nature.com ను సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్‌లో CSS మద్దతు పరిమితంగా ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, తాజా బ్రౌజర్ వెర్షన్‌ను ఉపయోగించమని (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో కంపాటిబిలిటీ మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయమని) మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. అదనంగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, ఈ సైట్‌లో స్టైల్స్ లేదా జావాస్క్రిప్ట్ ఉండవు.
హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ (H2S) మానవ శరీరంపై బహుళ శారీరక మరియు రోగసంబంధ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది. జీవశాస్త్ర ప్రయోగాలలో H2S ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి సోడియం హైడ్రోసల్ఫైడ్ (NaHS) ఒక ఔషధ సాధనంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. NaHS ద్రావణాల నుండి H2S నష్టపోవడానికి కొన్ని నిమిషాలు మాత్రమే పట్టినప్పటికీ, కొన్ని జంతు అధ్యయనాలలో త్రాగునీటిలోని H2S కోసం NaHS ద్రావణాలను దాత సమ్మేళనాలుగా ఉపయోగించారు. కొంతమంది రచయితలు సూచించినట్లుగా, ఎలుక/మౌస్ బాటిళ్లలో తయారుచేసిన 30 μM NaHS గాఢత కలిగిన త్రాగునీరు కనీసం 12–24 గంటల పాటు స్థిరంగా ఉండగలదా అని ఈ అధ్యయనం పరిశోధించింది. త్రాగునీటిలో NaHS (30 μM) ద్రావణాన్ని తయారు చేసి, వెంటనే దానిని ఎలుక/మౌస్ నీటి బాటిళ్లలో పోయాలి. మిథిలీన్ బ్లూ పద్ధతిని ఉపయోగించి సల్ఫైడ్ పరిమాణాన్ని కొలవడానికి, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 మరియు 24 గంటల వద్ద నీటి బాటిల్ పైభాగం మరియు లోపలి భాగం నుండి నమూనాలను సేకరించారు. అదనంగా, మగ మరియు ఆడ ఎలుకలకు రెండు వారాల పాటు NaHS (30 μM) ఇంజెక్ట్ చేయబడింది మరియు మొదటి వారంలో ప్రతి రెండు రోజులకొకసారి మరియు రెండవ వారం చివరిలో సీరం సల్ఫైడ్ గాఢతలను కొలిచారు. నీటి సీసా కొన నుండి పొందిన నమూనాలోని NaHS ద్రావణం అస్థిరంగా ఉంది; ఇది వరుసగా 12 మరియు 24 గంటల తర్వాత 72% మరియు 75% తగ్గింది. నీటి సీసాల లోపలి నుండి పొందిన నమూనాలలో, 2 గంటలలోపు NaHS తగ్గుదల గణనీయంగా లేదు; అయినప్పటికీ, ఇది వరుసగా 12 మరియు 24 గంటల తర్వాత 47% మరియు 72% తగ్గింది. NaHS ఇంజెక్షన్ మగ మరియు ఆడ ఎలుకల సీరం సల్ఫైడ్ స్థాయిని ప్రభావితం చేయలేదు. ముగింపుగా, త్రాగునీటి నుండి తయారుచేసిన NaHS ద్రావణాలను H2S దానం కోసం ఉపయోగించకూడదు ఎందుకంటే ఆ ద్రావణం అస్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి ద్వారా ఇవ్వడం వల్ల జంతువులు క్రమరహితంగా మరియు ఊహించిన దానికంటే తక్కువ పరిమాణంలో NaHS కు గురవుతాయి.
హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ (H2S) 1700 నుండి ఒక విషపదార్థంగా ఉపయోగించబడుతోంది; అయితే, ఒక అంతర్గత బయోసిగ్నలింగ్ అణువుగా దాని సంభావ్య పాత్రను 1996లో అబే మరియు కిమురా వివరించారు. గత మూడు దశాబ్దాలుగా, వివిధ మానవ వ్యవస్థలలో H2S యొక్క అనేక విధులు స్పష్టంగా వివరించబడ్డాయి, దీని ఫలితంగా కొన్ని వ్యాధుల చికిత్స లేదా నిర్వహణలో H2S దాత అణువులకు వైద్యపరమైన అనువర్తనాలు ఉండవచ్చనే అవగాహన ఏర్పడింది; ఇటీవలి సమీక్ష కోసం చిరినో మరియు ఇతరులను చూడండి.
సోడియం హైడ్రోసల్ఫైడ్ (NaHS) అనేక కణ సంస్కృతి మరియు జంతు అధ్యయనాలలో H2S ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి ఒక ఔషధ సాధనంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది5,6,7,8. అయితే, NaHS ఒక ఆదర్శవంతమైన H2S దాత కాదు, ఎందుకంటే ఇది ద్రావణంలో వేగంగా H2S/HS- గా మార్చబడుతుంది, పాలిసల్ఫైడ్‌లతో సులభంగా కలుషితమవుతుంది మరియు సులభంగా ఆక్సీకరణ చెంది బాష్పీభవనం చెందుతుంది4,9. అనేక జీవశాస్త్ర ప్రయోగాలలో, NaHS నీటిలో కరిగించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా H2S యొక్క నిష్క్రియాత్మక బాష్పీభవనం మరియు నష్టం10,11,12, H2S యొక్క ఆకస్మిక ఆక్సీకరణ11,12,13 మరియు ఫోటోలైసిస్14 జరుగుతాయి. H2S బాష్పీభవనం కారణంగా అసలు ద్రావణంలోని సల్ఫైడ్ చాలా వేగంగా నష్టపోతుంది11. ఒక తెరిచిన పాత్రలో, H2S యొక్క అర్ధ-జీవిత కాలం (t1/2) సుమారు 5 నిమిషాలు, మరియు దాని గాఢత నిమిషానికి సుమారు 13% తగ్గుతుంది10. NaHS ద్రావణాల నుండి హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ కోల్పోవడానికి కొన్ని నిమిషాలు మాత్రమే పట్టినప్పటికీ, కొన్ని జంతు అధ్యయనాలలో 1–21 వారాల పాటు త్రాగునీటిలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ మూలంగా NaHS ద్రావణాలను ఉపయోగించారు, ప్రతి 12–24 గంటలకు NaHS ఉన్న ద్రావణాన్ని మారుస్తూ వచ్చారు.15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 ఈ పద్ధతి శాస్త్రీయ పరిశోధన సూత్రాలకు అనుగుణంగా లేదు, ఎందుకంటే ఔషధ మోతాదులు ఇతర జాతులలో, ముఖ్యంగా మానవులలో వాటి ఉపయోగం ఆధారంగా ఉండాలి.27
బయోమెడిసిన్‌లో ప్రీక్లినికల్ పరిశోధన రోగి సంరక్షణ లేదా చికిత్స ఫలితాల నాణ్యతను మెరుగుపరచడమే లక్ష్యంగా పెట్టుకుంటుంది. అయితే, చాలా జంతు అధ్యయనాల ఫలితాలు ఇంకా మానవులకు వర్తించలేదు28,29,30. ఈ వర్తింపు వైఫల్యానికి గల కారణాలలో ఒకటి, జంతు అధ్యయనాల పద్ధతిపరమైన నాణ్యతపై శ్రద్ధ లేకపోవడం30. అందువల్ల, కొన్ని అధ్యయనాలలో పేర్కొన్న లేదా సూచించినట్లుగా, ఎలుక/మౌస్ వాటర్ బాటిళ్లలో తయారుచేసిన 30 μM NaHS ద్రావణాలు త్రాగే నీటిలో 12–24 గంటల పాటు స్థిరంగా ఉండగలవా అని పరిశోధించడం ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం.
