nature.com தளத்திற்கு வருகை தந்ததற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவியில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்தைப் பெற, சமீபத்திய உலாவிப் பதிப்பைப் பயன்படுத்துமாறு (அல்லது இன்டர்நெட் எக்ஸ்ப்ளோரரில் இணக்கப் பயன்முறையை அணைக்குமாறு) பரிந்துரைக்கிறோம். மேலும், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்யும் வகையில், இந்தத் தளத்தில் ஸ்டைல்கள் அல்லது ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இடம்பெறாது.
ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) மனித உடலில் பல உடலியல் மற்றும் நோயியல் விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. உயிரியல் சோதனைகளில் H2S-இன் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கு, சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைடு (NaHS) ஒரு மருந்தியல் கருவியாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. NaHS கரைசல்களில் இருந்து H2S இழப்பு ஏற்பட சில நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆனாலும், சில விலங்கு ஆய்வுகளில் குடிநீரில் உள்ள H2S-க்கு NaHS கரைசல்கள் கொடை சேர்மங்களாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. சில ஆய்வாளர்கள் பரிந்துரைத்தபடி, எலி/சுண்டெலி புட்டிகளில் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM NaHS செறிவுள்ள குடிநீர் குறைந்தது 12–24 மணிநேரம் வரை நிலைத்திருக்குமா என்பதை இந்த ஆய்வு ஆராய்ந்தது. குடிநீரில் NaHS (30 μM) கரைசலைத் தயாரித்து, உடனடியாக அதை எலி/சுண்டெலி தண்ணீர் புட்டிகளில் ஊற்றவும். மெத்திலீன் ப்ளூ முறையைப் பயன்படுத்தி சல்பைடு உள்ளடக்கத்தை அளவிடுவதற்காக, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 மற்றும் 24 மணிநேரங்களில் தண்ணீர் புட்டியின் நுனி மற்றும் உட்புறத்திலிருந்து மாதிரிகள் சேகரிக்கப்பட்டன. மேலும், ஆண் மற்றும் பெண் எலிகளுக்கு இரண்டு வாரங்களுக்கு NaHS (30 μM) செலுத்தப்பட்டு, முதல் வாரத்தில் ஒரு நாள் விட்டு ஒரு நாளும், இரண்டாம் வாரத்தின் முடிவிலும் சீரம் சல்பைட் செறிவுகள் அளவிடப்பட்டன. தண்ணீர் பாட்டிலின் நுனியிலிருந்து பெறப்பட்ட மாதிரியில் உள்ள NaHS கரைசல் நிலையற்றதாக இருந்தது; அது 12 மற்றும் 24 மணி நேரங்களுக்குப் பிறகு முறையே 72% மற்றும் 75% குறைந்தது. தண்ணீர் பாட்டில்களின் உள்ளிருந்து பெறப்பட்ட மாதிரிகளில், 2 மணி நேரத்திற்குள் NaHS-இன் குறைவு குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை; இருப்பினும், அது 12 மற்றும் 24 மணி நேரங்களுக்குப் பிறகு முறையே 47% மற்றும் 72% குறைந்தது. NaHS ஊசி ஆண் மற்றும் பெண் எலிகளின் சீரம் சல்பைட் அளவைப் பாதிக்கவில்லை. முடிவாக, குடிநீரிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட NaHS கரைசல்கள் H2S வழங்குதலுக்குப் பயன்படுத்தப்படக்கூடாது, ஏனெனில் அந்தக் கரைசல் நிலையற்றது. இந்த நிர்வாக முறை, விலங்குகளை ஒழுங்கற்ற மற்றும் எதிர்பார்த்ததை விட குறைவான அளவிலான NaHS-க்கு உட்படுத்தும்.
ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) 1700-ஆம் ஆண்டிலிருந்து ஒரு நச்சுப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது; இருப்பினும், ஒரு அக உயிரியல் சமிக்ஞை மூலக்கூறாக அதன் சாத்தியமான பங்கு 1996-ல் அபே மற்றும் கிமுரா ஆகியோரால் விவரிக்கப்பட்டது. கடந்த மூன்று தசாப்தங்களாக, பல்வேறு மனித அமைப்புகளில் H2S-இன் எண்ணற்ற செயல்பாடுகள் தெளிவுபடுத்தப்பட்டுள்ளன. இதன் விளைவாக, H2S வழங்கும் மூலக்கூறுகள் சில நோய்களின் சிகிச்சை அல்லது மேலாண்மையில் மருத்துவப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்ற புரிதல் ஏற்பட்டது; சமீபத்திய ஒரு மீளாய்விற்கு சிரினோ மற்றும் குழுவினரின் ஆய்வைக் காண்க.
சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைடு (NaHS) பல செல் வளர்ப்பு மற்றும் விலங்கு ஆய்வுகளில் H2S-இன் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு மருந்தியல் கருவியாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது5,6,7,8. இருப்பினும், NaHS ஒரு சிறந்த H2S வழங்கி அல்ல, ஏனெனில் அது கரைசலில் விரைவாக H2S/HS- ஆக மாற்றப்படுகிறது, பாலிசல்பைடுகளால் எளிதில் மாசுபடுகிறது, மேலும் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து ஆவியாகிறது4,9. பல உயிரியல் சோதனைகளில், NaHS நீரில் கரைக்கப்படுகிறது, இதன் விளைவாக H2S-இன் செயலற்ற ஆவியாதல் மற்றும் இழப்பு10,11,12, H2S-இன் தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்றம்11,12,13, மற்றும் ஒளிச்சிதைவு14 ஆகியவை ஏற்படுகின்றன. H2S ஆவியாதல் காரணமாக அசல் கரைசலில் உள்ள சல்பைடு மிக விரைவாக இழக்கப்படுகிறது11. ஒரு திறந்த கொள்கலனில், H2S-இன் அரை ஆயுட்காலம் (t1/2) சுமார் 5 நிமிடங்கள் ஆகும், மேலும் அதன் செறிவு நிமிடத்திற்கு சுமார் 13% குறைகிறது10. NaHS கரைசல்களில் இருந்து ஹைட்ரஜன் சல்பைடு இழப்பு ஏற்படுவதற்கு சில நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும் என்றாலும், சில விலங்கு ஆய்வுகளில், 1 முதல் 21 வாரங்களுக்கு குடிநீரில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடின் மூலமாக NaHS கரைசல்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன; மேலும், ஒவ்வொரு 12 முதல் 24 மணி நேரத்திற்கும் NaHS கலந்த கரைசல் மாற்றப்பட்டுள்ளது.¹⁵,¹⁶,¹⁷,¹⁸,¹⁹,²⁰,²¹,²²,²³,²⁴,²⁵,²⁶ இந்த நடைமுறை அறிவியல் ஆராய்ச்சியின் கோட்பாடுகளுடன் ஒத்துப்போகவில்லை, ஏனெனில் மருந்துகளின் அளவுகள் மற்ற உயிரினங்களில், குறிப்பாக மனிதர்களில், அவற்றின் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் அமைய வேண்டும்.²⁷
உயிரி மருத்துவத்தில் செய்யப்படும் மருத்துவத்திற்கு முந்தைய ஆராய்ச்சி, நோயாளிகளின் பராமரிப்பின் தரத்தையோ அல்லது சிகிச்சை முடிவுகளையோ மேம்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், பெரும்பாலான விலங்கு ஆய்வுகளின் முடிவுகள் இன்னும் மனிதர்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படவில்லை²⁸,²⁹,³⁰. இந்த பயன்பாட்டுத் தோல்விக்கான காரணங்களில் ஒன்று, விலங்கு ஆய்வுகளின் வழிமுறைத் தரத்தில் கவனம் செலுத்தப்படாததே ஆகும்³⁰. எனவே, சில ஆய்வுகளில் கூறப்பட்ட அல்லது பரிந்துரைக்கப்பட்டதைப் போல, எலி/சுண்டெலி தண்ணீர் புட்டிகளில் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM NaHS கரைசல்கள் குடிநீரில் 12–24 மணி நேரம் வரை நிலைத்திருக்குமா என்பதை ஆராய்வதே இந்த ஆய்வின் நோக்கமாக இருந்தது.
