3.3調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)廣泛存在于真核細(xì)胞中，對蛋白質(zhì)加工、修飾、類固醇激素合成等具有重要作用。當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中長期過多存在未折疊或錯誤折疊蛋白、鈣穩(wěn)態(tài)失衡時，可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)。如果不能對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就會激活相應(yīng)的信號通路，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。多種硒蛋白具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)節(jié)功能。15Ku硒蛋白是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)硒蛋白。汪玉娟采用衣霉素誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)現(xiàn)15Ku硒蛋白可以激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)c-Jun氨基末端激酶（cJunn-tERMinalKinaSE，JnK）凋亡通路，與分子伴侶重鏈結(jié)合蛋白（hEavy-chainBinDingpRotEin，Bip）變化趨勢一致，而Bip可以防止多肽鏈的錯誤折疊和新合成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中的斷裂，從而證實15Ku硒蛋白在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和促進(jìn)蛋白質(zhì)正確折疊方面具有重要作用。然而，tian等利用酵母雙雜交體系篩選提取15Ku硒蛋白和蛋白黃醇脫氫酶11（RDH11），并采用熒光共振能量轉(zhuǎn)移、免疫共沉淀、蛋白質(zhì)體外結(jié)合試驗方法鑒定視黃醇脫氫酶11（RDH11）與15Ku硒蛋白的相互作用，結(jié)果表明：15Ku硒蛋白過表達(dá)導(dǎo)致外源性RDH11視網(wǎng)膜還原酶活性下降，從而說明15Ku硒蛋白對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的調(diào)節(jié)作用復(fù)雜，目前尚未弄清其調(diào)節(jié)機制。

硒蛋白S作為一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)硒蛋白，同樣具有調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用功能。yE等利用RnA干擾技術(shù)使血管平滑肌細(xì)胞（vaSculaRSMoothMuSclEcEllS，VSMcS）中硒蛋白S表達(dá)，采用Mtt法、DnA熒光染色法、膜聯(lián)蛋白V/碘化丙鈉染色法檢測發(fā)現(xiàn)，硒蛋白S基因沉默使VSMcS對過氧化氫或妥尼卡霉素誘導(dǎo)的損傷和凋亡更加敏感，使過氧化氫誘導(dǎo)的VSMcS中p38MApK和c-Junn-末端激酶（JnK）的氧化應(yīng)激和磷酸化加劇，使過氧化氫或妥尼卡霉素誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增強，表現(xiàn)為伴侶蛋白78Ku葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白（GRp78），蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶（pERK），促凋亡轉(zhuǎn)錄因子c/EBp同源蛋白（cHop）含量升高。這些結(jié)果說明硒蛋白S有抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的功能，可以保護(hù)細(xì)胞免受過度內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致的損傷。然而，SpEcKMann等發(fā)現(xiàn)對人結(jié)直腸癌細(xì)胞、人結(jié)腸癌細(xì)胞株、人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞進(jìn)行RnA干擾，可減少硒蛋白的表達(dá)，卻沒有引起或調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，也不能抑制H₂O₂導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。由此推斷，硒蛋白S內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和氧化應(yīng)激作用的調(diào)節(jié)與細(xì)胞種類相關(guān)。

3.4調(diào)節(jié)激素代謝

脫碘酶是一種膜結(jié)合蛋白，對甲狀腺激素代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用。其主要位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有3種類型：Ⅰ型脫碘酶（iD1）、Ⅱ型脫碘酶（iD2）、Ⅲ型脫碘酶（iD3）。對小鼠進(jìn)行缺硒喂食發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重缺硒狀態(tài)下其甲狀腺、腎臟和肝臟中iD1活性最高，且在腎臟中主要使t3（三碘甲狀腺原氨酸）的濃度降低，具有清除作用，而在甲狀腺和肝臟中，特別是甲亢小鼠體內(nèi)，t3含量升高；iD2的活性也顯著增加，大腦皮層中活性增加19倍，甲狀腺、棕色脂肪組織和垂體增加6倍，而iD3的活性未檢出，說明iD1對t3具有雙向調(diào)節(jié)作用，而iD2主要起到催化產(chǎn)生t3作用，且不同組織中3種脫碘酶的表達(dá)具有差異。甲狀腺主要分泌t4，分泌的t3小于20%，t3主要由脫碘酶1/2催化t4脫碘產(chǎn)生。BaSSEtt等對骨細(xì)胞中所含脫碘酶3的研究發(fā)現(xiàn)，iD3主要通過內(nèi)環(huán)脫碘作用催化t4→Rt3，t3→t2，降低t3含量，增加無生理活性的Rt3和t2。iD1、iD2和iD3構(gòu)成對甲狀腺激素的完整調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