ఈ అధ్యయనంలోని అన్ని ప్రయోగాలు ఇరాన్‌లో ప్రయోగశాల జంతువుల సంరక్షణ మరియు వినియోగానికి సంబంధించిన ప్రచురిత మార్గదర్శకాలకు అనుగుణంగా నిర్వహించబడ్డాయి³¹. ఈ అధ్యయనంలోని అన్ని ప్రయోగాత్మక నివేదికలు కూడా ARRIVE మార్గదర్శకాలను³² అనుసరించాయి. షాహిద్ బెహెష్టి యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మెడికల్ సైన్సెస్‌లోని ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఎండోక్రైన్ సైన్సెస్ యొక్క ఎథిక్స్ కమిటీ ఈ అధ్యయనంలోని అన్ని ప్రయోగాత్మక విధానాలను ఆమోదించింది.
జింక్ అసిటేట్ డైహైడ్రేట్ (CAS: 5970-45-6) మరియు నిర్జల ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ (CAS: 7705-08-0) లను బయోకెమ్, కెమోఫార్మా (కోస్నే-సుర్-లోయిర్, ఫ్రాన్స్) నుండి కొనుగోలు చేశారు. సోడియం హైడ్రోసల్ఫైడ్ హైడ్రేట్ (CAS: 207683-19-0) మరియు N,N-డైమిథైల్-p-ఫినైలెన్‌డైఅమైన్ (DMPD) (CAS: 535-47-0) లను సిగ్మా-ఆల్డ్రిచ్ (సెయింట్ లూయిస్, MO, USA) నుండి కొనుగోలు చేశారు. ఐసోఫ్లూరేన్‌ను పిరమాల్ (బెత్లెహెం, PA, USA) నుండి కొనుగోలు చేశారు. హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl)ను మెర్క్ (డార్మ్‌స్టాడ్, జర్మనీ) నుండి కొనుగోలు చేశారు.
త్రాగునీటిలో NaHS (30 μM) ద్రావణాన్ని తయారు చేసి, వెంటనే దానిని ఎలుక/మౌస్ నీటి సీసాలలో పోయండి. H2S యొక్క మూలంగా NaHSను ఉపయోగించిన అనేక ప్రచురణల ఆధారంగా ఈ గాఢతను ఎంచుకున్నారు; చర్చా విభాగాన్ని చూడండి. NaHS అనేది ఒక హైడ్రేటెడ్ అణువు, ఇది వివిధ పరిమాణాలలో హైడ్రేషన్ నీటిని కలిగి ఉంటుంది (అంటే, NaHS•xH2O); తయారీదారు ప్రకారం, మా అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన NaHS శాతం 70.7% (అంటే, NaHS•1.3 H2O), మరియు మేము మా గణనలలో ఈ విలువను పరిగణనలోకి తీసుకున్నాము, ఇక్కడ మేము 56.06 g/mol అణు భారాన్ని ఉపయోగించాము, ఇది నిర్జల NaHS యొక్క అణు భారం. హైడ్రేషన్ నీరు (స్ఫటికీకరణ నీరు అని కూడా పిలుస్తారు) అనేది స్ఫటికాకార నిర్మాణాన్ని ఏర్పరిచే నీటి అణువులు33. నిర్జల అణువులతో పోలిస్తే హైడ్రేట్‌లు విభిన్న భౌతిక మరియు ఉష్ణగతిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి34.
త్రాగునీటిలో NaHS ను కలపడానికి ముందు, ద్రావణి యొక్క pH మరియు ఉష్ణోగ్రతను కొలవండి. వెంటనే NaHS ద్రావణాన్ని జంతు పంజరంలోని ఎలుక/మౌస్ నీటి సీసాలో పోయండి. సల్ఫైడ్ పరిమాణాన్ని కొలవడానికి 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, మరియు 24 గంటల వద్ద నీటి సీసా కొన నుండి మరియు లోపలి నుండి నమూనాలను సేకరించారు. ప్రతి నమూనా సేకరణ తర్వాత వెంటనే సల్ఫైడ్ కొలతలు తీసుకున్నారు. మేము గొట్టం కొన నుండి నమూనాలను తీసుకున్నాము, ఎందుకంటే కొన్ని అధ్యయనాలు నీటి గొట్టం యొక్క చిన్న రంధ్రాల పరిమాణం H2S బాష్పీభవనాన్ని తగ్గించగలదని చూపించాయి¹⁵,¹⁹. ఈ విషయం సీసాలోని ద్రావణానికి కూడా వర్తిస్తుందని తెలుస్తోంది. అయితే, నీటి సీసా మెడలోని ద్రావణం విషయంలో ఇది జరగలేదు, ఎందుకంటే దాని బాష్పీభవన రేటు ఎక్కువగా ఉండి, అది స్వయంగా ఆక్సీకరణం చెందింది; నిజానికి, జంతువులు మొదట ఈ నీటినే తాగాయి.
ఈ అధ్యయనంలో మగ మరియు ఆడ విస్టార్ ఎలుకలను ఉపయోగించారు. ఎలుకలను పాలీప్రొపీలిన్ పంజరాలలో (ఒక్కో పంజరంలో 2–3 ఎలుకలు) ప్రామాణిక పరిస్థితులలో (ఉష్ణోగ్రత 21–26 °C, తేమ 32–40%) ఉంచారు. ఈ పరిస్థితులలో ఉదయం 7 నుండి సాయంత్రం 7 వరకు 12 గంటల వెలుతురు మరియు సాయంత్రం 7 నుండి ఉదయం 7 వరకు 12 గంటల చీకటి ఉండేలా చూశారు. ఎలుకలకు కుళాయి నీరు స్వేచ్ఛగా అందుబాటులో ఉంచారు మరియు వాటికి ప్రామాణిక ఆహారం (ఖోరాక్ డామ్ పార్స్ కంపెనీ, టెహ్రాన్, ఇరాన్) తినిపించారు. వయస్సు సరిపోలిన (6 నెలలు) ఆడ (n=10, శరీర బరువు: 190–230 గ్రా) మరియు మగ (n=10, శరీర బరువు: 320–370 గ్రా) విస్టార్ ఎలుకలను యాదృచ్ఛికంగా నియంత్రణ మరియు NaHS (30 μM) చికిత్స పొందిన సమూహాలుగా (ఒక్కో సమూహానికి n=5) విభజించారు. నమూనా పరిమాణాన్ని నిర్ధారించడానికి, మేము KISS (కీప్ ఇట్ సింపుల్, స్టూపిడ్) విధానాన్ని ఉపయోగించాము, ఇది మునుపటి అనుభవం మరియు పవర్ విశ్లేషణ35ను మిళితం చేస్తుంది. మేము మొదట 3 ఎలుకలపై ఒక పైలట్ అధ్యయనం నిర్వహించి, సగటు సీరం మొత్తం సల్ఫైడ్ స్థాయిని మరియు ప్రామాణిక విచలనాన్ని (8.1 ± 0.81 μM) నిర్ధారించాము. ఆ తర్వాత, 80% శక్తిని పరిగణనలోకి తీసుకుని మరియు రెండు-వైపుల 5% ప్రాముఖ్యత స్థాయిని ఊహించి, మేము ఒక ప్రాథమిక నమూనా పరిమాణాన్ని (మునుపటి సాహిత్యం ఆధారంగా n = 5) నిర్ధారించాము. ఇది ప్రయోగాత్మక జంతువుల నమూనా పరిమాణాన్ని లెక్కించడానికి ఫెస్టింగ్ సూచించిన ముందే నిర్వచించిన విలువతో 2.02 ప్రామాణిక ప్రభావ పరిమాణానికి అనుగుణంగా ఉంది35. ఈ విలువను SD (2.02 × 0.81)తో గుణించిన తర్వాత, అంచనా వేయబడిన గుర్తించదగిన ప్రభావ పరిమాణం (1.6 μM) 20%గా వచ్చింది, ఇది ఆమోదయోగ్యమైనది. దీని అర్థం, సమూహాల మధ్య 20% సగటు మార్పును గుర్తించడానికి n = 5/సమూహం సరిపోతుంది. ఎలుకలను ఎక్సెల్ సాఫ్ట్‌వేర్ 36 యొక్క రాండమ్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగించి యాదృచ్ఛికంగా నియంత్రణ మరియు NaSH-చికిత్స పొందిన సమూహాలుగా విభజించారు (అనుబంధ చిత్రం 1). ఫలితాల స్థాయిలో బ్లైండింగ్ నిర్వహించబడింది, మరియు జీవరసాయన కొలతలు నిర్వహించే పరిశోధకులకు గ్రూప్ కేటాయింపుల గురించి తెలియదు.