இந்த ஆய்வில் உள்ள அனைத்து சோதனைகளும் ஈரானில் ஆய்வக விலங்குகளின் பராமரிப்பு மற்றும் பயன்பாட்டிற்காக வெளியிடப்பட்ட வழிகாட்டுதல்களின்படி³¹ நடத்தப்பட்டன. இந்த ஆய்வில் உள்ள அனைத்து சோதனை அறிக்கைகளும் ARRIVE வழிகாட்டுதல்களை³² பின்பற்றின. ஷாஹித் பெஹேஷ்டி மருத்துவ அறிவியல் பல்கலைக்கழகத்தின் நாளமில்லாச் சுரப்பியல் அறிவியல் நிறுவனத்தின் நெறிமுறைக் குழு, இந்த ஆய்வில் உள்ள அனைத்து சோதனை நடைமுறைகளுக்கும் ஒப்புதல் அளித்தது.
துத்தநாக அசிடேட் டைஹைட்ரேட் (CAS: 5970-45-6) மற்றும் நீரற்ற ஃபெரிக் குளோரைடு (CAS: 7705-08-0) ஆகியவை பயோகெம், கெமோபார்மா (கோஸ்னே-சுர்-லோயர், பிரான்ஸ்) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டன. சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைடு ஹைட்ரேட் (CAS: 207683-19-0) மற்றும் N,N-டைமெத்தில்-p-ஃபீனைலீன்டையமீன் (DMPD) (CAS: 535-47-0) ஆகியவை சிக்மா-ஆல்ட்ரிச் (செயின்ட் லூயிஸ், MO, USA) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டன. ஐசோஃப்ளூரேன் பிரமால் (பெத்லஹேம், PA, USA) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டது. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) மெர்க் (டார்ம்ஸ்டாட், ஜெர்மனி) நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கப்பட்டது.
குடிநீரில் NaHS (30 μM) கரைசலைத் தயாரித்து, உடனடியாக அதை எலி/சுண்டெலியின் தண்ணீர் புட்டிகளில் ஊற்றவும். H2S-இன் மூலமாக NaHS-ஐப் பயன்படுத்தும் ஏராளமான வெளியீடுகளின் அடிப்படையில் இந்தச் செறிவு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது; கலந்துரையாடல் பகுதியைப் பார்க்கவும். NaHS என்பது ஒரு நீரேற்றப்பட்ட மூலக்கூறு ஆகும், இது பல்வேறு அளவுகளில் நீரேற்ற நீரை (அதாவது, NaHS•xH2O) கொண்டிருக்கலாம்; உற்பத்தியாளரின் கூற்றுப்படி, எங்கள் ஆய்வில் பயன்படுத்தப்பட்ட NaHS-இன் சதவீதம் 70.7% (அதாவது, NaHS•1.3 H2O) ஆகும், மேலும் இந்த மதிப்பை நாங்கள் எங்கள் கணக்கீடுகளில் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டோம், அங்கு நாங்கள் நீரற்ற NaHS-இன் மூலக்கூறு எடையான 56.06 g/mol-ஐப் பயன்படுத்தினோம். நீரேற்ற நீர் (படிகமாக்கல் நீர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) என்பது படிக அமைப்பை உருவாக்கும் நீர் மூலக்கூறுகள் ஆகும்³³. நீரேற்றிகள், நீரற்றவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது வேறுபட்ட இயற்பியல் மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன³⁴.
குடிநீரில் NaHS-ஐ சேர்ப்பதற்கு முன், கரைப்பானின் pH மற்றும் வெப்பநிலையை அளவிடவும். உடனடியாக NaHS கரைசலை விலங்குக் கூண்டில் உள்ள எலி/சுண்டெலியின் தண்ணீர் பாட்டிலில் ஊற்றவும். சல்பைடு உள்ளடக்கத்தை அளவிடுவதற்காக, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, மற்றும் 24 மணி நேரங்களில் தண்ணீர் பாட்டிலின் நுனியிலிருந்தும் உள்ளிருந்தும் மாதிரிகள் சேகரிக்கப்பட்டன. ஒவ்வொரு மாதிரி எடுத்தலுக்குப் பிறகும் உடனடியாக சல்பைடு அளவீடுகள் எடுக்கப்பட்டன. நாங்கள் குழாயின் நுனியிலிருந்து மாதிரிகளைப் பெற்றோம், ஏனெனில் சில ஆய்வுகள் தண்ணீர் குழாயின் சிறிய துளை அளவு H2S ஆவியாதலைக் குறைக்கக்கூடும் என்று காட்டியுள்ளன¹⁵,¹⁹. இந்தப் பிரச்சினை பாட்டிலில் உள்ள கரைசலுக்கும் பொருந்தும் என்று தெரிகிறது. இருப்பினும், தண்ணீர் பாட்டிலின் கழுத்துப் பகுதியில் இருந்த கரைசலுக்கு இது பொருந்தவில்லை, ஏனெனில் அது அதிக ஆவியாதல் விகிதத்தைக் கொண்டிருந்தது மற்றும் தானாகவே ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைந்தது; உண்மையில், விலங்குகள் முதலில் இந்தத் தண்ணீரையே குடித்தன.
இந்த ஆய்வில் ஆண் மற்றும் பெண் விஸ்டார் எலிகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. எலிகள் பாலிபுரோப்பிலீன் கூண்டுகளில் (ஒரு கூண்டிற்கு 2–3 எலிகள்) நிலையான சூழ்நிலைகளில் (வெப்பநிலை 21–26 °C, ஈரப்பதம் 32–40%) 12 மணி நேர ஒளி (காலை 7 மணி முதல் மாலை 7 மணி வரை) மற்றும் 12 மணி நேர இருளுடன் (மாலை 7 மணி முதல் காலை 7 மணி வரை) வைக்கப்பட்டிருந்தன. எலிகள் குழாய் நீரைத் தடையின்றி அருந்த அனுமதிக்கப்பட்டன மற்றும் அவற்றுக்கு நிலையான தீவனம் (கோரக் டாம் பார்ஸ் நிறுவனம், தெஹ்ரான், ஈரான்) அளிக்கப்பட்டது. வயதுக்கு ஏற்ற (6 மாதங்கள்) பெண் (n=10, உடல் எடை: 190–230 கிராம்) மற்றும் ஆண் (n=10, உடல் எடை: 320–370 கிராம்) விஸ்டார் எலிகள் சீரற்ற முறையில் கட்டுப்பாட்டுக் குழு மற்றும் NaHS (30 μM) சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட குழுவாக (ஒரு குழுவிற்கு n=5) பிரிக்கப்பட்டன. மாதிரி அளவைத் தீர்மானிக்க, முந்தைய அனுபவம் மற்றும் ஆற்றல் பகுப்பாய்வை35 இணைக்கும் KISS (Keep It Simple, Stupid) அணுகுமுறையை நாங்கள் பயன்படுத்தினோம். நாங்கள் முதலில் 3 எலிகளில் ஒரு முன்னோட்ட ஆய்வை நடத்தி, சராசரி சீரம் மொத்த சல்பைட் அளவையும் திட்ட விலக்கத்தையும் (8.1 ± 0.81 μM) கண்டறிந்தோம். பின்னர், 80% ஆற்றலைக் கருத்தில் கொண்டும், இருபக்க 5% முக்கியத்துவ நிலையை அனுமானித்தும், சோதனை விலங்குகளின் மாதிரி அளவைக் கணக்கிடுவதற்காக ஃபெஸ்டிங் பரிந்துரைத்த முன்வரையறுக்கப்பட்ட மதிப்புடன் 2.02 என்ற தரப்படுத்தப்பட்ட விளைவு அளவிற்கு ஒத்த ஒரு பூர்வாங்க மாதிரி அளவை (முந்தைய இலக்கியங்களின் அடிப்படையில் n = 5) நாங்கள் தீர்மானித்தோம். இந்த மதிப்பை திட்ட விலக்கத்தால் (2.02 × 0.81) பெருக்கிய பிறகு, கணிக்கப்பட்ட கண்டறியக்கூடிய விளைவு அளவு (1.6 μM) 20% ஆக இருந்தது, இது ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது. இதன் பொருள், குழுக்களுக்கு இடையே 20% சராசரி மாற்றத்தைக் கண்டறிய ஒரு குழுவிற்கு n = 5 போதுமானது என்பதாகும். எக்செல் மென்பொருளின் 36 சீரற்ற செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி எலிகள் சீரற்ற முறையில் கட்டுப்பாடு மற்றும் NaSH-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட குழுக்களாகப் பிரிக்கப்பட்டன (துணைப் படம் 1). முடிவு மட்டத்தில் மறைப்பு மேற்கொள்ளப்பட்டது, மேலும் உயிர்வேதியியல் அளவீடுகளைச் செய்த ஆய்வாளர்களுக்குக் குழு ஒதுக்கீடுகள் பற்றித் தெரிந்திருக்கவில்லை.
