3.3调节内质网应激

内质网广泛存在于真核细胞中，硒蛋对蛋白质加工、白生修饰、理功类固醇激素合成等具有重要作用。究综当内质网中长期过多存在未折叠或错误折叠蛋白、硒蛋钙稳态失衡时，白生可导致内质网应激反应。理功如果不能对其进行调节，究综内质网就会激活相应的硒蛋信号通路，诱导细胞凋亡。白生多种硒蛋白具有内质网应激调节功能。理功15Ku硒蛋白是究综一种内质网硒蛋白。汪玉娟采用衣霉素诱导内质网应激发现15Ku硒蛋白可以激活内质网c-Jun氨基末端激酶（cJunn-tERMinalKinaSE，硒蛋JnK）凋亡通路，白生与分子伴侣重链结合蛋白（hEavy-chainBinDingpRotEin，理功Bip）变化趋势一致，而Bip可以防止多肽链的错误折叠和新合成蛋白质转运过程中的断裂，从而证实15Ku硒蛋白在调节细胞凋亡和促进蛋白质正确折叠方面具有重要作用。然而，tian等利用酵母双杂交体系筛选提取15Ku硒蛋白和蛋白黄醇脱氢酶11（RDH11），并采用荧光共振能量转移、免疫共沉淀、蛋白质体外结合试验方法鉴定视黄醇脱氢酶11（RDH11）与15Ku硒蛋白的相互作用，结果表明：15Ku硒蛋白过表达导致外源性RDH11视网膜还原酶活性下降，从而说明15Ku硒蛋白对内质网应激的调节作用复杂，目前尚未弄清其调节机制。

硒蛋白S作为一种内质网硒蛋白，同样具有调节内质网应激作用功能。yE等利用RnA干扰技术使血管平滑肌细胞（vaSculaRSMoothMuSclEcEllS，VSMcS）中硒蛋白S表达，采用Mtt法、DnA荧光染色法、膜联蛋白V/碘化丙钠染色法检测发现，硒蛋白S基因沉默使VSMcS对过氧化氢或妥尼卡霉素诱导的损伤和凋亡更加敏感，使过氧化氢诱导的VSMcS中p38MApK和c-Junn-末端激酶（JnK）的氧化应激和磷酸化加剧，使过氧化氢或妥尼卡霉素诱导的内质网应激增强，表现为伴侣蛋白78Ku葡萄糖调节蛋白（GRp78），蛋白激酶样内质网激酶（pERK），促凋亡转录因子c/EBp同源蛋白（cHop）含量升高。这些结果说明硒蛋白S有抑制内质网应激的功能，可以保护细胞免受过度内质网应激导致的损伤。然而，SpEcKMann等发现对人结直肠癌细胞、人结肠癌细胞株、人克隆结肠腺癌细胞进行RnA干扰，可减少硒蛋白的表达，却没有引起或调节内质网应激，也不能抑制H₂O₂导致的细胞凋亡。由此推断，硒蛋白S内质网应激和氧化应激作用的调节与细胞种类相关。

3.4调节激素代谢

脱碘酶是一种膜结合蛋白，对甲状腺激素代谢具有重要的调节作用。其主要位于细胞内质网上，有3种类型：Ⅰ型脱碘酶（iD1）、Ⅱ型脱碘酶（iD2）、Ⅲ型脱碘酶（iD3）。对小鼠进行缺硒喂食发现，严重缺硒状态下其甲状腺、肾脏和肝脏中iD1活性最高，且在肾脏中主要使t3（三碘甲状腺原氨酸）的浓度降低，具有清除作用，而在甲状腺和肝脏中，特别是甲亢小鼠体内，t3含量升高；iD2的活性也显著增加，大脑皮层中活性增加19倍，甲状腺、棕色脂肪组织和垂体增加6倍，而iD3的活性未检出，说明iD1对t3具有双向调节作用，而iD2主要起到催化产生t3作用，且不同组织中3种脱碘酶的表达具有差异。甲状腺主要分泌t4，分泌的t3小于20%，t3主要由脱碘酶1/2催化t4脱碘产生。BaSSEtt等对骨细胞中所含脱碘酶3的研究发现，iD3主要通过内环脱碘作用催化t4→Rt3，t3→t2，降低t3含量，增加无生理活性的Rt3和t2。iD1、iD2和iD3构成对甲状腺激素的完整调节系统。