ఆడ మరియు మగ జాతుల NaHS సమూహాలకు, త్రాగునీటిలో తయారుచేసిన 30 μM NaHS ద్రావణాన్ని 2 వారాల పాటు అందించారు; ప్రతి 24 గంటలకు తాజా ద్రావణాన్ని అందించారు, ఈ సమయంలో శరీర బరువును కొలిచారు. మొదటి మరియు రెండవ వారాల చివరలో, ఐసోఫ్లూరేన్ అనస్థీషియా కింద ఉన్న అన్ని ఎలుకల తోక చివరల నుండి ఒక రోజు విడిచి ఒక రోజు రక్త నమూనాలను సేకరించారు. రక్త నమూనాలను 10 నిమిషాల పాటు 3000 g వద్ద సెంట్రిఫ్యూజ్ చేసి, సీరమ్‌ను వేరుచేసి, సీరమ్ యూరియా, క్రియేటినిన్ (Cr), మరియు మొత్తం సల్ఫైడ్‌ల తదుపరి కొలత కోసం –80°C వద్ద నిల్వ చేశారు. సీరమ్ యూరియాను ఎంజైమాటిక్ యూరియేస్ పద్ధతి ద్వారా, మరియు సీరమ్ క్రియేటినిన్‌ను ఫోటోమెట్రిక్ జాఫే పద్ధతి ద్వారా, వాణిజ్యపరంగా లభించే కిట్‌లు (మాన్ కంపెనీ, టెహ్రాన్, ఇరాన్) మరియు ఒక ఆటోమేటిక్ ఎనలైజర్ (సెలెక్ట్రా E, సీరియల్ నంబర్ 0-2124, నెదర్లాండ్స్) ఉపయోగించి నిర్ధారించారు. యూరియా మరియు Cr కోసం ఇంట్రా- మరియు ఇంటర్‌అస్సే కోఎఫిషియంట్స్ ఆఫ్ వేరియేషన్ 2.5% కంటే తక్కువగా ఉన్నాయి.
త్రాగునీరు మరియు NaHS కలిగిన సీరమ్‌లో మొత్తం సల్ఫైడ్‌ను కొలవడానికి మిథిలీన్ బ్లూ (MB) పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు; బల్క్ ద్రావణాలు మరియు జీవ నమూనాలలో సల్ఫైడ్‌ను కొలవడానికి MB అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి¹¹,³⁷. MB పద్ధతిని మొత్తం సల్ఫైడ్ పూల్³⁸ను అంచనా వేయడానికి మరియు జల ద్రావణంలో H₂S, HS⁻ మరియు S₂ రూపంలో ఉండే అకర్బన సల్ఫైడ్‌లను కొలవడానికి ఉపయోగించవచ్చు³⁹. ఈ పద్ధతిలో, జింక్ అసిటేట్¹¹,³⁸ సమక్షంలో సల్ఫర్, జింక్ సల్ఫైడ్ (ZnS) రూపంలో అవక్షేపించబడుతుంది. ఇతర క్రోమోఫోర్‌ల నుండి సల్ఫైడ్‌లను వేరు చేయడానికి జింక్ అసిటేట్ అవక్షేపణ అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి¹¹. ZnSను HCl¹¹ ఉపయోగించి తీవ్ర ఆమ్ల పరిస్థితులలో తిరిగి కరిగించారు. ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ (Fe3+ ఆక్సీకరణ కారకంగా పనిచేస్తుంది) ఉత్ప్రేరకంగా పనిచేసే చర్యలో సల్ఫైడ్, DMPD తో 1:2 స్టాయికియోమెట్రిక్ నిష్పత్తిలో చర్య జరిపి MB అనే రంగును ఏర్పరుస్తుంది, దీనిని 670 nm40,41 వద్ద స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రికల్‌గా గుర్తిస్తారు. MB పద్ధతి యొక్క గుర్తింపు పరిమితి సుమారుగా 1 μM11.
ఈ అధ్యయనంలో, ప్రతి నమూనా (ద్రావణం లేదా సీరం) నుండి 100 μL ను ఒక ట్యూబ్‌కు జోడించారు; ఆ తర్వాత 200 μL జింక్ అసిటేట్ (స్వేదన జలంలో 1% w/v), 100 μL DMPD (7.2 M HClలో 20 mM), మరియు 133 μL FeCl3 (1.2 M HClలో 30 mM) లను కలిపారు. ఈ మిశ్రమాన్ని 37°C వద్ద చీకటిలో 30 నిమిషాల పాటు ఇంక్యుబేట్ చేశారు. ఆ ద్రావణాన్ని 10,000 g వద్ద 10 నిమిషాల పాటు సెంట్రిఫ్యూజ్ చేశారు, మరియు సూపర్‌నాటెంట్ యొక్క అబ్సార్బెన్స్‌ను 670 nm వద్ద మైక్రోప్లేట్ రీడర్ (బయోటెక్, MQX2000R2, వినూస్కీ, VT, USA) ఉపయోగించి చదివారు. ddH2Oలో NaHS (0–100 μM) యొక్క క్రమాంకన వక్రరేఖను ఉపయోగించి సల్ఫైడ్ గాఢతలను నిర్ధారించారు (అనుబంధ చిత్రం 2). కొలతల కోసం ఉపయోగించిన అన్ని ద్రావణాలను తాజాగా తయారు చేశారు. సల్ఫైడ్ కొలతల కోసం ఇంట్రా- మరియు ఇంటర్‌అస్సే వైవిధ్య గుణకాలు వరుసగా 2.8% మరియు 3.4%గా ఉన్నాయి. మేము ఫోర్టిఫైడ్ శాంపిల్ పద్ధతి42ని ఉపయోగించి సోడియం థయోసల్ఫేట్ కలిగిన త్రాగునీరు మరియు సీరం నమూనాల నుండి రికవరీ చేయబడిన మొత్తం సల్ఫైడ్‌ను కూడా నిర్ధారించాము. సోడియం థయోసల్ఫేట్ కలిగిన త్రాగునీరు మరియు సీరం నమూనాల కోసం రికవరీలు వరుసగా 91 ± 1.1% (n = 6) మరియు 93 ± 2.4% (n = 6)గా ఉన్నాయి.
గ్రాఫ్‌ప్యాడ్ ప్రిజం సాఫ్ట్‌వేర్ వెర్షన్ 8.0.2 ఫర్ విండోస్ (గ్రాఫ్‌ప్యాడ్ సాఫ్ట్‌వేర్, శాన్ డియాగో, CA, USA, www.graphpad.com) ఉపయోగించి గణాంక విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. NaHS కలపడానికి ముందు మరియు తరువాత త్రాగునీటి ఉష్ణోగ్రత మరియు pH లను పోల్చడానికి పెయిర్డ్ t-టెస్ట్ ఉపయోగించబడింది. NaHS-కలిగిన ద్రావణంలో H2S నష్టాన్ని బేస్‌లైన్ అప్‌టేక్ నుండి శాతం తగ్గుదలగా లెక్కించారు, మరియు ఈ నష్టం గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనదా కాదా అని అంచనా వేయడానికి, మేము వన్-వే రిపీటెడ్-మెజర్స్ ANOVA మరియు దాని తర్వాత డన్నెట్ మల్టిపుల్ కంపారిజన్ టెస్ట్‌ను నిర్వహించాము. వివిధ లింగాలకు చెందిన కంట్రోల్ మరియు NaHS-ట్రీటెడ్ ఎలుకల మధ్య కాలక్రమేణా శరీర బరువు, సీరం యూరియా, సీరం క్రియేటినిన్, మరియు మొత్తం సీరం సల్ఫైడ్‌లను టూ-వే మిక్స్‌డ్ (బిట్వీన్-వితిన్) ANOVA మరియు దాని తర్వాత బోన్‌ఫెరోని పోస్ట్ హాక్ టెస్ట్ ఉపయోగించి పోల్చారు. టూ-టెయిల్డ్ P విలువలు < 0.05 గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవిగా పరిగణించబడ్డాయి.