இரு பாலினத்தைச் சேர்ந்த NaHS குழுக்களுக்கும், குடிநீரில் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM NaHS கரைசல் 2 வாரங்களுக்கு அளிக்கப்பட்டது; ஒவ்வொரு 24 மணி நேரத்திற்கும் புதிய கரைசல் வழங்கப்பட்டது, இந்தக் காலகட்டத்தில் உடல் எடை அளவிடப்பட்டது. முதல் மற்றும் இரண்டாம் வாரங்களின் முடிவில், ஐசோஃப்ளூரேன் மயக்க மருந்தின் கீழ் அனைத்து எலிகளின் வால் நுனிகளிலிருந்தும் ஒரு நாள் விட்டு ஒரு நாள் இரத்த மாதிரிகள் சேகரிக்கப்பட்டன. இரத்த மாதிரிகள் 10 நிமிடங்களுக்கு 3000 g வேகத்தில் மையவிலக்கி சுழற்றப்பட்டு, சீரம் பிரிக்கப்பட்டு, சீரம் யூரியா, கிரியேட்டினின் (Cr) மற்றும் மொத்த சல்பைடு ஆகியவற்றின் பிற்கால அளவீட்டிற்காக –80°C வெப்பநிலையில் சேமிக்கப்பட்டது. சீரம் யூரியா நொதிய யூரியேஸ் முறையிலும், சீரம் கிரியேட்டினின் வணிகரீதியாகக் கிடைக்கும் கருவிகள் (மேன் கம்பெனி, தெஹ்ரான், ஈரான்) மற்றும் ஒரு தானியங்கி பகுப்பாய்வி (செலக்ட்ரா E, வரிசை எண் 0-2124, நெதர்லாந்து) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒளி அளவியல் ஜாஃபே முறையிலும் தீர்மானிக்கப்பட்டது. யூரியா மற்றும் கிரியேட்டினினுக்கான பரிசோதனைக்குள்ளான மற்றும் பரிசோதனைகளுக்கு இடையேயான மாறுபாட்டுக் குணகங்கள் 2.5%-க்கும் குறைவாக இருந்தன.
குடிநீர் மற்றும் NaHS கொண்ட சீரம் ஆகியவற்றில் உள்ள மொத்த சல்பைடை அளவிட மெத்திலீன் ப்ளூ (MB) முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது; மொத்தக் கரைசல்கள் மற்றும் உயிரியல் மாதிரிகளில் சல்பைடை அளவிடுவதற்கு MB மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும்¹¹,³⁷. MB முறையானது மொத்த சல்பைடு இருப்பை மதிப்பிடுவதற்கும்³⁸ மற்றும் நீர்ம நிலையில் H₂S, HS⁻ மற்றும் S₂ வடிவத்தில் உள்ள கனிம சல்பைடுகளை அளவிடுவதற்கும்³⁹ பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த முறையில், துத்தநாக அசிடேட்டின் முன்னிலையில் கந்தகம் துத்தநாக சல்பைடாக (ZnS) வீழ்படிவாக்கப்படுகிறது¹¹,³⁸. மற்ற நிறமிகளில் இருந்து சல்பைடுகளைப் பிரிப்பதற்கு துத்தநாக அசிடேட் வீழ்படிவாக்கம் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும்¹¹. ZnS, மிகவும் அமிலச் சூழலில் HCl¹¹ ஐப் பயன்படுத்தி மீண்டும் கரைக்கப்பட்டது. ஃபெரிக் குளோரைடால் (Fe3+ ஒரு ஆக்சிஜனேற்றியாகச் செயல்படுகிறது) வினையூக்கப்படும் ஒரு வினையில், சல்பைடு DMPD உடன் 1:2 என்ற விகிதத்தில் வினைபுரிந்து MB என்ற சாயத்தை உருவாக்குகிறது, இது 670 nm40,41 இல் நிறமாலையியல் முறையில் கண்டறியப்படுகிறது. MB முறையின் கண்டறியும் வரம்பு தோராயமாக 1 μM11 ஆகும்.
இந்த ஆய்வில், ஒவ்வொரு மாதிரியிலிருந்தும் (கரைசல் அல்லது சீரம்) 100 μL ஒரு குழாயில் சேர்க்கப்பட்டது; பின்னர் 200 μL துத்தநாக அசிடேட் (காய்ச்சி வடிகட்டிய நீரில் 1% w/v), 100 μL DMPD (7.2 M HCl-இல் 20 mM), மற்றும் 133 μL FeCl3 (1.2 M HCl-இல் 30 mM) ஆகியவை சேர்க்கப்பட்டன. இந்தக் கலவை 37°C வெப்பநிலையில், இருட்டில் 30 நிமிடங்களுக்கு அடைகாக்கப்பட்டது. இந்தக் கரைசல் 10 நிமிடங்களுக்கு 10,000 g வேகத்தில் மையவிலக்கம் செய்யப்பட்டது, மேலும் மேல்கரைசலின் உறிஞ்சுதிறன் ஒரு மைக்ரோபிளேட் ரீடரைப் (BioTek, MQX2000R2, Winooski, VT, USA) பயன்படுத்தி 670 nm-இல் அளவிடப்பட்டது. சல்பைடு செறிவுகள், ddH2O-வில் உள்ள NaHS (0–100 μM) அளவுத்திருத்த வளைகோட்டைப் பயன்படுத்தித் தீர்மானிக்கப்பட்டன (துணைப் படம் 2). அளவீடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்ட அனைத்துக் கரைசல்களும் புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டன. சல்பைடு அளவீடுகளுக்கான அக மற்றும் புறப் பரிசோதனை மாறுபாட்டுக் குணகங்கள் முறையே 2.8% மற்றும் 3.4% ஆக இருந்தன. மேலும், வலுவூட்டப்பட்ட மாதிரி முறையைப் பயன்படுத்தி சோடியம் தையோசல்பேட் கலந்த குடிநீர் மற்றும் சீரம் மாதிரிகளிலிருந்து மீட்கப்பட்ட மொத்த சல்பைடையும் நாங்கள் கண்டறிந்தோம்42. சோடியம் தையோசல்பேட் கலந்த குடிநீர் மற்றும் சீரம் மாதிரிகளுக்கான மீட்பு விகிதங்கள் முறையே 91 ± 1.1% (n = 6) மற்றும் 93 ± 2.4% (n = 6) ஆக இருந்தன.
புள்ளிவிவரப் பகுப்பாய்வானது, விண்டோஸுக்கான கிராஃப்பேட் பிரிசம் மென்பொருள் பதிப்பு 8.0.2-ஐப் (கிராஃப்பேட் மென்பொருள், சான் டியாகோ, CA, USA, www.graphpad.com) பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட்டது. NaHS சேர்ப்பதற்கு முன்னும் பின்னும் குடிநீரின் வெப்பநிலை மற்றும் pH-ஐ ஒப்பிடுவதற்கு ஒரு இணைக்கப்பட்ட t-சோதனை பயன்படுத்தப்பட்டது. NaHS-ஐக் கொண்ட கரைசலில் H2S-இன் இழப்பானது, அடிப்படை உட்கொள்ளலில் இருந்து ஒரு சதவீதக் குறைவாகக் கணக்கிடப்பட்டது. மேலும், அந்த இழப்பு புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்கதா என்பதை மதிப்பிடுவதற்கு, நாங்கள் ஒரு வழி மீண்டும் அளவிடும் ANOVA-வையும், அதைத் தொடர்ந்து டன்னெட்டின் பல ஒப்பீட்டுச் சோதனையையும் மேற்கொண்டோம். வெவ்வேறு பாலினத்தைச் சேர்ந்த கட்டுப்பாட்டுக் குழு மற்றும் NaHS-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட எலிகளுக்கு இடையே காலப்போக்கில் உடல் எடை, சீரம் யூரியா, சீரம் கிரியேட்டினின் மற்றும் மொத்த சீரம் சல்பைடு ஆகியவை ஒரு இரு வழி கலப்பு (இடை-உள்) ANOVA-வைப் பயன்படுத்தியும், அதைத் தொடர்ந்து போன்ஃபெரோனி பிந்தைய சோதனை மூலமும் ஒப்பிடப்பட்டன. இருமுனை P மதிப்புகள் < 0.05 புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்கவையாகக் கருதப்பட்டன.
