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硒、有機硒與人類疾病與健康關係研究綜述

2021-04-27 17:39:06 來源: 世界杯賽程預測 導刊

　　硒、有機硒與人類疾病與健康關係研究綜述
　　硒作為半金屬元素最先被瑞典科學家Berzelius 於1817年發現，硒作為人體必需的微量元素，參與了機體眾多生理機能的調控，與人類健康關係密切，缺硒會使免疫功能下降，導致眾多疾病發生，而硒過多攝入也會引起中毒。本文通過查閱大量文獻,對硒、有機硒與人類疾病與健康關係的諸多研究進行有效梳理和綜述。
　　硒在剛開始被發現時一度被認為是一種有毒物質和致癌物，直到1957 年，施瓦茲( K．Schwarz)發現硒能使維生素E缺乏的大鼠免於肝壞死，從而才明確了硒與營養的關係。而在1979年，中國科學家證實了硒缺乏是克山病的一個基本病因。適量攝入硒可以有效地預防克山病，缺硒會導致克山病以及某些心肌疾病的發生，[1]證明了硒是一種人類必需的微量元素。硒分為無機硒和有機硒，與無機硒相比較，有機硒具有更高的生物活性以及更低的毒性，因此有機硒更易被生物體吸收利用。有機硒包括天然有機硒，如動植物體內的硒多糖、硒蛋白；還有人工合成的有機硒，如硒醇、含硒氨基酸等。隨著硒生物學研究的逐步深入，硒、有機硒與人類健康表現出越來越密切的關係。
　　硒在人體內的吸收與代謝
　　動物體內的硒元素主要來自於食物補充，硒的吸收主要發生在十二指腸。[2]膳食硒包括無機硒與有機硒，不同形態的硒有不同的吸收機製，膳食硒蛋白經消化水解為硒代甲硫氨酸和硒代半胱氨酸，並被人體吸收。[3]膳食中無機硒主要包括硒酸鹽和亞硒酸鹽，硒酸鹽可以通過 ATP 酶促活化形成 5'-硒磷酸鹽腺苷（adenosine-5'-selenophosphate），然後通過 GSH 進行非酶還原轉化為亞硒酸鹽[4]，而亞硒酸鹽既可在TrxR 的直接作用下轉化為硒化氫，也可以在GSH和GPx的作用下依次轉化為 GSSeGS和GSSeH，進而轉化為H2Se[5]；膳食中有機硒主要包括SeM 和 SeC，SeM 不僅能夠通過胱硫醚γ-裂解酶非特異性地轉化為甲基硒醇（methylselenolo，SCLY）後再去甲基化生成 H2Se，而且能夠通過轉硫途徑生成中間產物 SeC，SeC則可被硒代半胱氨酸裂解酶分解產生H2Se[6]。H2Se則向兩個方向繼續轉化，一是在ATP和硒磷酸合成酶的作用下轉化為硒磷酸（Selenophosphate,HSePO43-），用於生成硒蛋白（Selenoproteins, SePs）[7]，二是轉化為硒糖（Selenosugar）、甲基硒化物（methylselenide,CH3SeH）、二甲基硒化物（dimethylselenide, (CH3)2Se）、三甲基硒鎓離子（trimethylselenonium ion, (CH3)3Se+）等，通過尿液、糞便和呼吸排出體外[8]。硒的代謝過程主要依賴於肝髒，硒蛋白P為血漿蛋白負責對硒的轉運[9]。當攝入體內的硒過量時，肝髒會將 Se 以穀胱甘肽過氧化物酶 1 的形式儲存，或者直接將其轉化為硒糖或硒離子形式排出體外[3]。硒的代謝可見下圖
　　硒、有機硒與人類疾病的相關研究
　　硒的抗氧化作用
　　1973年羅特魯克( J．T．Rotruck)等發現硒是穀胱甘肽過氧化物酶( GSH －Px)的必要成分，這種發現提示了硒是通過這種酶而發揮其抗氧化作用，這一發現同時為人體對硒的營養需要提供了生化依據。硒在人體內主要以硒蛋白的形式存在並發揮作用，目前已知的人體硒蛋白有25種，其中研究得比較清楚的有穀胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、硫氧化蛋白還原酶（TrxR）以及脫碘酶（Dio）[11]。
