長(zhǎng)期以來，腸道氣體的研究多集中于氫氣（H?）和甲烷（CH?），它們?cè)谔妓衔锊荒褪艿脑\斷中扮演著重要角色。然而，隨著對(duì)氣體信號(hào)分子認(rèn)識(shí)的深入，硫化氫（H?S）正以其獨(dú)特的生物學(xué)特性，從根本上改變我們對(duì)腸道功能與疾病評(píng)估的認(rèn)知框架。

硫化氫是什么？H?S是繼一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后被確認(rèn)的第三種氣體信號(hào)分子。與僅作為代謝產(chǎn)物的H?和CH?不同，H?S直接參與細(xì)胞能量代謝、免疫平衡與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等核心生理過程。這使得H?S不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的代謝副產(chǎn)品，而是連接腸道菌群活動(dòng)與宿主細(xì)胞功能的關(guān)鍵橋梁，其臨床評(píng)估價(jià)值遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的H?和CH?檢測(cè)。

本文將從合成代謝、雙重生物學(xué)效應(yīng)、致病機(jī)制及檢測(cè)技術(shù)四個(gè)維度，深入剖析H?S如何成為腸病評(píng)估的“新風(fēng)向標(biāo)”。

一、 合成與代謝：內(nèi)源與外源的雙重引擎造就腸道H?S池

人體內(nèi)的H?S來源具有雙重性，形成了獨(dú)特的內(nèi)外協(xié)同合成網(wǎng)絡(luò)。

內(nèi)源性合成廣泛發(fā)生于多種組織細(xì)胞。其催化酶主要有三種：胱硫醚-β-合酶（CBS）、胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）和3-巰基丙酮酸硫轉(zhuǎn)移酶（3MST）。心血管內(nèi)皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、神經(jīng)元及腸上皮細(xì)胞等均可通過這一途徑生成H?S，滿足局部細(xì)胞信號(hào)傳遞與功能調(diào)節(jié)的需求。

外源性合成則主要依賴于微生物，尤其是腸道菌群。這是腸道內(nèi)H?S濃度顯著高于其他部位的主要原因。一方面，腸道中的硫酸鹽還原菌（SRB）能以硫酸鹽為底物，還原產(chǎn)生H?S。另一方面，口腔及腸道中的部分厭氧菌可通過對(duì)含硫氨基酸（如半胱氨酸、甲硫氨酸）的分解代謝生成H?S。一個(gè)值得注意的代謝交互是，部分H?可在腸道微生物作用下轉(zhuǎn)化為H?S和CH?。

面對(duì)如此活躍的生成體系，機(jī)體擁有高效的清除機(jī)制以維持平衡。H?S在體液中相對(duì)穩(wěn)定，其代謝途徑主要包括：被氧化為無毒的硫代硫酸鹽，最終以硫酸鹽形式經(jīng)尿排出；轉(zhuǎn)化為甲硫醇等物質(zhì)進(jìn)一步代謝；與高鐵血紅蛋白結(jié)合形成含硫血紅蛋白；以及少量直接隨呼氣排出。

結(jié)腸作為H?S濃度最高的場(chǎng)所，其上皮細(xì)胞擁有卓越的“解毒”能力，能將大量H?S氧化清除，從而保護(hù)自身免受毒害。健康狀態(tài)下，H?S的生成與消除處于精密平衡，使其濃度維持在發(fā)揮有益生理功能的“安全窗口”內(nèi)。

二、 生理功能：一把典型的“雙刃劍”

H?S高度脂溶性，能自由穿透細(xì)胞膜，其生物學(xué)效應(yīng)呈現(xiàn)鮮明的濃度依賴性雙相特征，這是理解其“雙面人生”的核心。

在較低生理濃度下，H?S主要發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。它具有抗氧化、抗炎特性，能支持腸道黏膜防御，維護(hù)腸上皮屏障完整性，促進(jìn)組織修復(fù)。同時(shí)，它還能作為細(xì)胞的能量底物參與代謝，調(diào)節(jié)腸道平滑肌松弛，并參與腸神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)傳遞。

然而，當(dāng)局部濃度異常升高時(shí)，H?S的作用發(fā)生根本性逆轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為促氧化、促炎癥和細(xì)胞毒性。它會(huì)破壞腸道黏液層，損傷上皮屏障，抑制細(xì)胞呼吸，并加劇組織炎癥反應(yīng)。

這種雙相效應(yīng)使其成為一把極其靈敏的“生物尺度”：濃度的微小變化可能意味著從生理調(diào)節(jié)向病理損害的切換。

相較于其他氣體，H?S的獨(dú)特性凸顯無疑。H?和CH?主要反映碳水化合物的發(fā)酵狀態(tài)，而H?S則直接介入宿主細(xì)胞功能。與另一重要?dú)怏w信號(hào)分子NO相比，二者在炎癥通路中存在分工與互補(bǔ)：H?S主要參與由IL-6介導(dǎo)的非嗜酸性炎癥（如經(jīng)典炎癥性腸病），而NO則更側(cè)重于由IL-4/5/13介導(dǎo)的嗜酸性炎癥（2型炎癥）。這為區(qū)分不同炎癥類型提供了潛在的氣體標(biāo)志物線索。

三、 致病機(jī)制：從慢性炎癥到癌癥轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵推手

大量研究已將腸道內(nèi)異常升高的H?S水平與兩種重大腸道疾病——炎癥性腸病（IBD）和結(jié)直腸癌（CRC）緊密聯(lián)系起來，揭示了其促炎與促癌的雙重危害。