NaHS சேர்ப்பதற்கு முன்பு குடிநீரின் pH மதிப்பு 7.60 ± 0.01 ஆகவும், சேர்த்த பிறகு 7.71 ± 0.03 ஆகவும் இருந்தது (n = 13, p = 0.0029). குடிநீரின் வெப்பநிலை 26.5 ± 0.2 ஆக இருந்தது, மேலும் NaHS சேர்த்த பிறகு அது 26.2 ± 0.2 ஆகக் குறைந்தது (n = 13, p = 0.0128). குடிநீரில் 30 μM NaHS கரைசலைத் தயாரித்து, அதை ஒரு தண்ணீர் பாட்டிலில் சேமித்து வைக்கவும். NaHS கரைசல் நிலையற்றது மற்றும் அதன் செறிவு காலப்போக்கில் குறைகிறது. தண்ணீர் பாட்டிலின் கழுத்துப் பகுதியிலிருந்து மாதிரி எடுக்கும்போது, ​​முதல் ஒரு மணி நேரத்திற்குள் குறிப்பிடத்தக்க குறைவு (68.0%) காணப்பட்டது, மேலும் கரைசலில் உள்ள NaHS-இன் அளவு 12 மற்றும் 24 மணி நேரங்களுக்குப் பிறகு முறையே 72% மற்றும் 75% குறைந்தது. தண்ணீர் புட்டிகளிலிருந்து பெறப்பட்ட மாதிரிகளில், 2 மணி நேரம் வரை NaHS-இன் குறைவு குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை, ஆனால் 12 மற்றும் 24 மணி நேரங்களுக்குப் பிறகு அது முறையே 47% மற்றும் 72% குறைந்திருந்தது. இந்தத் தரவுகள், மாதிரி எடுக்கப்பட்ட இடத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், குடிநீரில் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM கரைசலில் உள்ள NaHS-இன் சதவீதம் 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு அதன் ஆரம்ப மதிப்பில் தோராயமாக நான்கில் ஒரு பங்காகக் குறைந்துவிட்டது என்பதைக் காட்டுகின்றன (படம் 1).
எலி/சுண்டெலி புட்டிகளில் உள்ள குடிநீரில் NaHS கரைசலின் (30 μM) நிலைத்தன்மை. கரைசல் தயாரித்த பிறகு, தண்ணீர் புட்டியின் நுனி மற்றும் உட்புறத்திலிருந்து மாதிரிகள் எடுக்கப்பட்டன. தரவுகள் சராசரி ± திட்ட விலக்கம் (n = 6/குழு) என வழங்கப்பட்டுள்ளன. * மற்றும் #, நேரம் 0 உடன் ஒப்பிடும்போது P < 0.05. தண்ணீர் புட்டியின் புகைப்படம், அதன் நுனியையும் (திறப்புடன்) மற்றும் புட்டியின் உடற்பகுதியையும் காட்டுகிறது. நுனியின் கொள்ளளவு தோராயமாக 740 μL ஆகும்.
புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM கரைசலில் NaHS-இன் செறிவு 30.3 ± 0.4 μM ஆக இருந்தது (வரம்பு: 28.7–31.9 μM, n = 12). இருப்பினும், 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, NaHS-இன் செறிவு குறைந்த மதிப்பிற்கு (சராசரி: 3.0 ± 0.6 μM) குறைந்தது. படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஆய்வுக் காலம் முழுவதும் எலிகள் உட்படுத்தப்பட்ட NaHS-இன் செறிவுகள் நிலையானதாக இருக்கவில்லை.
பெண் எலிகளின் உடல் எடை காலப்போக்கில் கணிசமாக அதிகரித்தது (கட்டுப்பாட்டுக் குழுவில் 205.2 ± 5.2 கிராமிலிருந்து 213.8 ± 7.0 கிராமாகவும், NaHS-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட குழுவில் 204.0 ± 8.6 கிராமிலிருந்து 211.8 ± 7.5 கிராமாகவும்); இருப்பினும், NaHS சிகிச்சையானது உடல் எடையில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தவில்லை (படம் 3). ஆண் எலிகளின் உடல் எடை காலப்போக்கில் கணிசமாக அதிகரித்தது (கட்டுப்பாட்டுக் குழுவில் 338.6 ± 8.3 கிராமிலிருந்து 352.4 ± 6.0 கிராமாகவும், NaHS-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட குழுவில் 352.4 ± 5.9 கிராமிலிருந்து 363.2 ± 4.3 கிராமாகவும்); இருப்பினும், NaHS சிகிச்சையானது உடல் எடையில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தவில்லை (படம் 3).
NaHS (30 μM) செலுத்தப்பட்ட பிறகு பெண் மற்றும் ஆண் எலிகளின் உடல் எடையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள். தரவுகள் சராசரி ± திட்டப் பிழையாக (SEM) வழங்கப்பட்டுள்ளன. மேலும், போன்ஃபெரோனி பிந்தைய சோதனையுடன் கூடிய இருவழி கலப்பு (உள்-இடை) மாறுபாட்டுப் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி அவை ஒப்பிடப்பட்டன. ஒவ்வொரு குழுவிலும் ஒவ்வொரு பாலினத்திலும் n = 5.
ஆய்வு முழுவதும் கட்டுப்பாட்டுக் குழு மற்றும் NaSH சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட எலிகளில் சீரம் யூரியா மற்றும் கிரியேட்டின் பாஸ்பேட் செறிவுகள் ஒப்பிடத்தக்க அளவில் இருந்தன. மேலும், NaSH சிகிச்சையானது சீரம் யூரியா மற்றும் கிரியேட்டின்குரோம் செறிவுகளைப் பாதிக்கவில்லை (அட்டவணை 1).
கட்டுப்பாட்டுக் குழு மற்றும் NaHS-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட ஆண் (8.1 ± 0.5 μM vs. 9.3 ± 0.2 μM) மற்றும் பெண் (9.1 ± 1.0 μM vs. 6.1 ± 1.1 μM) எலிகளிடையே தொடக்கநிலை சீரம் மொத்த சல்பைடு செறிவுகள் ஒப்பிடத்தக்கவையாக இருந்தன. 14 நாட்களுக்கு NaHS செலுத்தியது ஆண் அல்லது பெண் எலிகள் இரண்டிலும் சீரம் மொத்த சல்பைடு அளவுகளில் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தவில்லை (படம் 4).
NaHS (30 μM) செலுத்தப்பட்ட பிறகு ஆண் மற்றும் பெண் எலிகளின் சீரம் மொத்த சல்பைடு செறிவுகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள். தரவுகள் சராசரி ± SEM ஆக வழங்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை போன்ஃபெரோனி போஸ்ட் ஹாக் சோதனையுடன் கூடிய இருவழி கலப்பு (உள்-உள்) மாறுபாட்டுப் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி ஒப்பிடப்பட்டன. ஒவ்வொரு பாலினத்திற்கும், n = 5/குழு.