　　硒是以 GSH－Px的形式在體內發揮抗氧化作用。GSH－Px可催化還原型穀胱甘肽成為氧化型，同時使有毒的過氧化物還原為無害的羥基化物，從而保護組織細胞特別是生物膜免受過氧化氫的損害。維生素E同樣具有抗氧化作用，且維生素E與硒在抗氧化作用上具有協同及互補的作用。[12]並且由於硒的抗氧化特性使得硒同時具有抗輻射、抗衰老等功能。
　　硒的抗腫瘤作用
　　在上世紀70年代，科學家發現硒的抗腫瘤作用，流行病學的調查也發現地質環境、膳食所決定的人群血硒水平與腫瘤的發生率及死亡率呈負相關，多項研究證實癌症發病率與缺硒有緊密聯係。[13]硒具有防止腫瘤發生、抑製腫瘤生長、促進腫瘤細胞分化、抑製細胞分裂、使惡性表型逆轉的作用。又由於機體的免疫功能與腫瘤的發生、發展密切相關，所以人們認為硒的抗腫瘤作用一部分是通過調節和增強機體免疫功能來實現的。還有觀點認為硒具有抗癌作用是由多種機製控製產生的結果，有機硒化合物會作為調節因子作用於癌基因表達過程中，癌細胞在其誘導下發生程序性死亡，同時也能影響到細胞免疫作用，有機硒化合物可直接或間接影響調控著腫瘤細胞的多種發育模式。[14]
　　硒與心血管疾病
　　多種心血管疾病的病理基礎是動脈粥樣硬化，如冠心病、高血壓等。通過流行病學調查以及臨床觀察發現，硒具有抗動脈粥樣硬化的作用。董加政、胡昌恒等先用高脂飼料誘導家兔動脈粥樣硬化形成，同時通過肌肉注射補充硒，與未補充硒對照組相比，實驗結果證明：補硒可以從數量和程度上減少動脈粥樣硬化的形成。[15]
　　與此同時，心肌組織中的含硒抗氧化酶參與清除心肌細胞中的Ｈ２Ｏ２，從而保護心肌細胞膜和線粒體等細胞器的正確功能。
　　2005年，中國人民大學胡以鬆等人的中國大樣本人群膳食營養素與高血壓的相關性研究中，發現膳食中的硒含量與高血壓呈現負相關。[16]
　　硒與糖尿病
　　大量研究資料表明硒與血糖呈現負相關，[17]但是高血糖與低血硒的因果關係說法不一。有認為是因為高血糖施加的氧化應激反應於組織，從而消耗了GSH－Px致血清硒降低；也有的認為是因為血清硒降低，使體內GSH－Px減少，抗氧化能力降低，體內脂質過氧化作用增強，引起胰島β細胞破壞而導致糖尿病。
　　基於此，人們試用硒來治療糖尿病，發現硒具有胰島素樣作用，並收到了一定的效果。如鄒文華等用硒製劑對 126 例Ⅱ型糖尿病進行治療觀察表明，硒能使血糖降低並能升高胰島素和C肽水平，說明硒還能改善胰島β細胞的分泌功能。硒的這種作用被認為是由於硒的補充，增加了GSH －Px的含量和活性，清除自由基的能力增強，使胰島組織及胰島素免受破壞。[18]
　　隨後Daeyou Hwang在研究硒治療是否對糖尿病患者有益時，發現硒治療的糖尿病小鼠的血糖水平降低，以及經硒治療處理的小鼠機體內與肝損傷有關的血清生化成分也相應降低。該研究表明，硒化合物不僅作為胰島素樣分子可以下調血糖水平，還可能通過胰島素信號途徑激活方式來開發新的藥物，這在臨床上對於糖尿病治療有著重要的啟示意義。
　　硒與肝髒病
　　肝髒是硒代謝和解毒的主要場所。研究發現攝入適量的硒可降低肝癌的發病率，抑製甲、乙型肝炎。[19]研究表明，肝硬化和病毒性肝炎患者的血硒濃度顯著低於正常人。此外，魏亞明等也觀察到高血硒水平可損傷正常肝髒細胞的DNA。[20]因此，如何正常、適量補硒，在保護機體肝細胞正常生命活動的同時，又能加大對肝癌變細胞的殺傷力還有待進一步的研究。
　　硒與甲狀腺疾病
　　在嚴重缺硒的地區，甲狀腺疾病的發病率高，多是由於患者甲狀腺細胞內硒依賴性穀胱甘肽過氧化物酶活性降低而引起。Ashok K Bhuyan通過對60例自身免疫甲狀腺疾病患者研究時發現補充硒酸鈉對自身免疫性甲狀腺疾病患者有顯著影響，缺硒可導致機體Ｔ３的含量減少，加速了甲狀腺腫的形成。如果在補碘的同時補硒，有助於甲狀腺激素水平的升高以及該病的防禦與治療。
　　硒及有機硒與人類健康關係相關研究
　　硒與人類健康免疫研究
　　有許多實驗證明了補硒能維持或提高實驗動物的體液和細胞免疫能力。硒對免疫係統的影響是多方麵的，許多硒蛋白都可以在免疫細胞中表達，起到抗氧化、蛋白質折疊、促進某些細胞在激活過程中的信號傳導等作用，對哺乳動物的免疫調節具有重要影響[21]。還有實驗研究可證明，硒能增強T淋巴細胞對有絲分裂原或同種抗原刺激的增殖反應； 能增強巨噬細胞對巨噬細胞活化因子的反應性，降低巨噬細胞對淋巴細胞的抑製作用； 還能增強自然殺傷活細胞的活性。[22]