在IBD的發(fā)生發(fā)展中，H?S通過多條通路加劇炎癥惡性循環(huán)：

代謝干擾：H?S抑制結(jié)腸上皮細(xì)胞對(duì)短鏈脂肪酸（如丁酸）的攝取與氧化，剝奪了結(jié)腸細(xì)胞重要的能量來源，導(dǎo)致其自身代謝功能和H?S解毒能力雙雙下降。

免疫激活：H?S能激活T細(xì)胞，并誘導(dǎo)促炎因子IL-6等基因表達(dá)，直接激活炎癥信號(hào)通路。

屏障破壞與菌群失衡：硫酸鹽還原菌（SRB）過度增殖，持續(xù)產(chǎn)生過量H?S，破壞腸屏障。受損的屏障使得細(xì)菌更易穿透并與上皮接觸，進(jìn)一步放大炎癥，形成“菌群失調(diào)-H?S升高-炎癥加重-屏障更損”的惡性循環(huán)。

在結(jié)直腸癌領(lǐng)域，H?S的作用更為深遠(yuǎn)。根據(jù)癌癥特征（Hallmarks of cancer）理論框架，H?S代謝通路參與了至少六項(xiàng)癌癥核心特征的調(diào)控，包括：誘導(dǎo)DNA損傷、促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)癌細(xì)胞代謝重編程、增強(qiáng)癌細(xì)胞遷移侵襲能力、促進(jìn)腫瘤血管生成以及幫助癌細(xì)胞逃避免疫清除。尤為重要的是，該理論最新版強(qiáng)調(diào)的“多態(tài)性微生物組”特征，正指向以SRB為代表的菌群及其代謝產(chǎn)物H?S在CRC發(fā)生中的關(guān)鍵作用。腸道細(xì)菌對(duì)H?S的代謝調(diào)控，可能是結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)的核心機(jī)制之一。

H?S所展現(xiàn)的這種直接參與疾病核心進(jìn)程的能力，是H?和CH?所不具備的。這從根本上確立了H?S檢測(cè)在評(píng)估腸道炎癥活性及癌癥轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)中不可替代的價(jià)值。

四、 檢測(cè)技術(shù)：無創(chuàng)呼氣分析開啟精準(zhǔn)評(píng)估新紀(jì)元

鑒于H?S的雙重角色，對(duì)其濃度進(jìn)行準(zhǔn)確、便捷的檢測(cè)，具有重大的臨床與科研意義。傳統(tǒng)的組織活檢有創(chuàng)，而血液、糞便檢測(cè)多為間接指標(biāo)，難以實(shí)時(shí)反映腸道局部微環(huán)境動(dòng)態(tài)。

呼氣H?S檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，提供了理想的解決方案。其安全無創(chuàng)、可重復(fù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腸道H?S濃度的即時(shí)、直接評(píng)估。這一技術(shù)革新解決了兩個(gè)關(guān)鍵問題：

它彌補(bǔ)了僅靠H?和CH?評(píng)估腸道菌群失衡時(shí)可能出現(xiàn)的漏診，因?yàn)镠?S是更直接的功能性指標(biāo)。

它填補(bǔ)了傳統(tǒng)呼氣試驗(yàn)在評(píng)估腸道炎癥及炎癥相關(guān)癌變風(fēng)險(xiǎn)方面的空白，使呼氣檢測(cè)從功能失衡評(píng)估延伸到炎癥活動(dòng)乃至腫瘤風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的新維度。

在技術(shù)推進(jìn)方面，以尚沃醫(yī)療為代表的研發(fā)工作具有前瞻性。其貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在：

方法學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化：建立了標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試技術(shù)規(guī)范，能夠區(qū)分并定量檢測(cè)來源于口腔、氣道、腸道等不同部位的H?S，為結(jié)果的準(zhǔn)確解讀奠定了基礎(chǔ)。

共識(shí)與指南推動(dòng)：通過支持臨床研究，推動(dòng)了《呼氣檢測(cè)在消化系統(tǒng)疾病應(yīng)用的專家共識(shí)》的制定，初步填補(bǔ)了H?S呼氣檢測(cè)臨床指南的空白。

技術(shù)集成與場(chǎng)景拓展：新一代炎癥與菌群失衡呼氣分析儀，正嘗試融合機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能算法。這不僅旨在提升數(shù)據(jù)分析的深度與疾病預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，也為未來便攜式、家庭化監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的應(yīng)用鋪平了道路，有望全面賦能臨床研究與健康管理。

結(jié)語

硫化氫（H?S）在腸道健康與疾病中的“雙面人生”，揭示了其作為核心氣體信號(hào)分子的復(fù)雜性與重要性。從維持生理平衡的保護(hù)者，到驅(qū)動(dòng)炎癥與癌變的危害者，其角色轉(zhuǎn)換取決于局部微環(huán)境的精確濃度。

這要求我們的評(píng)估手段必須能夠敏銳捕捉這一變化。呼氣H?S檢測(cè)以其無創(chuàng)、直接、動(dòng)態(tài)的優(yōu)勢(shì)，正在成為連接腸道微生物組學(xué)、宿主代謝與臨床表型的關(guān)鍵工具。它不僅是一個(gè)新的檢測(cè)指標(biāo)，更代表了一種評(píng)估范式的新風(fēng)向——從間接的菌群組成分析，走向直接的功能性代謝產(chǎn)物與宿主互作效應(yīng)評(píng)估。

未來，隨著檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步智能化、標(biāo)準(zhǔn)化與普及化，對(duì)H?S的深度監(jiān)測(cè)必將為炎癥性腸病、結(jié)直腸癌等重大腸道疾病的早期預(yù)警、分層管理和療效評(píng)估，提供前所未有的精準(zhǔn)洞察。