இந்த ஆய்வின் முக்கிய முடிவு என்னவென்றால், NaHS கலந்த குடிநீர் நிலையற்றது என்பதாகும்: எலி/சுண்டெலியின் தண்ணீர் புட்டிகளின் நுனி மற்றும் உட்புறத்திலிருந்து மாதிரிகள் எடுக்கப்பட்ட 24 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, ஆரம்ப மொத்த சல்பைடு உள்ளடக்கத்தில் சுமார் கால் பகுதியை மட்டுமே கண்டறிய முடிந்தது. மேலும், NaHS கரைசலில் H2S இழப்பு ஏற்பட்டதன் காரணமாக, எலிகள் நிலையற்ற NaHS செறிவுகளுக்கு உட்படுத்தப்பட்டன, மேலும் குடிநீரில் NaHS சேர்க்கப்பட்டதால் உடல் எடை, சீரம் யூரியா மற்றும் கிரியேட்டின் குரோமியம், அல்லது மொத்த சீரம் சல்பைடு ஆகியவற்றில் எந்த பாதிப்பும் ஏற்படவில்லை.
இந்த ஆய்வில், குடிநீரில் தயாரிக்கப்பட்ட 30 μM NaHS கரைசல்களில் இருந்து H2S இழப்பின் விகிதம் ஒரு மணி நேரத்திற்கு சுமார் 3% ஆக இருந்தது. ஒரு தாங்கல் கரைசலில் (10 mM PBS, pH 7.4 இல் 100 μM சோடியம் சல்பைடு), சல்பைடு செறிவு 8 மணி நேரத்தில் 7% குறைவதாகப் பதிவாகியுள்ளது¹¹. குடிநீரில் உள்ள 54 μM NaHS கரைசலில் இருந்து சல்பைடு இழப்பின் விகிதம் ஒரு மணி நேரத்திற்கு சுமார் 2.3% (தயாரித்த பிறகு முதல் 12 மணி நேரத்தில் 4%/மணிநேரம் மற்றும் கடைசி 12 மணி நேரத்தில் 1.4%/மணிநேரம்) என்று அறிக்கை செய்வதன் மூலம், NaHS-ஐ வயிற்றுக்குள்ளாகச் செலுத்துவதை நாங்கள் முன்பு ஆதரித்துள்ளோம்⁸. முந்தைய ஆய்வுகள்⁴³, NaHS கரைசல்களில் இருந்து H2S தொடர்ந்து இழக்கப்படுவதைக் கண்டறிந்தன, இது முதன்மையாக ஆவியாதல் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் காரணமாகும். குமிழ்கள் சேர்க்கப்படாவிட்டாலும் கூட, மூலக் கரைசலில் உள்ள சல்பைடு, H2S ஆவியாதல் காரணமாக வேகமாக இழக்கப்படுகிறது¹¹. சுமார் 30-60 வினாடிகள் எடுக்கும் நீர்த்தல் செயல்முறையின் போது, ​​ஆவியாதல் காரணமாக சுமார் 5-10% H2S இழக்கப்படுகிறது என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன6. கரைசலில் இருந்து H2S ஆவியாவதைத் தடுக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல நடவடிக்கைகளை எடுத்துள்ளனர். அவற்றுள், கரைசலை மெதுவாகக் கலக்குதல்12, மூலக் கரைசலை நெகிழிப் படலத்தால் மூடுதல்6, மற்றும் கரைசலைக் காற்றில் படுவதைக் குறைத்தல் ஆகியவை அடங்கும். ஏனெனில், H2S ஆவியாதல் விகிதமானது காற்று-திரவ இடைமுகத்தைச் சார்ந்துள்ளது.13 H2S-இன் தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்றம் முக்கியமாக இடைநிலை உலோக அயனிகளால், குறிப்பாக நீரில் உள்ள அசுத்தங்களான ஃபெரிக் இரும்பினால் ஏற்படுகிறது.13 H2S-இன் ஆக்சிஜனேற்றமானது பாலிசல்பைடுகளை (சகப் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட கந்தக அணுக்கள்) உருவாக்குகிறது11. அதன் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தவிர்க்க, H2S கொண்ட கரைசல்கள் ஆக்சிஜன் நீக்கப்பட்ட கரைப்பான்களில் தயாரிக்கப்படுகின்றன44,45, பின்னர் ஆக்சிஜன் நீக்கத்தை உறுதி செய்வதற்காக 20-30 நிமிடங்களுக்கு ஆர்கான் அல்லது நைட்ரஜனால் சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன.11,12,37,44,45,46 டையெத்திலீன்ட்ரைஅமீன்பென்டாஅசிட்டிக் அமிலம் (DTPA) என்பது ஒரு உலோகச் செலேட்டர் (10–4 M) ஆகும், இது காற்றில்லா கரைசல்களில் HS- இன் தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கிறது. DTPA இல்லாத நிலையில், 25°C வெப்பநிலையில் சுமார் 3 மணி நேரத்தில் HS- இன் தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் தோராயமாக 50% ஆகும்37,47. மேலும், 1e-சல்பைடின் ஆக்சிஜனேற்றம் புற ஊதா ஒளியால் வினையூக்கப்படுவதால், கரைசலை பனிக்கட்டியில் சேமித்து, ஒளியிலிருந்து பாதுகாக்க வேண்டும்11.
படம் 5-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, NaHS நீரில் கரைக்கப்படும்போது Na+ மற்றும் HS-6 ஆகப் பிரிகிறது; இந்தப் பிரிதலானது, வெப்பநிலையைச் சார்ந்த வினையின் pK1 மதிப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: pK1 = 3.122 + 1132/T, இங்கு T-இன் மதிப்பு 5 முதல் 30°C வரை இருக்கும் மற்றும் இது கெல்வின் பாகையில் (K) அளக்கப்படுகிறது, K = °C + 273.1548. HS- அதிக pK2 மதிப்பைக் (pK2 = 19) கொண்டிருப்பதால், pH < 96.49 ஆக இருக்கும்போது, ​​S2- உருவாகாது அல்லது மிகச் சிறிய அளவில் உருவாகிறது. இதற்கு மாறாக, HS- ஒரு காரமாகச் செயல்பட்டு H2O மூலக்கூறிலிருந்து H+ அயனியை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மேலும் H2O ஒரு அமிலமாகச் செயல்பட்டு H2S மற்றும் OH- ஆக மாற்றப்படுகிறது.
NaHS கரைசலில் (30 µM) கரைந்த H2S வாயு உருவாதல். aq, நீர்க்கரைசல்; g, வாயு; l, திரவம். அனைத்துக் கணக்கீடுகளும் நீரின் pH = 7.0 மற்றும் நீரின் வெப்பநிலை = 20 °C எனக் கருதுகின்றன. BioRender.com கொண்டு உருவாக்கப்பட்டது.
NaHS கரைசல்கள் நிலையற்றவை என்பதற்கான சான்றுகள் இருந்தபோதிலும், பல விலங்கு ஆய்வுகளில், 1 முதல் 21 வாரங்கள் வரையிலான தலையீட்டுக் காலங்களுடன் (அட்டவணை 2), குடிநீரில் NaHS கரைசல்கள் ஒரு H2S வழங்கும் சேர்மமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன¹⁵,¹⁶,¹⁷,¹⁸,¹⁹,²⁻¹,²²,²³,²⁴,²⁵,²⁶. இந்த ஆய்வுகளின் போது, ​​NaHS கரைசல் ஒவ்வொரு 12 மணிநேரம், 15, 17, 18, 24, 25 மணிநேரம் அல்லது 24 மணிநேரம்,¹⁹, 20, 21, 22, 23 மணிநேரத்திற்கு ஒருமுறை புதுப்பிக்கப்பட்டது. NaHS கரைசலில் இருந்து H2S இழப்பு காரணமாக எலிகள் நிலையற்ற மருந்து செறிவுகளுக்கு ஆளாகின என்பதையும், எலிகளின் குடிநீரில் உள்ள NaHS உள்ளடக்கம் 12 அல்லது 24 மணிநேரத்தில் கணிசமாக ஏற்ற இறக்கத்துடன் காணப்பட்டது என்பதையும் எங்கள் முடிவுகள் காட்டின (படம் 2-ஐப் பார்க்கவும்). இந்த ஆய்வுகளில் இரண்டு, நீரில் H2S அளவுகள் 24 மணி நேரத்திற்கு நிலையாக இருந்ததாக²² அல்லது 12 மணி நேரத்தில் 2–3% H2S இழப்புகள் மட்டுமே காணப்பட்டதாகத்¹⁵ தெரிவித்தன, ஆனால் அவை ஆதரவுத் தரவுகளையோ அல்லது அளவீட்டு விவரங்களையோ வழங்கவில்லை. தண்ணீர் பாட்டில்களின் சிறிய விட்டம் H2S ஆவியாவதைக் குறைக்க முடியும் என்று இரண்டு ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளன¹⁵,¹⁹. இருப்பினும், இது ஒரு தண்ணீர் பாட்டிலிலிருந்து H2S இழப்பை 12–24 மணி நேரத்திற்குப் பதிலாக 2 மணி நேரம் மட்டுமே தாமதப்படுத்தக்கூடும் என்று எங்கள் முடிவுகள் காட்டின. குடிநீரில் நிற மாற்றம் எதுவும் காணப்படாததால், குடிநீரில் உள்ள NaHS அளவு மாறவில்லை என்று நாங்கள் கருதுகிறோம்; எனவே, காற்றினால் H2S ஆக்ஸிஜனேற்றம் குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை¹⁹,²⁰ என இரண்டு ஆய்வுகளும் குறிப்பிடுகின்றன. ஆச்சரியப்படும் விதமாக, இந்த அகநிலை முறையானது, காலப்போக்கில் அதன் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அளவிடுவதற்குப் பதிலாக, நீரில் உள்ள NaHS-இன் நிலைத்தன்மையை மதிப்பிடுகிறது.
