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溃疡性结肠炎（UC）患者肠屏障受损显著。本研究围绕硫化氢（H?S）展开，通过构建 DSS 诱导的结肠炎小鼠模型等实验，发现 CBS-H?S 轴通过提升 RPS20 巯基化水平促进肠上皮增殖，为结肠炎治疗提供新策略。
在人体肠道中，肠屏障如同精密的 “防护墙”，由黏液层、上皮层和黏膜免疫系统构成，对维持体内稳态至关重要。然而，溃疡性结肠炎（UC）等炎症性肠病（IBD）会破坏这道屏障，导致肠通透性增加，有害物质入侵，引发一系列健康问题。目前，针对肠屏障修复的机制尚不明确，寻找有效的治疗靶点成为迫切需求。在此背景下，北京大学第一医院的研究人员开展了相关研究，探究硫化氢（H?S）在肠屏障修复中的作用，其成果发表在《Scientific Reports》。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：构建 CBS 基因敲除（CBS+/-）小鼠和 DSS 诱导的 UC 小鼠模型；进行结肠组织 H&E 染色、Masson 染色以评估病理变化；通过 FD-4 通量实验检测肠通透性；开展结肠上皮器官 oid（类器官）培养观察细胞增殖能力；利用 Western blot、RT-qPCR、生物素开关法等检测蛋白表达、mRNA 水平及巯基化修饰；借助 CRISPR/Cas9 技术敲除 Caco-2 细胞中的 CBS 基因；运用转录组测序和 ActD 追踪实验分析相关机制。
硫化氢缓解实验性结肠炎的临床症状
通过 DSS 诱导 UC 模型发现，CBS+/- 小鼠体重下降更快、存活率更低，疾病活动指数（DAI）更高，而外源性 H?S 供体 GYY4137 可显著改善这些症状，表明 H?S 能减轻 DSS 诱导的损伤，CBS 基因敲除会加重肠损伤。
硫化氢改善结肠上皮病理变化
H&E 染色显示，DSS 处理后小鼠结肠出现明显炎症和隐窝损伤，GYY4137 可减轻损伤。FD-4 通量实验表明，CBS+/- 小鼠肠通透性更高，H?S 能维持肠屏障完整性，提示 CBS-H?S 轴在维持肠屏障功能中起关键作用。
硫化氢维持结肠上皮修复功能
结肠长度测量和 Ki67 免疫组化染色显示，CBS+/- 小鼠结肠缩短更明显，上皮增殖能力降低，GYY4137 可缓解结肠缩短并提升 Ki67 表达，说明 CBS-H?S 轴促进肠上皮损伤后的修复与增殖。
CBS-H?S 轴维持结肠器官 oid 的生长和增殖
器官 oid 培养实验显示，WT 小鼠的器官 oid 在生长过程中总数、单芽和多芽器官 oid 数量均显著多于 CBS+/- 小鼠，且 CBS+/- 组畸形器官 oid 比例更高，H?S 维持了器官 oid 的正常生长和通透性，进一步验证 CBS-H?S 轴对肠上皮增殖的促进作用。
硫化氢通过巯基化 RNA 结合蛋白维持 MCM2 表达
转录组测序和 KEGG 分析表明，CBS 敲除影响 DNA 复制通路，MCM2 表达降低。生物素开关法和质谱分析发现，H?S 通过巯基化核糖体蛋白 S20（RPS20）的 Cys70 位点，增强其与 MCM2 mRNA 的结合，稳定 MCM2 mRNA，从而维持 MCM2 表达，促进肠上皮细胞增殖。ActD 追踪实验证实，H?S 通过作用于 RPS20 Cys70 位点延长 MCM2 mRNA 半衰期。
研究结论表明，内源性 H?S（主要来源于 CBS）通过巯基化 RPS20 的 Cys70 位点，增强其与 MCM2 mRNA 的结合，稳定 MCM2 表达，进而维持肠上皮增殖和肠屏障修复功能。该研究揭示了 CBS-H?S 轴在 UC 中的重要作用，为结肠炎的治疗提供了 “硫化氢 - 巯基化 - RPS20-MCM2” 这一全新分子机制和潜在治疗靶点，有望推动以 H?S 为基础的新型疗法开发，为 UC 等肠道疾病的临床治疗带来新希望。