HaRaDa等測定7例甲狀腺全切除患者血清Ft3、Ft4、促甲狀腺激素（tSH）水平，并對11例甲狀腺乳頭狀癌患者的甲狀腺乳頭狀癌組織中甲狀腺組織中iD1、iD2的活性及MRnA水平進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)橋本氏甲狀腺炎（hugEgoitRouSHaShiMoto'SthyRoiDitiS，HG-Ht）患者的iD1和iD2活性與甲狀腺體積有很強的相關(guān)性，這些發(fā)現(xiàn)提示淋巴細(xì)胞浸潤、纖維化和甲狀腺細(xì)胞增生（被認(rèn)為是導(dǎo)致HG-Ht甲狀腺腫大的主要原因）可以導(dǎo)致這些甲狀腺組織中較高的D1和D2活性升高，而iD1和iD2的MRnA濃度沒有顯著變化，說明橋本氏甲狀腺炎對D1和D2活性是在翻譯后調(diào)控的。甲氧咪唑（MMi）和丙基硫脲（ptU）通過干擾甲狀腺過氧化物酶（tpo）介導(dǎo)的碘的氧化和有機化，對甲狀腺激素的生物合成具有類似的抑制作用。yoShihaRa等采用FRtl-5大鼠甲狀腺細(xì)胞進(jìn)行DnA微陣列分析、實時pcR、蛋白質(zhì)免疫印跡、免疫熒光染色和共聚焦激光掃描顯微鏡觀察，研究MMi和ptU的作用機制，結(jié)果表明，促甲狀腺激素（thyRotRopin，thyRoiDStiMulatinghoRMonE，tSH）、胰島素和血清可以增強iD1MRnA水平，而碘和甲狀腺球蛋白濾泡濃度則抑制iD1MRnA水平，MMi和ptU對tSH、胰島素和血清誘導(dǎo)的iD1表達(dá)具有明顯的抑制作用，MMi在沒有tSH的情況下可以抑制iD1的表達(dá)，而ptU在沒有tSH的情況下抑制作用微弱。這些結(jié)果表明ptU和MMi可能通過不同的機制調(diào)控iD1的表達(dá)，tSH可能在調(diào)節(jié)甲狀腺細(xì)胞ptU和MMi信號中發(fā)揮重要及不同的作用。

3.5調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)

炎癥是具有血管系統(tǒng)的活體組織對損傷因子所產(chǎn)生的復(fù)雜防御反應(yīng)。在炎癥過程中，機體可以通過一系列血管反應(yīng)，如白細(xì)胞滲出等，對損傷因子進(jìn)行稀釋、中和、殺傷，同時又會通過實質(zhì)和間質(zhì)細(xì)胞的再生使得受損的組織得到修復(fù)和愈合。Dhanjal等將小麥富硒提取液與重組蛋氨酸酶（提高硒的生物利用率）加到細(xì)胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)RAW264.7巨噬細(xì)胞72h，然后采用脂多糖刺激培養(yǎng)的細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞中的硒蛋白谷胱甘肽過氧化物酶1（GpX-1）的表達(dá)增強，進(jìn)而抑制coX-2、MpGES-1、inoS的表達(dá)，達(dá)到抗炎效果。liu等[38]將72只1日齡小鼠分為2組，分別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樣本，對谷胱甘肽過氧化物酶（GpX）、谷胱甘肽（GSH）的活性，炎癥因子（包括tnF-α，一氧化氮合酶、環(huán)氧酶-2和前列腺素E合成酶）的MRnA和蛋白表達(dá)水平，nF-κB的蛋白表達(dá)水平，小鼠骨骼肌熱休克蛋白的信使RnA表達(dá)水平進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，硒缺乏導(dǎo)致小鼠骨骼肌GpX、GSH活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致炎癥細(xì)胞因子MRnA、蛋白表達(dá)水平升高，熱休克蛋白MRnA表達(dá)水平升高。硒蛋白W同樣具有抗炎癥作用。如：yu等采用小干擾RnA對淋巴細(xì)胞硒蛋白W基因進(jìn)行敲除，并用H₂o₂刺激試驗細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基因敲除細(xì)胞的炎癥因子（inoS，coX-2，nF-κB，ptGES，tnF-α）信使RnA表達(dá)高于基因未敲除細(xì)胞，推斷硒蛋白W主要通過影響炎癥因子的基因表達(dá)來實現(xiàn)對炎癥因子的調(diào)控，對由H2o2氧化應(yīng)激引起的炎癥反應(yīng)起到防御作用。