HaRaDa等测定7例甲状腺全切除患者血清Ft3、Ft4、促甲状腺激素（tSH）水平，并对11例甲状腺乳头状癌患者的甲状腺乳头状癌组织中甲状腺组织中iD1、iD2的活性及MRnA水平进行检测，发现桥本氏甲状腺炎（hugEgoitRouSHaShiMoto'SthyRoiDitiS，HG-Ht）患者的iD1和iD2活性与甲状腺体积有很强的相关性，这些发现提示淋巴细胞浸润、纤维化和甲状腺细胞增生（被认为是导致HG-Ht甲状腺肿大的主要原因）可以导致这些甲状腺组织中较高的D1和D2活性升高，而iD1和iD2的MRnA浓度没有显著变化，说明桥本氏甲状腺炎对D1和D2活性是在翻译后调控的。甲氧咪唑（MMi）和丙基硫脲（ptU）通过干扰甲状腺过氧化物酶（tpo）介导的碘的氧化和有机化，对甲状腺激素的生物合成具有类似的抑制作用。yoShihaRa等采用FRtl-5大鼠甲状腺细胞进行DnA微阵列分析、实时pcR、蛋白质免疫印迹、免疫荧光染色和共聚焦激光扫描显微镜观察，研究MMi和ptU的作用机制，结果表明，促甲状腺激素（thyRotRopin，thyRoiDStiMulatinghoRMonE，tSH）、胰岛素和血清可以增强iD1MRnA水平，而碘和甲状腺球蛋白滤泡浓度则抑制iD1MRnA水平，MMi和ptU对tSH、胰岛素和血清诱导的iD1表达具有明显的抑制作用，MMi在没有tSH的情况下可以抑制iD1的表达，而ptU在没有tSH的情况下抑制作用微弱。这些结果表明ptU和MMi可能通过不同的机制调控iD1的表达，tSH可能在调节甲状腺细胞ptU和MMi信号中发挥重要及不同的作用。

3.5调节炎症反应

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所产生的复杂防御反应。在炎症过程中，机体可以通过一系列血管反应，如白细胞渗出等，对损伤因子进行稀释、中和、杀伤，同时又会通过实质和间质细胞的再生使得受损的组织得到修复和愈合。Dhanjal等将小麦富硒提取液与重组蛋氨酸酶（提高硒的生物利用率）加到细胞培养液中培养RAW264.7巨噬细胞72h，然后采用脂多糖刺激培养的细胞，结果发现巨噬细胞中的硒蛋白谷胱甘肽过氧化物酶1（GpX-1）的表达增强，进而抑制coX-2、MpGES-1、inoS的表达，达到抗炎效果。liu等[38]将72只1日龄小鼠分为2组，分别喂食含硒食物和缺硒食物，42D后，采集所有小鼠的骨骼肌和血液样本，对谷胱甘肽过氧化物酶（GpX）、谷胱甘肽（GSH）的活性，炎症因子（包括tnF-α，一氧化氮合酶、环氧酶-2和前列腺素E合成酶）的MRnA和蛋白表达水平，nF-κB的蛋白表达水平，小鼠骨骼肌热休克蛋白的信使RnA表达水平进行检测，结果表明，硒缺乏导致小鼠骨骼肌GpX、GSH活性降低，进而导致炎症细胞因子MRnA、蛋白表达水平升高，热休克蛋白MRnA表达水平升高。硒蛋白W同样具有抗炎症作用。如：yu等采用小干扰RnA对淋巴细胞硒蛋白W基因进行敲除，并用H₂o₂刺激试验细胞，结果发现基因敲除细胞的炎症因子（inoS，coX-2，nF-κB，ptGES，tnF-α）信使RnA表达高于基因未敲除细胞，推断硒蛋白W主要通过影响炎症因子的基因表达来实现对炎症因子的调控，对由H2o2氧化应激引起的炎症反应起到防御作用。

3.6调节硒平衡

肝脏作为硒的主要储存器官，储存大量的硒以供硒缺乏时全身使用。lEi等发现缺硒条件下，小鼠肝脏中硒蛋白GpX1的含量急剧下降到正常状态的12%，而其它组织中硒含量没有明显降低，表明GpX1作为体内一种硒的储存形式，在硒缺乏时分解以保证其它组织内的硒供应。小鼠全身29%的硒存在于肝脏中，50%的肝脏硒存在于硒蛋白GpX1中。

硒蛋白p1（SEpp1）是血浆硒转运蛋白，90%以上的小鼠血浆硒蛋白p是由肝脏合成的，研究表明血液中的硒主要与SEEp1结合，作为人体内多种器官硒供源。采用基因敲除技术对小鼠的SEEp1基因进行敲除，发现基因敲除小鼠肝脏中的硒含量显著升高，而大脑、睾丸等组织中硒含量降低，出现神经系统功能障碍且雄性出现不育现象。从而证实肝脏是硒储存和调控器官，SEEp1作为转运蛋白将肝脏中的硒运往其它组织，供其应用。SchWEizER等对小鼠肝脏中调节SEc合成的tRNA（tRNA[SER]SEc）基因进行特异性敲除后，使小鼠肝脏无法合成分泌硒蛋白，并对多种硒蛋白含量及活性进行检测，发现血浆中SEpp1蛋白含量减少，同时肾脏中GpXS表达及活力降低，对大脑中硒含量没有显著影响，说明大脑中硒的供应优先于其它组织器官。SEEp1的靶器官主要通过相应受体实现对硒的吸收。通过质谱分析发现睾丸中SEEp1与载脂蛋白E受体-2（ApolipopRotEinEREcEptoR-2，ApoER2）结合物；对小鼠载脂蛋白E受体-2基因进行敲除，发现小鼠大脑受到损伤，说明睾丸和大脑中的SEEp1受体为ApoER2。肾脏中SEEp1受体与睾丸和大脑不同。KuRoKaWa等对小鼠MEGalin基因进行敲除，通过质谱法发现小鼠尿液中存在SEEp1的n端片段，且细胞中GpX3含量降低，表明肾脏中SEEp1受体为MEgalin受体，采用内吞作用吸收血液硒，用于和合成GpX3。

