氰化物的逆袭！Nat Metab：科学家揭秘氰化物从致命毒药到细胞信使的惊人转变

在化学界的“黑名单”上，氰化物（cyanide）一直以“冷血杀手”的形象示人。历史上，它在战争和谋杀中的“战绩”令人闻风丧胆。然而，最近发表在《自然·代谢》（Nature Metabolism）上的一项研究，却让这个“毒药明星”彻底翻了身——科学家们发现，氰化物不仅是剧毒分子，还是哺乳动物细胞中不可或缺的“幕后推手”。

这项由弗里堡大学（University of Fribourg）领导的全球性研究，首次揭示了氰化物在哺乳动物体内的“隐藏身份”。研究团队不仅确认了人体细胞能够自然生成氰化物（endogenous cyanide production），还量化了其浓度。就像一枚硬币的两面，氰化物在高浓度时是致命毒药，但在低浓度时却是一种关键的信号分子，帮助细胞完成日常任务。

氰化物的“双面间谍”身份

你可能想不到，氰化物的生成竟然和一种常见的氨基酸——甘氨酸（glycine）有关。研究人员发现，甘氨酸在肝细胞中就像一位“化学催化剂”，会刺激氰化物的生成。实验中，当科学家在细胞培养液中加入甘氨酸时，氢氰酸（hydrogen cyanide，HCN）的产量显著增加。

不过别担心，人体有一套精妙的“排毒系统”来管理氰化物。一种名为硫氰酸酶（rhodanese）的酶会将氢氰酸转化为无毒的硫氰酸盐（thiocyanate），这些盐最终会被排出体外。就像一个高效的“垃圾处理厂”，这套系统确保了氰化物不会在体内积累到危险水平。

氰化物在小鼠组织和人类细胞中是内源性产生的

更令人惊讶的是，氰化物在缺氧（hypoxia）条件下展现了它的“英雄一面”。研究人员发现，低浓度的氢氰酸能够在缺氧时增强细胞的存活能力，比如在中风（stroke）或心脏病发作时保护脑细胞和心肌。这就像氰化物戴上了“超级英雄面具”，从毒药变成了救命稻草。

研究还指出，某些罕见疾病（如非酮性高甘氨酸血症，non-ketotic hyperglycinemia）会导致体内氰化物过量，这种疾病对婴儿尤为危险，因为过量的甘氨酸会在大脑中堆积，引发神经系统问题。然而，这项研究为开发新疗法提供了重要线索，或许未来可以通过调节氰化物水平来治疗这些疾病。

研究负责人Brian Logue教授表示，这项研究不仅颠覆了我们对氰化物的传统认知，还为医学领域带来了巨大的潜在应用。通过开发新技术（如专利工具Cyanalyzer），科学家们能够精准测量细胞中的氰化物水平，为未来的治疗策略铺平了道路。

氰化物的“双面人生”提醒我们，科学的真相往往比想象中更复杂。这个曾经被恐惧和误解的化合物，如今正展现出它在生物学中的另一面。从毒药到信使，氰化物的逆袭不仅是科学界的惊喜，也为未来医学研究打开了无限可能的大门！（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Zuhra, K., Petrosino, M., Janickova, L. et al. Regulation of mammalian cellular metabolism by endogenous cyanide production. Nat Metab 7, 531–555 (2025). doi：10.1038/s42255-025-01225-w