NaHS కలపక ముందు త్రాగునీటి pH 7.60 ± 0.01 మరియు NaHS కలిపిన తర్వాత 7.71 ± 0.03 గా ఉంది (n = 13, p = 0.0029). త్రాగునీటి ఉష్ణోగ్రత 26.5 ± 0.2 గా ఉండి, NaHS కలిపిన తర్వాత 26.2 ± 0.2 కు తగ్గింది (n = 13, p = 0.0128). త్రాగునీటిలో 30 μM NaHS ద్రావణాన్ని తయారు చేసి, దానిని ఒక వాటర్ బాటిల్‌లో నిల్వ చేయండి. NaHS ద్రావణం అస్థిరమైనది మరియు కాలక్రమేణా దాని గాఢత తగ్గుతుంది. వాటర్ బాటిల్ మెడ నుండి నమూనా తీసుకున్నప్పుడు, మొదటి గంటలోనే గణనీయమైన తగ్గుదల (68.0%) గమనించబడింది, మరియు 12 మరియు 24 గంటల తర్వాత ద్రావణంలోని NaHS పరిమాణం వరుసగా 72% మరియు 75% తగ్గింది. నీటి సీసాల నుండి సేకరించిన నమూనాలలో, 2 గంటల వరకు NaHS తగ్గుదల గణనీయంగా లేదు, కానీ 12 మరియు 24 గంటల తర్వాత అది వరుసగా 47% మరియు 72% తగ్గింది. ఈ డేటా ప్రకారం, నమూనా ప్రదేశంతో సంబంధం లేకుండా, త్రాగునీటిలో తయారుచేసిన 30 μM ద్రావణంలోని NaHS శాతం 24 గంటల తర్వాత దాని ప్రారంభ విలువలో సుమారుగా నాలుగో వంతుకు తగ్గిందని తెలుస్తోంది (పటం 1).
ఎలుక/మౌస్ బాటిళ్లలోని త్రాగునీటిలో NaHS ద్రావణం (30 μM) యొక్క స్థిరత్వం. ద్రావణాన్ని తయారు చేసిన తర్వాత, నీటి బాటిల్ యొక్క కొన మరియు లోపలి భాగం నుండి నమూనాలను తీసుకున్నారు. డేటాను సగటు ± SD (n = 6/సమూహం) గా ప్రదర్శించారు. * మరియు #, సమయం 0 తో పోల్చినప్పుడు P < 0.05. నీటి బాటిల్ యొక్క ఫోటోగ్రాఫ్ బాటిల్ యొక్క కొన (తెరిచి ఉన్న భాగంతో) మరియు బాటిల్ యొక్క శరీరాన్ని చూపిస్తుంది. కొన యొక్క ఘనపరిమాణం సుమారుగా 740 μL.
తాజాగా తయారుచేసిన 30 μM ద్రావణంలో NaHS గాఢత 30.3 ± 0.4 μM (పరిధి: 28.7–31.9 μM, n = 12) గా ఉంది. అయితే, 24 గంటల తర్వాత, NaHS గాఢత తక్కువ విలువకు (సగటు: 3.0 ± 0.6 μM) తగ్గింది. పటం 2లో చూపినట్లుగా, అధ్యయన కాలంలో ఎలుకలు గురైన NaHS గాఢతలు స్థిరంగా లేవు.
ఆడ ఎలుకల శరీర బరువు కాలక్రమేణా గణనీయంగా పెరిగింది (నియంత్రణ సమూహంలో 205.2 ± 5.2 గ్రాముల నుండి 213.8 ± 7.0 గ్రాములకు మరియు NaHS-చికిత్స పొందిన సమూహంలో 204.0 ± 8.6 గ్రాముల నుండి 211.8 ± 7.5 గ్రాములకు); అయితే, NaHS చికిత్స శరీర బరువుపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపలేదు (పటం 3). మగ ఎలుకల శరీర బరువు కాలక్రమేణా గణనీయంగా పెరిగింది (నియంత్రణ సమూహంలో 338.6 ± 8.3 గ్రాముల నుండి 352.4 ± 6.0 గ్రాములకు మరియు NaHS-చికిత్స పొందిన సమూహంలో 352.4 ± 5.9 గ్రాముల నుండి 363.2 ± 4.3 గ్రాములకు); అయితే, NaHS చికిత్స శరీర బరువుపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపలేదు (పటం 3).
NaHS (30 μM) ఇచ్చిన తర్వాత ఆడ మరియు మగ ఎలుకలలో శరీర బరువులో మార్పులు. డేటాను మీన్ ± SEM గా ప్రదర్శించారు మరియు బోన్‌ఫెరోని పోస్ట్ హాక్ పరీక్షతో టూ-వే మిక్స్‌డ్ (విత్-బిట్వీన్) అనాలిసిస్ ఆఫ్ వేరియెన్స్ ఉపయోగించి పోల్చారు. ప్రతి సమూహంలో ప్రతి లింగానికి చెందిన n = 5.
అధ్యయనం అంతటా నియంత్రణ మరియు NaSH-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో సీరం యూరియా మరియు క్రియేటిన్ ఫాస్ఫేట్ సాంద్రతలు పోల్చదగినవిగా ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, NaSH చికిత్స సీరం యూరియా మరియు క్రియేటిన్‌క్రోమ్ సాంద్రతలను ప్రభావితం చేయలేదు (పట్టిక 1).
నియంత్రణ మరియు NaHS-చికిత్స పొందిన మగ (8.1 ± 0.5 μM vs. 9.3 ± 0.2 μM) మరియు ఆడ (9.1 ± 1.0 μM vs. 6.1 ± 1.1 μM) ఎలుకల మధ్య బేస్‌లైన్ సీరం మొత్తం సల్ఫైడ్ గాఢతలు పోల్చదగినవిగా ఉన్నాయి. 14 రోజుల పాటు NaHS ఇవ్వడం మగ లేదా ఆడ ఎలుకలలో దేనిలోనూ సీరం మొత్తం సల్ఫైడ్ స్థాయిలపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపలేదు (Fig. 4).
NaHS (30 μM) ఇచ్చిన తర్వాత మగ మరియు ఆడ ఎలుకలలో సీరం మొత్తం సల్ఫైడ్ సాంద్రతలలో మార్పులు. డేటాను మీన్ ± SEM గా ప్రదర్శించారు మరియు బోన్‌ఫెరోని పోస్ట్ హాక్ పరీక్షతో టూ-వే మిక్స్‌డ్ (విత్-విత్-ఇన్) అనాలిసిస్ ఆఫ్ వేరియెన్స్ ఉపయోగించి పోల్చారు. ప్రతి లింగం, n = 5/సమూహం.
ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన ముగింపు ఏమిటంటే, NaHS కలిగిన త్రాగునీరు అస్థిరమైనది: ఎలుక/మౌస్ నీటి సీసాల కొన మరియు లోపలి భాగం నుండి నమూనా తీసుకున్న 24 గంటల తర్వాత, ప్రారంభ మొత్తం సల్ఫైడ్ పరిమాణంలో సుమారు నాలుగో వంతు మాత్రమే గుర్తించబడింది. అంతేకాకుండా, NaHS ద్రావణంలో H2S నష్టపోవడం వల్ల ఎలుకలు అస్థిరమైన NaHS గాఢతలకు గురయ్యాయి, మరియు త్రాగునీటికి NaHS కలపడం వల్ల శరీర బరువు, సీరం యూరియా మరియు క్రియేటిన్ క్రోమియం, లేదా మొత్తం సీరం సల్ఫైడ్‌పై ఎటువంటి ప్రభావం చూపలేదు.
ఈ అధ్యయనంలో, త్రాగునీటిలో తయారుచేసిన 30 μM NaHS ద్రావణాల నుండి H2S నష్టపోయే రేటు గంటకు సుమారుగా 3%గా ఉంది. బఫర్డ్ ద్రావణంలో (10 mM PBS, pH 7.4లో 100 μM సోడియం సల్ఫైడ్), 8 గంటల వ్యవధిలో సల్ఫైడ్ గాఢత 7% తగ్గుతుందని నివేదించబడింది¹¹. త్రాగునీటిలోని 54 μM NaHS ద్రావణం నుండి సల్ఫైడ్ నష్టపోయే రేటు గంటకు సుమారుగా 2.3% (తయారీ తర్వాత మొదటి 12 గంటలలో గంటకు 4% మరియు చివరి 12 గంటలలో గంటకు 1.4%) అని నివేదించడం ద్వారా మేము గతంలో NaHSను ఇంట్రాపెరిటోనియల్‌గా ఇవ్వడాన్ని సమర్థించాము⁸. మునుపటి అధ్యయనాలు⁴³ ప్రధానంగా బాష్పీభవనం మరియు ఆక్సీకరణం కారణంగా NaHS ద్రావణాల నుండి H2S నిరంతరం నష్టపోతుందని కనుగొన్నాయి. బుడగలు కలపకపోయినా కూడా, H2S బాష్పీభవనం కారణంగా స్టాక్ ద్రావణంలోని సల్ఫైడ్ వేగంగా నష్టపోతుంది¹¹. అధ్యయనాల ప్రకారం, సుమారు 30–60 సెకన్లు పట్టే విలీన ప్రక్రియలో, బాష్పీభవనం కారణంగా సుమారు 5–10% H2S నష్టపోతుందని తేలింది⁶. ద్రావణం నుండి H2S బాష్పీభవనాన్ని నివారించడానికి, పరిశోధకులు ద్రావణాన్ని నెమ్మదిగా కలపడం¹², స్టాక్ ద్రావణాన్ని ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్‌తో కప్పడం⁶, మరియు ద్రావణం గాలికి గురికావడాన్ని తగ్గించడం వంటి అనేక చర్యలు తీసుకున్నారు, ఎందుకంటే H2S బాష్పీభవన రేటు గాలి-ద్రవ అంతరముఖంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.¹³ H2S యొక్క ఆకస్మిక ఆక్సీకరణం ప్రధానంగా పరివర్తన లోహ అయాన్ల వల్ల, ముఖ్యంగా నీటిలో మలినాలుగా ఉండే ఫెర్రిక్ ఐరన్ వల్ల జరుగుతుంది.¹³ H2S ఆక్సీకరణం పాలిసల్ఫైడ్‌ల (సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడిన సల్ఫర్ పరమాణువులు) ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది¹¹. దాని ఆక్సీకరణను నివారించడానికి, H2S కలిగిన ద్రావణాలను ఆక్సిజన్ తొలగించబడిన ద్రావకాలలో44,45 తయారుచేసి, ఆపై ఆక్సిజన్ తొలగింపును నిర్ధారించడానికి 20–30 నిమిషాల పాటు ఆర్గాన్ లేదా నైట్రోజన్‌తో శుద్ధి చేస్తారు.11,12,37,44,45,46 డైఇథిలీన్‌ట్రైఅమైన్‌పెంటాఅసిటిక్ ఆమ్లం (DTPA) అనేది ఒక మెటల్ చెలేటర్ (10–4 M), ఇది ఏరోబిక్ ద్రావణాలలో HS- ఆటోఆక్సీకరణను నివారిస్తుంది. DTPA లేనప్పుడు, 25°C వద్ద సుమారు 3 గంటల వ్యవధిలో HS- యొక్క ఆటోఆక్సీకరణ రేటు దాదాపు 50% ఉంటుంది37,47. అంతేకాకుండా, 1e-సల్ఫైడ్ యొక్క ఆక్సీకరణ అతినీలలోహిత కాంతి ద్వారా ఉత్ప్రేరకమవుతుంది కాబట్టి, ద్రావణాన్ని మంచు మీద నిల్వ చేసి, కాంతి నుండి రక్షించాలి11.
పటం 5లో చూపిన విధంగా, NaHS నీటిలో కరిగినప్పుడు Na+ మరియు HS-6 గా విడిపోతుంది; ఈ విడిపోవడం చర్య యొక్క pK1 ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది: pK1 = 3.122 + 1132/T, ఇక్కడ T 5 నుండి 30°C వరకు ఉంటుంది మరియు దీనిని డిగ్రీల కెల్విన్ (K) లో కొలుస్తారు, K = °C + 273.1548. HS- కు అధిక pK2 (pK2 = 19) ఉంటుంది, కాబట్టి pH < 96.49 వద్ద, S2- ఏర్పడదు లేదా చాలా తక్కువ పరిమాణంలో ఏర్పడుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, HS- ఒక క్షారంగా పనిచేసి H2O అణువు నుండి H+ ను స్వీకరిస్తుంది, మరియు H2O ఒక ఆమ్లంగా పనిచేసి H2S మరియు OH- గా మార్చబడుతుంది.
NaHS ద్రావణంలో (30 µM) కరిగిన H2S వాయువు ఏర్పడటం. aq, జల ద్రావణం; g, వాయువు; l, ద్రవం. అన్ని గణనలు నీటి pH = 7.0 మరియు నీటి ఉష్ణోగ్రత = 20 °C అని ఊహిస్తాయి. BioRender.com తో సృష్టించబడింది.
NaHS ద్రావణాలు అస్థిరమైనవని ఆధారాలు ఉన్నప్పటికీ, అనేక జంతు అధ్యయనాలు 1 నుండి 21 వారాల వరకు జోక్య వ్యవధులతో (పట్టిక 2) త్రాగునీటిలో NaHS ద్రావణాలను H2S దాత సమ్మేళనంగా ఉపయోగించాయి15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26. ఈ అధ్యయనాల సమయంలో, NaHS ద్రావణాన్ని ప్రతి 12 గంటలు, 15, 17, 18, 24, 25 గంటలు లేదా 24 గంటలు, 19, 20, 21, 22, 23 గంటలకు మార్చారు. NaHS ద్రావణం నుండి H2S నష్టపోవడం వల్ల ఎలుకలు అస్థిరమైన ఔషధ సాంద్రతలకు గురయ్యాయని మరియు ఎలుకల త్రాగునీటిలోని NaHS పరిమాణం 12 లేదా 24 గంటలలో గణనీయంగా హెచ్చుతగ్గులకు లోనైందని మా ఫలితాలు చూపించాయి (మూర్తి 2 చూడండి). ఈ అధ్యయనాలలో రెండు, నీటిలో H2S స్థాయిలు 24 గంటల పాటు స్థిరంగా ఉన్నాయని22 లేదా 12 గంటలలో 2–3% H2S నష్టాలు మాత్రమే గమనించబడ్డాయని15 నివేదించాయి, కానీ అవి సహాయక డేటాను లేదా కొలత వివరాలను అందించలేదు. నీటి సీసాల చిన్న వ్యాసం H2S బాష్పీభవనాన్ని తగ్గించగలదని రెండు అధ్యయనాలు చూపించాయి15,19. అయితే, ఇది నీటి సీసా నుండి H2S నష్టాన్ని 12–24 గంటలకు బదులుగా 2 గంటలు మాత్రమే ఆలస్యం చేయగలదని మా ఫలితాలు చూపించాయి. నీటిలో రంగు మార్పును మేము గమనించనందున, త్రాగునీటిలో NaHS స్థాయి మారలేదని మేము భావిస్తున్నామని రెండు అధ్యయనాలు పేర్కొన్నాయి; అందువల్ల, గాలి ద్వారా H2S ఆక్సీకరణం గణనీయంగా లేదు19,20. ఆశ్చర్యకరంగా, ఈ ఆత్మాశ్రయ పద్ధతి కాలక్రమేణా దాని గాఢతలో మార్పును కొలవడానికి బదులుగా నీటిలో NaHS యొక్క స్థిరత్వాన్ని అంచనా వేస్తుంది.