NaHS கரைசலில் H2S இழப்பு pH மற்றும் வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடையது. எங்கள் ஆய்வில் குறிப்பிட்டபடி, NaHS-ஐ நீரில் கரைப்பது ஒரு காரக் கரைசலை உருவாக்குகிறது⁵⁰. NaHS நீரில் கரைக்கப்படும்போது, ​​கரைந்த H2S வாயுவின் உருவாக்கம் pH மதிப்பைச் சார்ந்துள்ளது⁶. கரைசலின் pH மதிப்பு குறைவாக இருந்தால், H2S வாயு மூலக்கூறுகளாக இருக்கும் NaHS-இன் விகிதம் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் நீர்க்கரைசலிலிருந்து அதிக சல்பைடு இழக்கப்படும்¹¹. இந்த ஆய்வுகளில் எதுவும் NaHS-க்கான கரைப்பானாகப் பயன்படுத்தப்படும் குடிநீரின் pH மதிப்பைத் தெரிவிக்கவில்லை. பெரும்பாலான நாடுகளால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட WHO பரிந்துரைகளின்படி, குடிநீரின் pH மதிப்பு 6.5–8.5¹ வரம்பில் இருக்க வேண்டும். இந்த pH வரம்பில், H2S-இன் தன்னிச்சையான ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் சுமார் பத்து மடங்கு அதிகரிக்கிறது¹³. இந்த pH வரம்பில் NaHS-ஐ நீரில் கரைப்பது, 1 முதல் 22.5 μM வரையிலான கரைந்த H2S வாயு செறிவை ஏற்படுத்தும், இது NaHS-ஐக் கரைப்பதற்கு முன் நீரின் pH மதிப்பைக் கண்காணிப்பதன் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறது. மேலும், மேற்கண்ட ஆய்வில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள வெப்பநிலை வரம்பு (18–26 °C), கரைசலில் கரைந்துள்ள H2S வாயுவின் செறிவில் சுமார் 10% மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும். ஏனெனில், வெப்பநிலை மாற்றங்கள் pK1-ஐ மாற்றுகின்றன, மேலும் pK1-இல் ஏற்படும் சிறிய மாற்றங்கள் கூட கரைந்துள்ள H2S வாயுவின் செறிவில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்48. அதுமட்டுமின்றி, சில ஆய்வுகளின் நீண்ட கால அளவும் (5 மாதங்கள்)22, இக்காலத்தில் பெரிய வெப்பநிலை மாறுபாடுகள் எதிர்பார்க்கப்படுவதால், இந்தப் பிரச்சனை மேலும் தீவிரமடைகிறது.
ஒரு ஆய்வைத் தவிர²¹ மற்ற அனைத்து ஆய்வுகளும் குடிநீரில் 30 μM NaHS கரைசலைப் பயன்படுத்தின. பயன்படுத்தப்பட்ட அளவை (அதாவது 30 μM) விளக்க, சில ஆய்வாளர்கள், நீர்ம நிலையில் உள்ள NaHS ஆனது H₂S வாயுவின் அதே செறிவை உருவாக்குகிறது என்றும், H₂S-இன் உடலியல் வரம்பு 10 முதல் 100 μM வரை இருப்பதால், இந்த அளவு உடலியல் வரம்பிற்குள் உள்ளது¹⁵,¹⁶ என்றும் சுட்டிக்காட்டினர். மற்றவர்கள், 30 μM NaHS ஆனது பிளாஸ்மா H₂S அளவை உடலியல் வரம்பிற்குள், அதாவது 5–300 μM¹⁹,²⁰, பராமரிக்க முடியும் என்று விளக்கினர். H₂S-இன் விளைவுகளை ஆய்வு செய்ய சில ஆய்வுகளில் பயன்படுத்தப்பட்ட, நீரில் உள்ள 30 μM (pH = 7.0, T = 20 °C) NaHS செறிவை நாம் கருத்தில் கொள்கிறோம். கரைந்த H₂S வாயுவின் செறிவு 14.7 μM என்று நாம் கணக்கிடலாம், இது ஆரம்ப NaHS செறிவில் சுமார் 50% ஆகும். இந்த மதிப்பு, அதே நிபந்தனைகளின் கீழ் மற்ற ஆசிரியர்களால் கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பைப் போன்றது¹³,⁴⁸.
எங்கள் ஆய்வில், NaHS கொடுப்பது உடல் எடையை மாற்றவில்லை; இந்த முடிவு ஆண் எலிகள்²²³ மற்றும் ஆண் பெருச்சிகள்¹⁸ மீதான பிற ஆய்வுகளின் முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது; இருப்பினும், இரண்டு ஆய்வுகள் சிறுநீரக நீக்கம் செய்யப்பட்ட பெருச்சிகளில் குறைந்த உடல் எடையை NaSH மீட்டெடுத்ததாகத் தெரிவித்தன²⁴,²⁶, அதேசமயம் பிற ஆய்வுகள் உடல் எடையின் மீது NaSH கொடுப்பதன் விளைவைப் பற்றித் தெரிவிக்கவில்லை¹⁵,¹⁶,¹⁷,¹⁹,²⁰,²¹,²⁵. மேலும், எங்கள் ஆய்வில், NaSH கொடுப்பது சீரம் யூரியா மற்றும் கிரியேட்டின் குரோமியம் அளவுகளைப் பாதிக்கவில்லை, இது மற்றொரு அறிக்கையின்²⁵ முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
குடிநீரில் 2 வாரங்களுக்கு NaHS சேர்ப்பது ஆண் மற்றும் பெண் எலிகளின் மொத்த சீரம் சல்பைட் செறிவுகளைப் பாதிக்கவில்லை என்று இந்த ஆய்வு கண்டறிந்துள்ளது. இந்தக் கண்டுபிடிப்பு சென் மற்றும் குழுவினரின் (16) முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது: குடிநீரில் 30 μM NaHS உடன் 8 வார சிகிச்சையானது கட்டுப்பாட்டு எலிகளின் பிளாஸ்மா சல்பைட் அளவுகளைப் பாதிக்கவில்லை; இருப்பினும், இந்தத் தலையீடு நெஃப்ரக்டமைஸ் செய்யப்பட்ட எலிகளின் பிளாஸ்மாவில் குறைந்திருந்த H2S அளவுகளை மீட்டெடுத்ததாக அவர்கள் தெரிவித்தனர். லி மற்றும் குழுவினரும் (22) குடிநீரில் 30 μM NaHS உடன் 5 மாத சிகிச்சையானது வயதான எலிகளின் பிளாஸ்மா இலவச சல்பைட் அளவுகளை சுமார் 26% அதிகரித்ததாகத் தெரிவித்தனர். குடிநீரில் NaHS சேர்த்த பிறகு சுழற்சி சல்பைடில் ஏற்படும் மாற்றங்களை மற்ற ஆய்வுகள் தெரிவிக்கவில்லை.