　　英國薩裏大學雷曼教授領導的研究小組最近在美國臨床營養學雜誌 (American Journal of Clinical Nutrition)發表了一篇文章，討論中國的新型冠狀病毒肺炎治愈率與硒在中國分布狀況之間的關係。
　　據數據統計結果表明，在硒含量高的地區新型冠狀病毒肺炎的治愈率往往更高，有觀點認為這可能與硒和硒蛋白參與多種細胞內免疫功能以及病毒機製有關，包括病毒編碼的硒依賴型穀胱甘肽過氧化物酶，在缺硒的情況下，這種病毒可能會導致人感染許多RNA病毒，引發氧化應激反應，使病毒複製增加(突變率提高 )，這往往會觀察到高致病力或死亡率。[23]
　　近年來，人們逐漸認識到硒的重要性，尤其是針對抗病毒感染。如HIV-1( 艾滋病）病毒，有研究發現機體硒含量與死亡率之間存在負相關性。再如B型肝炎導致的肝癌，通過給流行性出血熱病人口服硒鹽，能將這類疾病造成的死亡率整體降低 80％。此類結果的出現，讓人們認識到硒可通過一係列免疫調控參與機體的抗病毒感染。
　　人類對硒、有機硒需要量的研究
　　雖說硒是人體必需的微量營養元素，人體缺硒必然會對健康產生影響，但也不可過多獲取，凡事過猶不及。
　　缺硒會引起克山病、大骨節病、白內障、白肌病等。克山病是一種地方性心肌病，因1935年在黑龍江克山縣首次發現而得名，其病理形態主要表現為心肌變性、壞死和纖維化,且此病預後性較差。但後期經過人工補充亞硒酸鈉或應用富硒的有機食品或者飲品,可以緩解或消除上述症狀，獲得顯著療效。中科院地理所等單位的科研人員經過大量研究結果表明,克山病區糧食含硒量顯著低於非病區, 並劃定了土壤總硒< 0.125μg/g >、土壤水溶硒<0.003μg/g >、穀物硒<0.025μg/g>、兒童毛發硒<0.2μg/g>則出現克山病、大骨節病、心肌病等生物效應的背景類型。病區人群的穀胱甘肽過氧化物酶活力明顯低於非病區人群,病人紅細胞抗氧化能力減弱,自由基水平增高。[24]
　　而硒過量引起的疾病,主要表現為人體硒中毒,其症狀涉及到中樞神經係統、血液係統、消化係統、皮膚、毛發、指(趾)甲等。硒中毒又分為職業性中毒和地方性中毒。人的地方性硒中毒則是由於自然環境中含硒量過高,硒經食物和飲水進入人體而引起的一種中毒性疾病。國外曾報道有人因飲水含硒量過高而引起胃腸道障礙、黃疸、貧血、皮炎、脫發 、脫甲等中毒症狀；國內在湖北恩施和陝西紫陽地區居民曾因高硒食物和飲水的攝入發生過脫發、脫甲、皮膚損害等症狀, 少數重病出現肢端疼痛、感覺遲鈍、四肢麻木 、癱瘓等神經係統症狀。這些病人都因中斷了高硒食物攝入,對症治療而愈,沒有發生死亡病例。[24、25]而職業性中毒則是因為職業原因長期過多接觸硒以及硒化合物而引起，又分為急性中毒與慢性中毒。急性中毒症狀包括神經過敏、痙攣、呼吸困難、嘔吐、嗜睡等；慢性中毒則表現為胃腸障礙、乏力、貧血、眩暈及指甲變形, 嚴重時亦可發生肝髒損傷 。
　　缺硒或攝入硒過量都會造成人體損傷，由此可見硒的安全帶非常窄。如果攝取營養水平的10倍量，可以引起中毒； 而攝入其1/10量則又能引起缺乏病。因此，對硒需要量的研究是硒營養學中的一個重要課題。[25、26]
　　硒作為微量元素對人體的益處已經得到了廣泛認可，隨著硒的生物學研究越來越深入，人們對硒與人體健康的認知也逐漸加深。[27]而硒及其衍生物相關營養學價值的深入研究，也讓有機硒生物活性硒肽作為補充硒的重要有機來源之一漸漸進入人們的視線，其營養價值及多種潛在益處逐漸被發現。硒以及有機硒與人類疾病關係密切，對人體健康有著十分重要的作用，我們應該科學合理的利用硒資源，用以預防和治療人類相關疾病。同時對人體硒需要量的研究也是一個十分重要的課題，如何采用安全合理的方法攝入硒元素，如何科學控製硒攝入量以達到最佳效果等問題值得我們思考研究。目前，硒的營養保健作用仍是一尚待開墾的領域。多種硒蛋白的提純及功能的研究；硒與它元素相互作用機製；硒遺傳危害作用的證實；硒的抗癌機製；硒對心血管病的預防機製等等，均有待於進一步研究。隨著各種機製的闡明，硒也將作為保健、預防藥進入一個應用時代。