3.6調(diào)節(jié)硒平衡

肝臟作為硒的主要儲存器官，儲存大量的硒以供硒缺乏時全身使用。lEi等發(fā)現(xiàn)缺硒條件下，小鼠肝臟中硒蛋白GpX1的含量急劇下降到正常狀態(tài)的12%，而其它組織中硒含量沒有明顯降低，表明GpX1作為體內(nèi)一種硒的儲存形式，在硒缺乏時分解以保證其它組織內(nèi)的硒供應(yīng)。小鼠全身29%的硒存在于肝臟中，50%的肝臟硒存在于硒蛋白GpX1中。

硒蛋白p1（SEpp1）是血漿硒轉(zhuǎn)運蛋白，90%以上的小鼠血漿硒蛋白p是由肝臟合成的，研究表明血液中的硒主要與SEEp1結(jié)合，作為人體內(nèi)多種器官硒供源。采用基因敲除技術(shù)對小鼠的SEEp1基因進(jìn)行敲除，發(fā)現(xiàn)基因敲除小鼠肝臟中的硒含量顯著升高，而大腦、睪丸等組織中硒含量降低，出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙且雄性出現(xiàn)不育現(xiàn)象。從而證實肝臟是硒儲存和調(diào)控器官，SEEp1作為轉(zhuǎn)運蛋白將肝臟中的硒運往其它組織，供其應(yīng)用。SchWEizER等對小鼠肝臟中調(diào)節(jié)SEc合成的tRNA（tRNA[SER]SEc）基因進(jìn)行特異性敲除后，使小鼠肝臟無法合成分泌硒蛋白，并對多種硒蛋白含量及活性進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)血漿中SEpp1蛋白含量減少，同時腎臟中GpXS表達(dá)及活力降低，對大腦中硒含量沒有顯著影響，說明大腦中硒的供應(yīng)優(yōu)先于其它組織器官。SEEp1的靶器官主要通過相應(yīng)受體實現(xiàn)對硒的吸收。通過質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)睪丸中SEEp1與載脂蛋白E受體-2（ApolipopRotEinEREcEptoR-2，ApoER2）結(jié)合物；對小鼠載脂蛋白E受體-2基因進(jìn)行敲除，發(fā)現(xiàn)小鼠大腦受到損傷，說明睪丸和大腦中的SEEp1受體為ApoER2。腎臟中SEEp1受體與睪丸和大腦不同。KuRoKaWa等對小鼠MEGalin基因進(jìn)行敲除，通過質(zhì)譜法發(fā)現(xiàn)小鼠尿液中存在SEEp1的n端片段，且細(xì)胞中GpX3含量降低，表明腎臟中SEEp1受體為MEgalin受體，采用內(nèi)吞作用吸收血液硒，用于和合成GpX3。

3.7重金屬拮抗作用

硒具有重金屬拮抗作用，能夠保護(hù)動、植物免受重金屬的傷害。臨床研究證實，通過對高血鉛孕婦補充有機硒進(jìn)行干預(yù)，分娩前干預(yù)組血鉛含量顯著低于對照組；對長期暴露于富鉛環(huán)境下的工人進(jìn)行血清硒與血清鉛含量分析，發(fā)現(xiàn)血現(xiàn)清硒濃度高的工人的血鉛水平明顯低于血清硒濃度低的工人的血鉛水平。FRanciS等發(fā)現(xiàn)提高溶液中硒的水平，能明顯低植物體內(nèi)的鎘濃度。硒可以通過多種方式減少重金屬在植物體內(nèi)的蓄積，緩解毒害作用。首先，硒蛋白能夠抑制重金屬的吸收，并促進(jìn)重金屬在體內(nèi)的排泄；其次，硒蛋白對重金屬引起的氧化應(yīng)激有抑制作用，同時減少重金屬對生物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的破壞；再者，硒蛋白能夠拮抗重金屬對生物體內(nèi)免疫系統(tǒng)造成的損傷。另外，硒蛋白還可以幫助植物體內(nèi)重建葉綠體，增加葉綠素的含量，以緩解重金屬對葉綠體的損傷。