NaHS ద్రావణంలో H2S నష్టం pH మరియు ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది. మా అధ్యయనంలో గమనించినట్లుగా, NaHS ను నీటిలో కరిగించడం వలన క్షార ద్రావణం ఏర్పడుతుంది50. NaHS ను నీటిలో కరిగించినప్పుడు, కరిగిన H2S వాయువు ఏర్పడటం pH విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది6. ద్రావణం యొక్క pH ఎంత తక్కువగా ఉంటే, H2S వాయు అణువుల రూపంలో ఉండే NaHS నిష్పత్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు జల ద్రావణం నుండి అంత ఎక్కువ సల్ఫైడ్ నష్టపోతుంది11. ఈ అధ్యయనాలలో ఏదీ కూడా NaHS కు ద్రావణిగా ఉపయోగించే త్రాగునీటి pH గురించి నివేదించలేదు. చాలా దేశాలు అనుసరించే WHO సిఫార్సుల ప్రకారం, త్రాగునీటి pH 6.5–8.551 పరిధిలో ఉండాలి. ఈ pH పరిధిలో, H2S యొక్క ఆకస్మిక ఆక్సీకరణ రేటు సుమారుగా పది రెట్లు పెరుగుతుంది13. ఈ pH పరిధిలో NaHS ను నీటిలో కరిగించడం వలన 1 నుండి 22.5 μM వరకు కరిగిన H2S వాయువు గాఢత ఏర్పడుతుంది, ఇది NaHS ను కరిగించే ముందు నీటి pH ను పర్యవేక్షించాల్సిన ప్రాముఖ్యతను నొక్కి చెబుతుంది. దీనికి అదనంగా, పైన పేర్కొన్న అధ్యయనంలో నివేదించబడిన ఉష్ణోగ్రత పరిధి (18–26 °C) ద్రావణంలో కరిగిన H2S వాయువు యొక్క గాఢతలో సుమారు 10% మార్పుకు దారితీస్తుంది, ఎందుకంటే ఉష్ణోగ్రత మార్పులు pK1ని మారుస్తాయి, మరియు pK1లో చిన్న మార్పులు కూడా కరిగిన H2S వాయువు యొక్క గాఢతపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి48. అంతేకాకుండా, కొన్ని అధ్యయనాల సుదీర్ఘ కాల వ్యవధి (5 నెలలు)22, ఈ సమయంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వైవిధ్యం ఉంటుందని అంచనా వేయబడటం కూడా ఈ సమస్యను మరింత తీవ్రతరం చేస్తుంది.
ఒక అధ్యయనం21 మినహా మిగతా అన్ని అధ్యయనాలు త్రాగునీటిలో 30 μM NaHS ద్రావణాన్ని ఉపయోగించాయి. ఉపయోగించిన మోతాదును (అంటే 30 μM) వివరించడానికి, కొంతమంది రచయితలు జల ద్రావణంలో NaHS సరిగ్గా అదే గాఢతలో H2S వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుందని మరియు H2S యొక్క శారీరక పరిధి 10 నుండి 100 μM వరకు ఉంటుందని, కాబట్టి ఈ మోతాదు శారీరక పరిధిలోనే ఉందని సూచించారు15,16. మరికొందరు 30 μM NaHS ప్లాస్మా H2S స్థాయిని శారీరక పరిధిలో, అంటే 5–300 μM19,20 లో ఉంచగలదని వివరించారు. H2S ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడానికి కొన్ని అధ్యయనాలలో ఉపయోగించిన నీటిలో NaHS యొక్క 30 μM గాఢతను (pH = 7.0, T = 20 °C) మేము పరిగణిస్తాము. కరిగిన H2S వాయువు యొక్క గాఢత 14.7 μM అని మనం లెక్కించవచ్చు, ఇది ప్రారంభ NaHS గాఢతలో సుమారు 50% ఉంటుంది. ఈ విలువ ఇతర రచయితలు అదే పరిస్థితులలో లెక్కించిన విలువను పోలి ఉంటుంది¹³,⁴⁸.
మా అధ్యయనంలో, NaHS ఇవ్వడం వల్ల శరీర బరువులో మార్పు రాలేదు; ఈ ఫలితం మగ ఎలుకలు22,23 మరియు మగ పందికొక్కులు18 పై చేసిన ఇతర అధ్యయనాల ఫలితాలతో సరిపోలుతుంది; అయితే, రెండు అధ్యయనాలు నెఫ్రెక్టమైజ్డ్ పందికొక్కులలో తగ్గిన శరీర బరువును NaSH పునరుద్ధరించిందని నివేదించాయి24,26, అయితే ఇతర అధ్యయనాలు శరీర బరువుపై NaSH ఇవ్వడం వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని నివేదించలేదు15,16,17,19,20,21,25. అంతేకాకుండా, మా అధ్యయనంలో, NaSH ఇవ్వడం వల్ల సీరం యూరియా మరియు క్రియేటిన్ క్రోమియం స్థాయిలు ప్రభావితం కాలేదు, ఇది మరొక నివేదిక25 యొక్క ఫలితాలతో సరిపోలుతుంది.
త్రాగునీటిలో 2 వారాల పాటు NaHS కలపడం వల్ల మగ మరియు ఆడ ఎలుకలలో మొత్తం సీరం సల్ఫైడ్ సాంద్రతలను ప్రభావితం చేయలేదని ఈ అధ్యయనం కనుగొంది. ఈ ఫలితం సేన్ మరియు ఇతరుల (16) ఫలితాలతో స్థిరంగా ఉంది: త్రాగునీటిలో 30 μM NaHS తో 8 వారాల చికిత్స నియంత్రణ ఎలుకలలో ప్లాస్మా సల్ఫైడ్ స్థాయిలను ప్రభావితం చేయలేదు; అయితే, ఈ జోక్యం నెఫ్రెక్టమైజ్డ్ ఎలుకల ప్లాస్మాలో తగ్గిన H2S స్థాయిలను పునరుద్ధరించిందని వారు నివేదించారు. లీ మరియు ఇతరులు (22) కూడా త్రాగునీటిలో 30 μM NaHS తో 5 నెలల పాటు చికిత్స చేయడం వల్ల వృద్ధ ఎలుకలలో ప్లాస్మా ఫ్రీ సల్ఫైడ్ స్థాయిలు సుమారు 26% పెరిగాయని నివేదించారు. ఇతర అధ్యయనాలు త్రాగునీటిలో NaHS కలిపిన తర్వాత ప్రసరించే సల్ఫైడ్‌లో మార్పులను నివేదించలేదు.