　　參考文獻：
　　[1]RAYMAN M P. Food-chain selenium and human health: emphasis on intake [J]. British journal of nutrition, 2008,100(2): 254-68. DOI:10.1007/s11130-019-00769-z
　　[2]BURK R F, HILL K E. Regulation of selenium metabolism and transport[J]. Annual Review of Nutrition, 2015, 35(1): 109-134.
　　[3]SEALE L A, OGAWA-WONG A N, BERRY M J. Sexual dimorphism in selenium metabolism and selenoproteins[J]. Free Radical Biology and Medicine, 2018,127(1): 198-205.
　　[4]GANTHER H E. Pathways of Selenium Metabolism Including Respiratory Excretory Products[J].J Am Coll Toxicol, 1986,5(1):1-5.DOI:10.3109/10915818609140731
　　[5]LU J, BERNDT C, HOLMGREN A. Metabolism of selenium compounds catalyzed by the mammalian selenoprotein thioredoxin reductase [J]. Biochimica Et Biophysica Acta, 2009, 1790(11): 1513-1519. DOI:10.1016/j.bbagen.2009.04.013
　　[6]ESAKI N, NAKAMURA T, TANAKA H, et al. Enzymatic synthesis of selenocysteine in rat liver [J]. Biochemistry,1981,20(15): 4492-4496. DOI:10.1021/bi00518a039.
　　[7]RYUTA T, HISAAKI M. Delivery of selenium to selenophosphate synthetase for selenoprotein biosynthesis [J]. Biochimica Et Biophysica Acta General Subjects, 2018, 1862(11):2433-2440. DOI:10.1016/j.bbagen.2018.05.023
　　[8]MISTRY H D, PIPKIN F B, REDMAN C W, et al. Selenium in reproductive health [J]. American journal of obstetrics and gynecology, 2012, 206(1): 21-30. DOI:10.1016/j.ajog.2011.07.034
　　[9]BURK R F, HILL K E. Selenoprotein p: an extracellular protein with unique physical characteristics and a role in selenium homeostasis[J]. Annual Review of Nutrition, 2005, 25(1): 215-235.