ஏழு ஆய்வுகள் சிக்மா NaHS15,16,19,20,21,22,23 ஐப் பயன்படுத்தியதாகத் தெரிவித்தன, ஆனால் நீரேற்ற நீர் குறித்த கூடுதல் விவரங்களை வழங்கவில்லை, மேலும் ஐந்து ஆய்வுகள் அவற்றின் தயாரிப்பு முறைகளில் பயன்படுத்தப்பட்ட NaHS இன் மூலத்தைக் குறிப்பிடவில்லை17,18,24,25,26. NaHS என்பது ஒரு நீரேற்றப்பட்ட மூலக்கூறு ஆகும், மேலும் அதன் நீரேற்ற நீரின் உள்ளடக்கம் மாறுபடலாம், இது ஒரு குறிப்பிட்ட மோலாரிட்டி கொண்ட கரைசலைத் தயாரிக்கத் தேவையான NaHS இன் அளவைப் பாதிக்கிறது. உதாரணமாக, எங்கள் ஆய்வில் NaHS உள்ளடக்கம் NaHS•1.3 H2O ஆக இருந்தது. எனவே, இந்த ஆய்வுகளில் உள்ள உண்மையான NaHS செறிவுகள், தெரிவிக்கப்பட்டதை விட குறைவாக இருக்கலாம்.
"இவ்வளவு குறுகிய ஆயுள் கொண்ட ஒரு சேர்மம் எப்படி இவ்வளவு நீண்ட கால விளைவைக் கொண்டிருக்க முடியும்?" எலிகளில் பெருங்குடல் அழற்சியின் மீது NaHS-இன் விளைவுகளை மதிப்பிடும்போது, ​​போஸ்கே மற்றும் குழுவினர்²¹ இந்தக் கேள்வியை எழுப்பினர். எதிர்கால ஆய்வுகள் இந்தக் கேள்விக்கு பதிலளிக்க முடியும் என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள், மேலும் NaHS கரைசல்களில், NaHS-இன் விளைவை மத்தியஸ்தம் செய்யும் H₂S மற்றும் டைசல்பைடுகளுடன் கூடுதலாக, அதிக நிலையான பாலிசல்பைடுகளும் இருக்கலாம் என்று ஊகிக்கின்றனர்²¹. கரைசலில் எஞ்சியிருக்கும் மிகக் குறைந்த செறிவுகளில் உள்ள NaHS-ம் ஒரு நன்மை பயக்கும் விளைவைக் கொண்டிருக்கலாம் என்பது மற்றொரு சாத்தியமாகும். உண்மையில், இரத்தத்தில் உள்ள மைக்ரோமோலார் அளவிலான H₂S உடலியல் ரீதியானதல்ல என்றும், அது நானோமோலார் வரம்பில் இருக்க வேண்டும் அல்லது முற்றிலும் இல்லாமல் இருக்க வேண்டும் என்றும் ஓல்சன் மற்றும் குழுவினர் சான்றுகளை வழங்கினர்¹³. H₂S, புரத சல்பேஷன் மூலம் செயல்படக்கூடும்; இது பல புரதங்களின் செயல்பாடு, நிலைத்தன்மை மற்றும் இருப்பிடத்தைப் பாதிக்கும் ஒரு மீளக்கூடிய மொழிபெயர்ப்புக்குப் பிந்தைய மாற்றமாகும்⁵²,⁵³,⁵⁴. உண்மையில், உடலியல் நிலைமைகளின் கீழ், பல கல்லீரல் புரதங்களில் சுமார் 10% முதல் 25% வரை சல்பைலேற்றம் செய்யப்படுகின்றன⁵³. இரண்டு ஆய்வுகளும் NaHS இன் விரைவான அழிவை ஒப்புக்கொள்கின்றன¹⁹,²³ ஆனால் ஆச்சரியப்படும் விதமாக, “குடிநீரில் உள்ள NaHS இன் செறிவை தினசரி மாற்றுவதன் மூலம் நாங்கள் கட்டுப்படுத்தினோம்”²³ என்று குறிப்பிடுகின்றன. ஒரு ஆய்வு தற்செயலாக, “NaHS ஒரு நிலையான H₂S வழங்கி மற்றும் மருத்துவ நடைமுறையில் H₂S ஐ மாற்றுவதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது”¹⁸ என்று கூறியுள்ளது.
மேற்கண்ட விவாதம், NaHS ஆனது ஆவியாதல், ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் ஒளிச்சிதைவு ஆகியவற்றின் மூலம் கரைசலில் இருந்து இழக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, எனவே கரைசலில் இருந்து H2S இழப்பைக் குறைக்க சில பரிந்துரைகள் செய்யப்படுகின்றன. முதலாவதாக, H2S ஆவியாதல் வாயு-திரவ இடைமுகம்¹³ மற்றும் கரைசலின் pH¹¹ ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது; எனவே, ஆவியாதல் இழப்பைக் குறைக்க, முன்பு விவரிக்கப்பட்டபடி¹⁵,¹⁹ தண்ணீர் பாட்டிலின் கழுத்துப் பகுதியை முடிந்தவரை சிறியதாக உருவாக்கலாம், மேலும் ஆவியாதல் இழப்பைக் குறைக்க¹¹ நீரின் pH-ஐ ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய மேல் வரம்பிற்கு (அதாவது, 6.5–8.5¹¹) சரிசெய்யலாம். இரண்டாவதாக, குடிநீரில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் மற்றும் இடைநிலை உலோக அயனிகளின் இருப்பு¹³ ஆகியவற்றின் விளைவுகளால் H2S-இன் தன்னிச்சையான ஆக்ஸிஜனேற்றம் ஏற்படுகிறது, எனவே ஆர்கான் அல்லது நைட்ரஜன்⁴⁴,⁴⁵ கொண்டு குடிநீரில் உள்ள ஆக்ஸிஜனை நீக்குவதும் மற்றும் உலோகச் செலேட்டர்களை³⁷,⁴⁷ பயன்படுத்துவதும் சல்பைடுகளின் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தைக் குறைக்கலாம். மூன்றாவதாக, H2S-இன் ஒளிச்சிதைவைத் தடுக்க, தண்ணீர் பாட்டில்களை அலுமினியத் தகட்டால் சுற்றலாம்; இந்த நடைமுறை ஸ்ட்ரெப்டோசோடோசின்55 போன்ற ஒளி உணர்திறன் கொண்ட பொருட்களுக்கும் பொருந்தும். இறுதியாக, கனிம சல்பைடு உப்புகளை (NaHS, Na2S, மற்றும் CaS) முன்பு அறிவிக்கப்பட்டபடி56,57,58 குடிநீரில் கரைப்பதற்குப் பதிலாக, குழாய்வழி ஊட்டல் மூலம் செலுத்தலாம்; எலிகளுக்கு குழாய்வழி ஊட்டல் மூலம் செலுத்தப்பட்ட கதிரியக்க சோடியம் சல்பைடு நன்கு உறிஞ்சப்பட்டு, கிட்டத்தட்ட அனைத்து திசுக்களுக்கும் பரவுகிறது என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன59. இன்றுவரை, பெரும்பாலான ஆய்வுகள் கனிம சல்பைடு உப்புகளை வயிற்றுக்குள்ளாகவே செலுத்தியுள்ளன; இருப்பினும், இந்த வழிமுறை மருத்துவச் சூழல்களில் அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது60. மறுபுறம், மனிதர்களில் வாய்வழி செலுத்துதலே மிகவும் பொதுவான மற்றும் விரும்பப்படும் முறையாகும்61. எனவே, கொறித்துண்ணிகளில் H2S வழங்கிகளின் விளைவுகளை வாய்வழி ஊட்டல் மூலம் மதிப்பிடுமாறு நாங்கள் பரிந்துரைக்கிறோம்.
