硫化氢是一种臭鸡蛋味的气体，尽管它闻起来非常让人不悦，但在大脑中有非常关键的作用。过去就有研究发现，硫化氢能够保护小鼠的神经元。不过，硫化氢本身具有毒性，无法直接用于大脑。因此，科学家将目光放在了一种特殊的蛋白——胱硫醚γ-裂解酶（CSE）上。

近年来，一些研究发现在衰老大脑或者阿尔茨海默病、亨廷顿病患者的大脑中，CSE以及硫化氢介导的蛋白修饰会同步显著下降。这种修饰对于保护蛋白质免受氧化损伤、调节细胞功能至关重要。另外，也有研究发现CSE能够产生硫化氢，但通常认为其在外周组织发挥作用。

为了进一步确认CSE、硫化氢与大脑健康的关系，《美国科学院院刊》（PNAS）的一项研究构建了一批特殊的小鼠，它们全身性缺乏CSE的编码基因。这意味着，小鼠的大脑组织中不会产生CSE。而在观察中，这些小鼠明显表现出了意想不到的“衰老”特征。

研究人员让6个月大（相当于人类壮年）的CSE缺失小鼠和正常小鼠一同进行“迷宫”测试，用以评估空间学习和记忆功能。结果显示，缺失CSE的小鼠在寻找迷宫逃生出口时表现明显逊色，学习记忆能力显著受损。其他实验表明，这些小鼠的运动功能或运动意愿与正常小鼠一样。这也表明CSE的缺失，足以在青壮年就诱发与衰老相关的、进行性的认知功能衰退。

通过对小鼠海马体进行的蛋白质组学分析，研究者发现CSE缺失导致超过800种蛋白质发生显著变化。包括突触蛋白受损，导致神经元之间的通讯故障；铁代谢相关蛋白异常，造成铁稳态失衡，铁元素累积过多损伤神经元；血脑屏障标志物异常，例如血液中的免疫球蛋白出现在了大脑中，这表明血脑屏障的完整性已经遭到破坏。

后续实验表明，大脑中的CSE不仅生产硫化氢，硫化氢后续介导的巯基化修饰还是重要的抗氧化力量。CSE一旦缺失，大脑中的氧化应激水平急剧升高。研究者发现，CSE缺失小鼠的大脑中脂质过氧化产物和蛋白羰基化水平显著增加，表明神经元的细胞膜、蛋白质结构很可能遭受了自由基的攻击。

同时，CSE缺失的小鼠，其海马体中代表新生神经元的标志物也显著减少。此外，海马体中一系列促进神经发生和神经元存活的基因表达下调。这也进一步促进了认知功能衰退。

这些发现也从根本上颠覆了过去对CSE的认识——它不再局限于在外周代谢发挥作用，而是维持大脑稳态、保护认知功能的核心成员。新研究也为阿尔茨海默病等神经退行性疾病开辟了全新的治疗思路。与其直接补充难以精准投递的硫化氢气体，未来或许可以开发CSE特异性激动剂来提升大脑内源性CSE的活性，从内温和、安全地产生硫化氢。另外，科学家或者能研发增强蛋白质巯基化的药物，用以模拟CSE的神经保护作用。