3.7重金属拮抗作用

硒具有重金属拮抗作用，能够保护动、植物免受重金属的伤害。临床研究证实，通过对高血铅孕妇补充有机硒进行干预，分娩前干预组血铅含量显著低于对照组；对长期暴露于富铅环境下的工人进行血清硒与血清铅含量分析，发现血现清硒浓度高的工人的血铅水平明显低于血清硒浓度低的工人的血铅水平。FRanciS等发现提高溶液中硒的水平，能明显低植物体内的镉浓度。硒可以通过多种方式减少重金属在植物体内的蓄积，缓解毒害作用。首先，硒蛋白能够抑制重金属的吸收，并促进重金属在体内的排泄；其次，硒蛋白对重金属引起的氧化应激有抑制作用，同时减少重金属对生物体内抗氧化系统的破坏；再者，硒蛋白能够拮抗重金属对生物体内免疫系统造成的损伤。另外，硒蛋白还可以帮助植物体内重建叶绿体，增加叶绿素的含量，以缓解重金属对叶绿体的损伤。

liu等建立一个鸡模型来研究铅和硒，将7D大的雄性鸡随机分为对照组、+SE组、+pB组和SE+pB组，并于第30、60和90天检测鸡心脏中4个炎症因子【核因子-κB（nF-κB）、肿瘤坏死因子-α，环氧合酶-2和前列腺素E合成酶】和25种硒蛋白【包括谷甘肽过氧化物酶1（GpX1）、GpX2、GpX3、GpX4，硫氧还蛋白还原酶1（tRXp1）、tRXp2、tRXp3，脱碘酶1（Dio1）、Dio2、Dio3，硒蛋白n1（SEpn1），硒蛋白质K（SElK）、SElS、SEpW1、SElt、SElh、SElM、15Ku硒蛋白、SEli、SElu、SElpB、SEpp1、SElo、SEpX1、硒磷合成酶2（SpS2）】的MRnA相对表达水平。结果表明，铅中毒可引起鸡心脏炎症因子MRnA水平升高，硒蛋白MRnA水平降低，心脏组织学改变，补充硒，通过抑制nF-κB信号通路和刺激鸡心脏硒蛋白来减轻pB诱导的炎症损伤。

3.8疾病预防与治疗作用

通过大量的流行病学研究发现，硒与人体多种疾病相关，从硒过量导致动物致盲到硒缺乏引起克山病、大骨节病等，人们对硒与人体健康的认识越来越深入。目前，已经发现硒与癌症、艾滋病、心血管疾病、先兆子癫、Ⅱ型糖尿病、甲状腺疾病、神经系统疾病等疾病均具有重要关联。BERtz等采用ShRnA介导敲除人结肠癌细胞中的硒蛋白H基因，并通过伤口愈合试验、动物试验、免疫组织化学、蛋白质印迹分析和细胞周期测定等方法对硒蛋白H含量、细胞迁移和细胞周期进行分析，结果发现细胞中硒蛋白H的表达受到硒的浓度和形态的影响，且肿瘤组织、小鼠未分化上皮细胞和结直肠癌细胞系中硒蛋白H表达得到加强。基因敲除试验结果显示：硒蛋白H减少降低了细胞的分化，增加了细胞的增殖和迁移，硒蛋白H基因敲除细胞更易于形成移植瘤，并具有更快的细胞变化周期。在肿瘤以及未分化的增殖细胞中，高水平的硒蛋白H可以抑制细胞增殖和G1/S转变，说明硒蛋白H通过调节细胞增殖过程中G1期向S期的转变，从而防止细胞不可控增殖的发生。
ingolD等等采用基因突变技术使小鼠GpX4的调控基因发生突变，第2代纯合子GpX4cyS/S小鼠（该类型小鼠分泌的GpX4中所有的硒半胱氨酸均被半胱氨酸取代）占28%，符合孟德尔定律，说明具有硒酸盐的催化作用的GpX4对哺乳动物胚胎的正常发育没有必然作用，而所有纯合子GpX4cyS/S小鼠pV+神经元细胞减少，出现癫痫或兴奋过度症状，并在18D内全部死亡，即说明含有硒代半胱氨酸的GpX4对特定类型的中间神经元是必不可少的，可以预防癫痫的产生，因为神经元细胞中含有高含量的为神经网络形成、迁移和神经递质释放所必需的多不饱和脂肪酸，而硒代半胱氨酸的GpX4具有的抗氧化性，能够保护细胞因脂质过氧化诱导而导致的铁死亡。

4 结语

硒蛋白的种类较多，对人体健康的影响复杂多样，且影响机制尚不清楚，还需进一步研究。硒蛋白具有诸多生理功能，目前市售补硒产品较少，消费者的接受度较低，需加强针对相应人群富硒产品的开发，生产复合型的硒营养强化剂。

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