ஒரு வரம்பு என்னவென்றால், நாங்கள் நீர்க்கரைசல் மற்றும் சீரம் ஆகியவற்றில் உள்ள சல்பைடை MB முறையைப் பயன்படுத்தி அளவிட்டோம். சல்பைடை அளவிடுவதற்கான முறைகளில் அயோடின் டைட்ரேஷன், ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரி, மின்வேதியியல் முறை (பொட்டென்சியோமெட்ரி, ஆம்பெரோமெட்ரி, கூலோமெட்ரிக் முறை மற்றும் ஆம்பெரோமெட்ரிக் முறை) மற்றும் குரோமடோகிராபி (வாயு குரோமடோகிராபி மற்றும் உயர் செயல்திறன் திரவ குரோமடோகிராபி) ஆகியவை அடங்கும், அவற்றுள் மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறை MB ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரிக் முறையாகும்62. உயிரியல் மாதிரிகளில் H2S-ஐ அளவிடுவதற்கான MB முறையின் ஒரு வரம்பு என்னவென்றால், அது அமிலச் சூழ்நிலைகளில் செய்யப்படுவதால், உயிரியல் மூலத்திலிருந்து கந்தகத்தைப் பிரித்தெடுக்கிறது, ஆனால் தனித்த H2S-ஐ அளவிடுவதில்லை63, எனவே அது கந்தகம் உள்ள அனைத்து சேர்மங்களையும் அளவிடுகிறது64. இருப்பினும், அமெரிக்க பொது சுகாதார சங்கத்தின்படி, நீரில் சல்பைடை அளவிடுவதற்கான தரமான முறை MB ஆகும்65. எனவே, இந்த வரம்பு NaHS உள்ள கரைசல்களின் நிலைத்தன்மையின்மை குறித்த எங்கள் முக்கிய முடிவுகளைப் பாதிக்காது. மேலும், எங்கள் ஆய்வில், NaHS உள்ள நீர் மற்றும் சீரம் மாதிரிகளில் சல்பைடு அளவீடுகளின் மீட்பு முறையே 91% மற்றும் 93% ஆக இருந்தது. இந்த மதிப்புகள் முன்னர் அறிவிக்கப்பட்ட வரம்புகளுடன் (77–92)66 ஒத்துப்போகின்றன, இது ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய பகுப்பாய்வுத் துல்லியத்தைக் குறிக்கிறது42. மருத்துவத்திற்கு முந்தைய ஆய்வுகளில் ஆண் விலங்குகளை மட்டுமே கொண்ட ஆய்வுகளை அதிகமாகச் சார்ந்திருப்பதைத் தவிர்க்கவும்67, மேலும் முடிந்தவரை ஆண் மற்றும் பெண் எலிகள் இரண்டையும் சேர்க்கவும்68, தேசிய சுகாதார நிறுவனங்களின் (NIH) வழிகாட்டுதல்களின்படி நாங்கள் ஆண் மற்றும் பெண் எலிகள் இரண்டையும் பயன்படுத்தினோம் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த விடயம் மற்றவர்களாலும்69,70,71 வலியுறுத்தப்பட்டுள்ளது.
முடிவாக, குடிநீரிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட NaHS கரைசல்கள் அவற்றின் நிலைத்தன்மையின்மையின் காரணமாக H2S-ஐ உருவாக்கப் பயன்படுத்த முடியாது என்பதை இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. இந்த முறையில் மருந்தைச் செலுத்தும்போது, ​​விலங்குகள் நிலையற்ற மற்றும் எதிர்பார்த்ததை விடக் குறைவான அளவிலான NaHS-க்கு ஆளாக நேரிடும்; எனவே, இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் மனிதர்களுக்குப் பொருந்தாது.
தற்போதைய ஆய்வின் போது பயன்படுத்தப்பட்ட மற்றும்/அல்லது பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட தரவுத்தொகுப்புகள், தகுந்த கோரிக்கையின் பேரில் தொடர்புடைய ஆசிரியரிடமிருந்து பெற்றுக்கொள்ளலாம்.
ஸாபோ, கே. ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) ஆராய்ச்சியின் காலவரிசை: சுற்றுச்சூழல் நச்சுப்பொருளிலிருந்து உயிரியல் ஊக்கி வரை. உயிர்வேதியியல் மற்றும் மருந்தியல் 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
அபே, கே. மற்றும் கிமுரா, எச். ஒரு அகநரம்பியல் சீராக்கியாக ஹைட்ரஜன் சல்பைடின் சாத்தியமான பங்கு. நரம்பியல் சயின்சஸ் இதழ், 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
சிரினோ, ஜி., சாபோ, சி. மற்றும் பாப்பபெட்ரோபௌலோஸ், ஏ. பாலூட்டி செல்கள், திசுக்கள் மற்றும் உறுப்புகளில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடின் உடலியல் பங்கு. உடலியல் மற்றும் மூலக்கூறு உயிரியல் மதிப்பாய்வுகள் 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
டில்லன், கே.எம்., கராசோன், ஆர்.ஜே., மாட்சன், ஜே.பி., மற்றும் காஷ்ஃபி, கே. நைட்ரிக் ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடுக்கான செல்லுலார் விநியோக அமைப்புகளின் வளர்ந்து வரும் சாத்தியக்கூறுகள்: தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மருத்துவத்தின் ஒரு புதிய சகாப்தம். உயிர்வேதியியல் மற்றும் மருந்தியல் 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
சன், எக்ஸ்., மற்றும் பலர். மெதுவாக வெளியாகும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு வழங்கியை நீண்ட காலத்திற்கு வழங்குவது இதயத் தசை இரத்தக்குறைவு/மறுஇரத்த ஓட்டக் காயத்தைத் தடுக்க முடியும். அறிவியல் அறிக்கைகள் 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
சிட்கோவா, ஜி.எஃப்., ஃபூக்ஸ், ஆர்., கெய்ன்ஸ், டபிள்யூ., வெய்கர், டி.எம். மற்றும் ஹெர்மன், ஏ. பிகே சேனல் பாஸ்போரிலேஷன் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) உணர்திறனை ஒழுங்குபடுத்துகிறது. ஃபிரான்டியர்ஸ் இன் பிசியாலஜி 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
சிட்கோவா, ஜி.எஃப்., வெய்கர், டி.எம். மற்றும் ஹெர்மன், ஏ. எலி பிட்யூட்டரி கட்டி செல்களில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு, கால்சியத்தால் செயல்படுத்தப்படும் பொட்டாசியம் (BK) கால்வாய் செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது. ஆர்க்கிட். ஃப்ளூகர்ஸ். 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
ஜெட்டி, எஸ்., மற்றும் பலர். வகை 2 நீரிழிவு எலிகளில் இதயத் தசை குருதியோட்டக் குறைவு-மறு குருதியோட்டப் பாதிப்பிற்கு எதிராக நைட்ரைட்டின் பாதுகாப்பு விளைவை ஹைட்ரஜன் சல்பைடு மேம்படுத்துகிறது. நைட்ரிக் ஆக்சைடு 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
கோர்வினோ, ஏ., மற்றும் பலர். H2S கொடையாளர் வேதியியலில் உள்ள போக்குகளும் இருதய நோய்களில் அதன் தாக்கமும். ஆன்டிஆக்ஸிடன்ட்ஸ் 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
டி லியோன், ஈ.ஆர்., ஸ்டாய், ஜி.எஃப்., மற்றும் ஓல்சன், கே.ஆர். (2012). உயிரியல் சோதனைகளில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடின் செயலற்ற இழப்புகள். பகுப்பாய்வு உயிர்வேதியியல் 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
நாகி, பி., மற்றும் பலர். உடலியல் மாதிரிகளில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு அளவீடுகளின் வேதியியல் அம்சங்கள். பயோகிமிகா எட் பயோபிசிகல் ஆக்டா 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
கிளைன், எல்.எல்.டி. இயற்கை நீரில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடை நிறமாலை ஒளி அளவியல் மூலம் கண்டறிதல். லிம்னோல். ஓசியானோக்ர். 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
ஓல்சன், கே.ஆர் (2012). ஹைட்ரஜன் சல்பைடின் வேதியியல் மற்றும் உயிரியலில் செய்முறைப் பயிற்சி. “ஆன்டிஆக்ஸிடன்ட்கள்.” ரிடாக்ஸ் சிக்னலிங். 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).