ఏడు అధ్యయనాలు సిగ్మా NaHS15,16,19,20,21,22,23 ను ఉపయోగించినట్లు నివేదించాయి, కానీ జలీకరణ జలంపై మరిన్ని వివరాలను అందించలేదు, మరియు ఐదు అధ్యయనాలు తమ తయారీ పద్ధతులలో ఉపయోగించిన NaHS మూలాన్ని ప్రస్తావించలేదు17,18,24,25,26. NaHS ఒక జలీకరణ అణువు మరియు దాని జలీకరణ జలం పరిమాణం మారవచ్చు, ఇది ఒక నిర్దిష్ట మోలారిటీ ద్రావణాన్ని తయారు చేయడానికి అవసరమైన NaHS పరిమాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, మా అధ్యయనంలో NaHS పరిమాణం NaHS•1.3 H2O గా ఉంది. అందువల్ల, ఈ అధ్యయనాలలో వాస్తవ NaHS గాఢతలు నివేదించబడిన వాటి కంటే తక్కువగా ఉండవచ్చు.
"ఇంత స్వల్పకాలిక సమ్మేళనం ఇంత దీర్ఘకాలిక ప్రభావాన్ని ఎలా కలిగి ఉంటుంది?" ఎలుకలలో కొలైటిస్‌పై NaHS ప్రభావాలను మూల్యాంకనం చేస్తున్నప్పుడు పోజ్‌గే మరియు ఇతరులు21 ఈ ప్రశ్నను అడిగారు. భవిష్యత్ అధ్యయనాలు ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వగలవని వారు ఆశిస్తున్నారు మరియు NaHS ద్రావణాలలో, NaHS ప్రభావాన్ని మధ్యవర్తిత్వం చేసే H2S మరియు డైసల్ఫైడ్‌లతో పాటు మరింత స్థిరమైన పాలిసల్ఫైడ్‌లు ఉండవచ్చని ఊహిస్తున్నారు21. మరొక అవకాశం ఏమిటంటే, ద్రావణంలో మిగిలి ఉన్న చాలా తక్కువ గాఢతలలోని NaHS కూడా ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు. వాస్తవానికి, రక్తంలో మైక్రోమోలార్ స్థాయిలలోని H2S శారీరకమైనది కాదని మరియు అది నానోమోలార్ పరిధిలో ఉండాలని లేదా పూర్తిగా ఉండకూడదని ఓల్సన్ మరియు ఇతరులు ఆధారాలు అందించారు13. H2S ప్రోటీన్ సల్ఫేషన్ ద్వారా పనిచేయవచ్చు, ఇది అనేక ప్రోటీన్ల పనితీరు, స్థిరత్వం మరియు స్థానాన్ని ప్రభావితం చేసే ఒక పునరావృత పోస్ట్-ట్రాన్స్‌లేషనల్ మార్పు52,53,54. వాస్తవానికి, శారీరక పరిస్థితులలో, అనేక కాలేయ ప్రోటీన్లలో సుమారు 10% నుండి 25% వరకు సల్ఫైలేట్ చేయబడతాయి53. రెండు అధ్యయనాలు NaHS వేగంగా నాశనమవుతుందని అంగీకరిస్తాయి¹⁹,²³ కానీ ఆశ్చర్యకరంగా, “మేము ప్రతిరోజూ NaHS ను మార్చడం ద్వారా త్రాగునీటిలో దాని గాఢతను నియంత్రించాము”²³ అని పేర్కొన్నాయి. ఒక అధ్యయనం పొరపాటున, “NaHS ఒక ప్రామాణిక H₂S దాత మరియు H₂S స్థానంలో దీనిని సాధారణంగా వైద్యరంగంలో ఉపయోగిస్తారు”¹⁸ అని పేర్కొంది.
పై చర్చ NaHS బాష్పీభవనం, ఆక్సీకరణం మరియు ఫోటోలైసిస్ ద్వారా ద్రావణం నుండి నష్టపోతుందని చూపిస్తుంది, అందువల్ల ద్రావణం నుండి H2S నష్టాన్ని తగ్గించడానికి కొన్ని సూచనలు చేయబడ్డాయి. మొదటిది, H2S యొక్క బాష్పీభవనం వాయు-ద్రవ ఇంటర్‌ఫేస్13 మరియు ద్రావణం యొక్క pH11 పై ఆధారపడి ఉంటుంది; అందువల్ల, బాష్పీభవన నష్టాన్ని తగ్గించడానికి, ముందుగా వివరించిన విధంగా15,19 నీటి సీసా మెడను వీలైనంత చిన్నదిగా చేయవచ్చు మరియు బాష్పీభవన నష్టాన్ని తగ్గించడానికి నీటి pH ని ఆమోదయోగ్యమైన ఎగువ పరిమితికి (అంటే, 6.5–8.551) సర్దుబాటు చేయవచ్చు11. రెండవది, త్రాగునీటిలో ఆక్సిజన్ ప్రభావాలు మరియు పరివర్తన లోహ అయాన్ల ఉనికి కారణంగా H2S యొక్క ఆకస్మిక ఆక్సీకరణం జరుగుతుంది13, కాబట్టి ఆర్గాన్ లేదా నైట్రోజన్‌తో త్రాగునీటిని డీఆక్సిజనేషన్ చేయడం44,45 మరియు మెటల్ చెలేటర్ల వాడకం37,47 సల్ఫైడ్‌ల ఆక్సీకరణను తగ్గించగలవు. మూడవది, H2S యొక్క ఫోటోడీకంపోజిషన్‌ను నివారించడానికి, నీటి సీసాలను అల్యూమినియం ఫాయిల్‌తో చుట్టవచ్చు; ఈ పద్ధతి స్ట్రెప్టోజోటోసిన్55 వంటి కాంతి-సున్నిత పదార్థాలకు కూడా వర్తిస్తుంది. చివరగా, అకర్బన సల్ఫైడ్ లవణాలను (NaHS, Na2S, మరియు CaS) గతంలో నివేదించినట్లుగా త్రాగునీటిలో కరిగించడానికి బదులుగా గవేజ్ ద్వారా ఇవ్వవచ్చు56,57,58; ఎలుకలకు గవేజ్ ద్వారా ఇచ్చిన రేడియోధార్మిక సోడియం సల్ఫైడ్ బాగా శోషించబడి, దాదాపు అన్ని కణజాలాలకు పంపిణీ చేయబడుతుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి59. ఇప్పటి వరకు, చాలా అధ్యయనాలు అకర్బన సల్ఫైడ్ లవణాలను ఇంట్రాపెరిటోనియల్‌గా ఇచ్చాయి; అయితే, ఈ మార్గాన్ని క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లలో అరుదుగా ఉపయోగిస్తారు60. మరోవైపు, మానవులలో నోటి ద్వారా ఇవ్వడం అనేది అత్యంత సాధారణమైన మరియు ప్రాధాన్యతనిచ్చే మార్గం61. అందువల్ల, రోడెంట్లలో H2S డోనర్ల ప్రభావాలను ఓరల్ గవేజ్ ద్వారా మూల్యాంకనం చేయాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము.