liu等建立一個雞模型來研究鉛和硒，將7D大的雄性雞隨機分為對照組、+SE組、+pB組和SE+pB組，并于第30、60和90天檢測雞心臟中4個炎癥因子【核因子-κB（nF-κB）、腫瘤壞死因子-α，環(huán)氧合酶-2和前列腺素E合成酶】和25種硒蛋白【包括谷甘肽過氧化物酶1（GpX1）、GpX2、GpX3、GpX4，硫氧還蛋白還原酶1（tRXp1）、tRXp2、tRXp3，脫碘酶1（Dio1）、Dio2、Dio3，硒蛋白n1（SEpn1），硒蛋白質(zhì)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相對表達(dá)水平。結(jié)果表明，鉛中毒可引起雞心臟炎癥因子MRnA水平升高，硒蛋白MRnA水平降低，心臟組織學(xué)改變，補充硒，通過抑制nF-κB信號通路和刺激雞心臟硒蛋白來減輕pB誘導(dǎo)的炎癥損傷。

3.8疾病預(yù)防與治療作用

通過大量的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，硒與人體多種疾病相關(guān)，從硒過量導(dǎo)致動物致盲到硒缺乏引起克山病、大骨節(jié)病等，人們對硒與人體健康的認(rèn)識越來越深入。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硒與癌癥、艾滋病、心血管疾病、先兆子癲、Ⅱ型糖尿病、甲狀腺疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等疾病均具有重要關(guān)聯(lián)。BERtz等采用ShRnA介導(dǎo)敲除人結(jié)腸癌細(xì)胞中的硒蛋白H基因，并通過傷口愈合試驗、動物試驗、免疫組織化學(xué)、蛋白質(zhì)印跡分析和細(xì)胞周期測定等方法對硒蛋白H含量、細(xì)胞遷移和細(xì)胞周期進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中硒蛋白H的表達(dá)受到硒的濃度和形態(tài)的影響，且腫瘤組織、小鼠未分化上皮細(xì)胞和結(jié)直腸癌細(xì)胞系中硒蛋白H表達(dá)得到加強。基因敲除試驗結(jié)果顯示：硒蛋白H減少降低了細(xì)胞的分化，增加了細(xì)胞的增殖和遷移，硒蛋白H基因敲除細(xì)胞更易于形成移植瘤，并具有更快的細(xì)胞變化周期。在腫瘤以及未分化的增殖細(xì)胞中，高水平的硒蛋白H可以抑制細(xì)胞增殖和G1/S轉(zhuǎn)變，說明硒蛋白H通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖過程中G1期向S期的轉(zhuǎn)變，從而防止細(xì)胞不可控增殖的發(fā)生。
ingolD等等采用基因突變技術(shù)使小鼠GpX4的調(diào)控基因發(fā)生突變，第2代純合子GpX4cyS/S小鼠（該類型小鼠分泌的GpX4中所有的硒半胱氨酸均被半胱氨酸取代）占28%，符合孟德爾定律，說明具有硒酸鹽的催化作用的GpX4對哺乳動物胚胎的正常發(fā)育沒有必然作用，而所有純合子GpX4cyS/S小鼠pV+神經(jīng)元細(xì)胞減少，出現(xiàn)癲癇或興奮過度癥狀，并在18D內(nèi)全部死亡，即說明含有硒代半胱氨酸的GpX4對特定類型的中間神經(jīng)元是必不可少的，可以預(yù)防癲癇的產(chǎn)生，因為神經(jīng)元細(xì)胞中含有高含量的為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成、遷移和神經(jīng)遞質(zhì)釋放所必需的多不飽和脂肪酸，而硒代半胱氨酸的GpX4具有的抗氧化性，能夠保護(hù)細(xì)胞因脂質(zhì)過氧化誘導(dǎo)而導(dǎo)致的鐵死亡。

4 結(jié)語

硒蛋白的種類較多，對人體健康的影響復(fù)雜多樣，且影響機制尚不清楚，還需進(jìn)一步研究。硒蛋白具有諸多生理功能，目前市售補硒產(chǎn)品較少，消費者的接受度較低，需加強針對相應(yīng)人群富硒產(chǎn)品的開發(fā)，生產(chǎn)復(fù)合型的硒營養(yǎng)強化劑。

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