽秋芳，謝良地，蘇津自.內源性H2S的生理、病理功能及其與NO、CO的相互作用[J].中國分子心臟病學雜志，2005，5（2）：503-506.

[5] 張天驕，李悅.硫化氫與高血壓關系的研究進展[J].中華高血壓雜志，2012，20（1）：19-21.

[6] 黃旭東，秦建萍，金文濤.妊娠高血壓綜合征患者VEGF、NO、CO和內皮素-1測定[J].臨床檢驗雜志，2007，25（5）：380.

[7] Gravanis A，Makrigiannakis A，Zoumakis E，et al. Endometrial and myometrial corticotrophin-releasing hormone （CRH）： its regulation and possible roles [J]. Peptides，2001，22（5）：785-793.

[8] Sidhu R，Singh M，Samir G，et al. L-Cysteine and sodium hydrosulphide inhibit spontaneous contractility in isolated pregnant rat uterine strips in vitro [J]. Pharmacology & Toxicology，2001，88（4）：198-203.

[9] 陳永增，黃先勇，孫曉楠，等.白細胞內源性硫化氫產生速率與高血壓及炎性因子的關系[J].中華保健醫學雜志，2013，15（6）：465-468.

[10] 劉穎，梁成柏，全曉靜，等.內源性硫化氫對慢性應激結腸高動力的影響[J].生理學報，2015，67（1）：65-73.

[11] 張觀坡，高峻，李桂，等.硫化氫對大鼠腸缺血再灌注后回腸收縮活性的保護作用[J].胃腸病學，2012，17（2）：119-123.

[12] 唐丹，夏萬敏.血清內源性硫化氫在支氣管哮喘患兒中的表達及與呼吸功能的相關性分析[J].中國當代醫藥，2015，22（26）：85-87.

[13] 廖永紅，黃煉，王淑娟，等.內源性硫化氫對硫酸鈹致大鼠肺組織急性損傷影響[J].中國職業醫學，2013，40（5）：403-406，410.

[14] Kimura H. Hydrogen sulfide as a neuromodulator [J]. Mol Neurobiol，2002，26（1）：13-19.

[15] 郭晶晶，晏勇.內源性硫化氫含量與帕金森病的相關性研究[J].重慶醫學，2014，43（33）：4549-4551.

[16] 劉爽，武慧娟，昝海英，等.外源性硫化氫對人臍靜脈平滑肌細胞鈣化的影響及其可能機制[J].中國動脈硬化雜志，2015，23（4）：369-373.

[17] 程英，王邦茂.硫化氫對大鼠離體結腸平滑肌細胞的作用研究[J].天津醫科大學學報，2011，17（4）：476-478.

[18] 陶霞，丁亞光，張瀟瀟，等.硫化氫在妊娠高血壓綜合征發病中的變化及意義[J].中國醫刊2005，40（1）：39-41.

[19] 周建斌，劉小葉，歐陽新平，等.妊娠高血壓綜合征大鼠血清硫化氫濃度的變化及意義[J].中國動脈硬化雜志，2013，21（9）：797-801.

[20] 強俊葉.妊娠高血壓綜合征患者血清硫化氫水平變化及其臨床意義[J].中國醫學前沿雜志：電子版，2014，6（9）：60-62.

[21] 孫倩倩，古航.胎盤合體滋養細胞中硫化氫對激活素A影響的研究[J].實用婦產科雜志，2014，30（7）：511-514.

[22] Yoo KY，Lee JU，Kin HS，et al. The effects of opioidson isolated human pregnant uterinem uscles [J]. Anesth Analg， 2001，92（4）：1006-1009.

[23] 唐彩霞，張樹友，何英新，等.外源性硫化氫對子宮肌瘤細胞增殖和凋亡的影響[J].山東醫藥，2013，53（20）：25-28.

[24] 成鋼，王京仁.內源性硫化氫及其生物學效應[J].生命的化學，2012，32（3）：259-262.

[25] Zhao W，Wang R. H2S induced vasorelaxation and underlying cellular and molecular mechanisms [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol，2002，283（2）：H474- H480.

[26] 張濤，董淑君，張雪莉，等.臍血漿中硫化氫與分娩宮縮發動關系的探討[J].南京醫科大學學報：自然科學版，2013，33（2）：235-238.

（收稿日期：2015-11-09 本文編輯：任 念）