జల ద్రావణం మరియు సీరమ్‌లో సల్ఫైడ్‌ను కొలవడానికి మేము MB పద్ధతిని ఉపయోగించాము అనేది ఒక పరిమితి. సల్ఫైడ్‌ను కొలిచే పద్ధతులలో అయోడిన్ టైట్రేషన్, స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రీ, ఎలక్ట్రోకెమికల్ పద్ధతి (పొటెన్షియోమెట్రీ, ఆంపిరోమెట్రీ, కౌలోమెట్రిక్ పద్ధతి మరియు ఆంపిరోమెట్రిక్ పద్ధతి) మరియు క్రోమాటోగ్రఫీ (గ్యాస్ క్రోమాటోగ్రఫీ మరియు హై-పెర్ఫార్మెన్స్ లిక్విడ్ క్రోమాటోగ్రఫీ) ఉన్నాయి, వీటిలో సర్వసాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి MB స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రిక్ పద్ధతి⁶². జీవ నమూనాలలో H₂S ను కొలవడానికి MB పద్ధతి యొక్క ఒక పరిమితి ఏమిటంటే, ఇది సల్ఫర్ కలిగిన అన్ని సమ్మేళనాలను కొలుస్తుంది కానీ స్వేచ్ఛా H₂S⁶³ ను కొలవదు, ఎందుకంటే ఇది ఆమ్ల పరిస్థితులలో నిర్వహించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా జీవ మూలం నుండి సల్ఫర్ వెలికితీయబడుతుంది⁶⁴. అయితే, అమెరికన్ పబ్లిక్ హెల్త్ అసోసియేషన్ ప్రకారం, నీటిలో సల్ఫైడ్‌ను కొలవడానికి MB ప్రామాణిక పద్ధతి⁶⁵. అందువల్ల, ఈ పరిమితి NaHS కలిగిన ద్రావణాల అస్థిరతపై మా ప్రధాన ఫలితాలను ప్రభావితం చేయదు. అంతేకాకుండా, మా అధ్యయనంలో, NaHS కలిగిన నీరు మరియు సీరమ్ నమూనాలలో సల్ఫైడ్ కొలతల రికవరీ వరుసగా 91% మరియు 93% గా ఉంది. ఈ విలువలు గతంలో నివేదించబడిన పరిధుల (77–92)66 కు అనుగుణంగా ఉన్నాయి, ఇది ఆమోదయోగ్యమైన విశ్లేషణాత్మక ఖచ్చితత్వాన్ని42 సూచిస్తుంది. ప్రీక్లినికల్ అధ్యయనాలలో కేవలం మగ జంతువులపై అతిగా ఆధారపడటాన్ని నివారించడానికి67 మరియు సాధ్యమైనప్పుడల్లా మగ మరియు ఆడ ఎలుకలు రెండింటినీ చేర్చడానికి68, నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్స్ ఆఫ్ హెల్త్ (NIH) మార్గదర్శకాలకు అనుగుణంగా మేము మగ మరియు ఆడ ఎలుకలు రెండింటినీ ఉపయోగించామని గమనించడం ముఖ్యం. ఈ విషయాన్ని ఇతరులు69,70,71 నొక్కి చెప్పారు.
ముగింపుగా, ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు త్రాగునీటి నుండి తయారు చేయబడిన NaHS ద్రావణాలు వాటి అస్థిరత కారణంగా H2S ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించలేమని సూచిస్తున్నాయి. ఈ పద్ధతి జంతువులను అస్థిరమైన మరియు ఊహించిన దాని కంటే తక్కువ స్థాయిలో ఉన్న NaHS కు గురి చేస్తుంది; అందువల్ల, ఈ ఫలితాలు మానవులకు వర్తించకపోవచ్చు.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మరియు/లేదా విశ్లేషించిన డేటాసెట్‌లు, సహేతుకమైన అభ్యర్థనపై సంబంధిత రచయిత నుండి అందుబాటులో ఉంటాయి.
స్జాబో, కె. హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ (H2S) పరిశోధన కాలక్రమం: పర్యావరణ విషం నుండి జీవసంబంధ మధ్యవర్తి వరకు. బయోకెమిస్ట్రీ అండ్ ఫార్మకాలజీ 149, 5–19. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2017.09.010 (2018).
అబే, కె. మరియు కిమురా, హెచ్. అంతర్జనిత న్యూరోమాడ్యులేటర్‌గా హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క సంభావ్య పాత్ర. జర్నల్ ఆఫ్ న్యూరోసైన్స్, 16, 1066–1071. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.16-03-01066.1996 (1996).
చిరినో, జి., స్జాబో, సి. మరియు పాపపెట్రోపౌలోస్, ఎ. క్షీరద కణాలు, కణజాలాలు మరియు అవయవాలలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క శారీరక పాత్ర. రివ్యూస్ ఇన్ ఫిజియాలజీ అండ్ మాలిక్యులర్ బయాలజీ 103, 31–276. https://doi.org/10.1152/physrev.00028.2021 (2023).
డిల్లాన్, కె.ఎం., కారజోన్, ఆర్.జె., మాట్సన్, జె.బి., మరియు కాష్ఫీ, కె. నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ కోసం సెల్యులార్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ యొక్క అభివృద్ధి చెందుతున్న వాగ్దానం: వ్యక్తిగతీకరించిన వైద్యం యొక్క కొత్త శకం. బయోకెమిస్ట్రీ అండ్ ఫార్మకాలజీ 176, 113931. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2020.113931 (2020).
సన్, X., మరియు ఇతరులు. నెమ్మదిగా విడుదలయ్యే హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ డోనర్‌ను దీర్ఘకాలం పాటు వాడటం వల్ల మయోకార్డియల్ ఇస్కీమియా/రీపర్ఫ్యూజన్ గాయాన్ని నివారించవచ్చు. సైంటిఫిక్ రిపోర్ట్స్ 7, 3541. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03941-0 (2017).
సిట్డికోవా, జిఎఫ్, ఫుచ్స్, ఆర్., కైంజ్, డబ్ల్యూ., వీగర్, టిఎం మరియు హెర్మన్, ఎ. బి.కె ఛానల్ ఫాస్ఫోరైలేషన్ హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ (H2S) సున్నితత్వాన్ని నియంత్రిస్తుంది. ఫ్రాంటియర్స్ ఇన్ ఫిజియాలజీ 5, 431. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00431 (2014).
సిట్డికోవా, జిఎఫ్, వీగర్, టిఎం మరియు హెర్మాన్, ఎ. ఎలుక పిట్యూటరీ కణితి కణాలలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ కాల్షియం-యాక్టివేటెడ్ పొటాషియం (BK) ఛానల్ కార్యాచరణను పెంచుతుంది. ఆర్కిట్. ఫ్లూగర్స్. 459, 389–397. https://doi.org/10.1007/s00424-009-0737-0 (2010).
జెడ్డీ, ఎస్., మరియు ఇతరులు. టైప్ 2 డయాబెటిక్ ఎలుకలలో మయోకార్డియల్ ఇస్కీమియా-రీపర్ఫ్యూజన్ గాయం నుండి నైట్రైట్ యొక్క రక్షణాత్మక ప్రభావాన్ని హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ పెంచుతుంది. నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ 124, 15–23. https://doi.org/10.1016/j.niox.2022.04.004 (2022).
కోర్వినో, ఎ., మరియు ఇతరులు. H2S దాత రసాయన శాస్త్రంలో పోకడలు మరియు హృదయ సంబంధ వ్యాధులపై దాని ప్రభావం. యాంటీఆక్సిడెంట్లు 10, 429. https://doi.org/10.3390/antiox10030429 (2021).
డిలియోన్, ER, స్టోయ్, GF, మరియు ఓల్సన్, KR (2012). జీవశాస్త్ర ప్రయోగాలలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క నిష్క్రియాత్మక నష్టాలు. అనలిటికల్ బయోకెమిస్ట్రీ 421, 203–207. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.10.016 (2012).
నాగీ, పి., మరియు ఇతరులు. శారీరక నమూనాలలో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ కొలతల యొక్క రసాయన అంశాలు. బయోకెమికా ఎట్ బయోఫిజికల్ ఆక్టా 1840, 876–891. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.05.037 (2014).
క్లైన్, ఎల్.ఎల్.డి. సహజ జలాల్లో హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రిక్ నిర్ధారణ. లిమ్నాల్. ఓషనోగ్ర. 14, 454–458. https://doi.org/10.4319/lo.1969.14.3.0454 (1969).
ఓల్సన్, KR (2012). హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్రంలో ఆచరణాత్మక శిక్షణ. “యాంటీఆక్సిడెంట్లు.” రెడాక్స్ సిగ్నలింగ్. 17, 32–44. https://doi.org/10.1089/ars.2011.4401 (2012).