　　[10]賈蕾，向極釺，殷紅清，何慧，侯燾．生物活性硒肽的研究進展．食品科學.
　　https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20200804.1350.004.html
　　[11]Peter K M,Carlson B A,Gladyshev V N,et al. Selenoproteins in colon cancer [J]. Free Radical Biology and Medicine, 2018,127:14-25.DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2018.05.075
　　[12]劉玉娥．硒與維生素E的協同作用［J］內蒙古地方病防治研究，1994，19(3):144－145．
　　[13]Jonklaas J,Danielsen M,wang H.A pilot study of serum selenium,vitamin D,and thyrotropin concentrations in patients with thyroid cancer.Thyroid,2013,23:1079-1086
　　[14]周鵬，仇佩虹.有機硒藥物研究進展[J].醫藥導報，2008,27（9）:1086-1097
　　[15]董加政，胡昌恒，袁光固，等．微量元素硒與動脈粥樣硬化關係的實驗研究［J］．中風與神經疾病雜誌，1994，11(3) : 141－143．
　　[16]胡以鬆，翟鳳英，姚崇華，等．中國人群膳食營養素與高血壓相關性研究［J］
　　．營養學報，2005，27 (6) : 448－451．
　　[17]楊輝，楊平．糖尿病患者治療前後血清硒、鐵、鈣、磷、鎂的觀察［J］．中國誤診學雜誌，2004，4(9) : 1481－1482．
　　[18]鄒文華，劉澤林，饒國華，等．硒對126例Ⅱ型糖尿病的療效［J］．中國臨床藥學雜誌，1998，7(2) : 71－74．
　　[19]李文廣，倪正平，張啟南，等．補硒對預防原發性肝癌的作用［Ｊ］．廣東微量元素科學，1997（7）：25—30．
　　[20]魏亞明，曹曉哲．二氧化硒誘導的正常肝細胞株及肝癌細胞株的凋亡［Ｊ］．營養學報，2001（3）：216—219．
　　[21]HUANG Z, ROSE A H, HOFFMANN P R. The role of selenium in inflammation and immunity: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities [J]. Antioxidiants & Redox Signaling, 2012, 16(7): 705-743.
　　[22]尹曉楠.物以“硒”為貴--從人類COVID-19到動物健康免疫[J].國外畜牧學-豬與禽，2020（6）：88-91
　　[23]朱 明．硒與抗腫瘤免疫［J］．國外醫學衛生學分冊，1991，18(6):342－346．
　　[24]毛大鈞.鄂西自治州硒中毒流行病學調查分析[ J] .中國地方病學雜誌, 1990, (5):311 ～ 313
　　[25]梅紫青.我國發現的兩個高硒區[J] .中國地方病學雜誌, 1995,(4):379-382
　　[26]楊光圻．我國人民硒需要量的研究［J］．衛生研究,1989，18(2) : 27－30．
　　[27]CARINA B, ANDREAS G, SANDRA K, et al. Selenium and its supplementation in cardiovascular, disease—what do we know? [J]. Nutrients, 2015, 7(5): 3094-3118.
　　[28]劉成龍，田宗仁，張克，薛文通．硒蛋白生理功能研究綜述．中國食品學報.
　　https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.4528.TS.20210107.1128.006.html
　　[29]葛陽，侯桂革，高雨霖.有機硒與人類健康[J].山東化工，2013,42（7）:47-50.
　　[30]曹鼎鼎，孟田田，舒緒剛，尹敬博，付誌歡.硒元素在動物體內的吸收代謝研究進展[J].仲愷農業工程學院報，2017（12）:66-70
　　[31]黃冰霞，支添添，趙誌剛，何寧，韓成雲.硒元素與人類健康[J].宜春學院學報，2019（9）:95-101
　　[32]邢丹英，金明珠，胡蔚紅，黃飛躍，鄧福瑞.硒的作用於硒資源開發利用[J].湖北農學院學報2003（6）:231-235
　　[33]周軍，白兆帥，徐碧輝，黃開勳.硒蛋白與糖尿病——硒的兩麵性[J].化學進展，2013（4）:488-494
　　[34]於慶皋.論硒與人類健康[J].當代教育理論與實踐，2012（5）:175-177
　　作者簡介：程邁妮 湖北黃岡人，湖北民族大學生物科學與技術學院生物工程專業在讀本科生。主要研究方向：生物工程。
　　基金項目：湖北民族大學大學生創新訓練項目《利用模式生物秀麗隱杆線蟲解析硒多糖對預防與減輕AD效用及其機製探討》（編號：S202010517018）
　　程邁妮 王智勇
　　湖北民族大學生物科學與技術學院
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