硒的生物學作用及其意義

摘要：硒是人和動物必需的微量元素之一，近年來大量資料證明，許多疾病與缺硒有關。就近年來人們關注的硒與疾病的關係，對硒的生物學特性、生物學功能及硒與機體免疫功能、人體硒缺乏及需要量部分文獻資料作一回顧，同時對硒的開發應用國內現狀和前景談一點看法，僅供參考。

關鍵詞：硒的生特學特性；免疫；需要量；開發研究

硒是人和動物必需的微量元素之一。1953年Schwartz發現Se能使大鼠免遭膳食性的肝壞死，並提出Se是機體不能缺少的一種微量元素。我國科學工作者經過多年的協同研究於1973年首先提出Se與克山病的發生有密切關係，並進行了大量的臨床乾預性研究，取得了明顯的成效。從而肯定了Se是人體必不可少的一種微量元素，這些工作引起國際上學者的廣泛關注和肯定。WHO於1973年確認硒為人體必需的第一類(包括碘、鋅、銅、鉬、鉻、鐵)微量元素。現將硒的生物學作用及其研究進展介紹如下。

1.硒的分子生物學特性

國內外大量研究資料提示，Se有廣泛的生物學作用，在預防克山病和某些癌症以及延緩衰老中發揮著越來越大的作用。硒在血液和組織中的形式可能是多種多樣的，但主要是Se通過摻入到蛋白質中發揮作用，Se以兩種形式存在於蛋白質中，一種是以可離解的因子存在，另一種是與氨基酸結合以共價鍵的形式存在。以第一種形式存在的Se多見於細菌，在哺乳動物中的硒以共價鍵的形式存在於蛋白質中，其中主要涉及到兩個氨基酸，即硒半胱氨酸(Se—Cys)和硒蛋氨酸(Se—Mys)，後者在蛋白質中可代替蛋氨酸的存在，而Se—Cys只在蛋白質的特定位點發揮特殊的功能，主要是催化氧化—還原反應[3～5]。

2.硒的生物學功能

硒是機體必需的物質，它的最主要的生物學功能是構成谷胱甘肽過氧化物酶(GSH—Px)的重要成分，催化還原型谷胱甘肽(GSH)變成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，使有毒的過氧化物變為無毒的羥基化物。

H2O2在GSH—Px的催化下被分解，從而保護細胞及其組織不被過氧化物損傷，特別是保護細胞和細胞器的膜，如線粒體、微粒體、溶酶體的膜。硒和維生素E都是抗氧化劑，它們之間具有協同作用。硒是以谷胱甘肽過氧化物酶的方式起作用，催化H2O2分解成H2O，發揮抗氧化作用，從而保護細胞及組織免於受過氧化物的損害。而維生素E則是阻止不飽和脂肪酸被氧化為水合氧化物，另外，硒參與輔酶Q的合成。有人認為，硒還能在體內使有毒的金屬如砷、汞等失活。

3.硒與機體免疫功能

有關Se的生物學作用在70年代證明它是谷胱甘肽過氧化物酶的重要成分，因此，它在細胞抗氧化系統中具有極其重要的作用。硒與免疫的研究則是近年來研究的熱點之一，研究者發現硒的攝入量如果低於最適量時，可損害機體免疫系統的發育和功能，現將硒與免疫的關係從以下幾個方面加以介紹：

3.1硒與非特異性免疫非特異性免疫的效應細胞包括巨噬細胞、單核細胞和中性粒細胞，吞噬細胞溶解作用和殺傷感染的微生物是非特異性免疫效應細胞的重要功能。許多研究證實，硒可以影響吞噬細胞的殺菌活力。Wurgastuti等人研究了補充硒對孕期母豬的免疫功能的影響，發現硒缺乏可明顯抑製吞噬細胞殺傷活性，補硒則可顯著提高母豬外周血吞噬細胞殺傷活性。Bendnarek等人進行兩周動物實驗，每天以5.75mg的硒給小牛肌肉注射，結果血中白細胞計數明顯上升，硝基藍四氮唑陽性細胞數及吞噬細胞指數均明顯增高(P＜0.05)。硒影響吞噬細胞功能的確切機理尚未明了，可能與GSH—Px有關，有待進一步研究。

3.2硒與特異性免疫特異性細胞免疫的主要效應細胞是T細胞、自然殺傷(NK)細胞及K細胞。T細胞亞群又可分為輔助性T(TH)細胞(此類細胞是識別抗原以及產生抗體)、抑製性T(TS)細胞(主要是對B細胞、巨噬細胞及其它T細胞的活性起負向調節作用)及細胞毒性(TC)細胞(對感染的靶細胞及腫瘤細胞起溶解和殺傷作用)。補充適量的硒可使人和動物TC和NK細胞的活性明顯增強。Kiremid—jian等人給硒正常的志願人員補充硒(200μg/d)，8周後外周血TC介導的腫瘤細胞毒活性增加118%，NK細胞活性增加8263%。ROy等人以2.0mg硒/kg給衰老的大鼠補充8周，結果Tc細胞的殺腫瘤細胞活性提高到未補硒的青年大鼠的水準。但硒對Tc細胞的調節作用機制還未明了，可能與補硒能使細胞膜上的白細胞介素2(IL—2)受體表達增強有關，也有可能是硒影響了跨膜電位或細胞內的信號傳導，從而影響Tc細胞的增殖和分化。另外，硒還能使誘導性T細胞(Ti)與Tc比值下降，TH數量升高。血清硒水準與CD4+T細胞數以及CD4+/CD8+比值存在顯著正相關。上述這些說明硒可以調節細胞免疫，增強免疫功能。

3.3硒與體液免疫Ｍarkimur等人以維生素Ｅ攝入充裕而硒處於缺乏臨界水準的牛作為補硒實驗，並注射嗜血桿菌Ｈ.somus。在補充硒的早期，補硒組與對照組抗體滴度變化無明顯增加，但有的報導與此相反。硒對免疫球蛋白影響的研究不多，結果也不一致，硒對體液免疫作用機理尚未見報導。這方面應進一步深入研究。

總之，硒缺乏可影響免疫系統的各個方面，補硒可使細胞免疫、體液免疫、非特異性免疫功能得到改善。作用機制之一可能是含硒的GSH—PX的活性增強，可以減少免疫細胞內過氧化脂質的堆積從而增強免疫細胞的功能。

4.人類硒缺乏及其需要量

缺硒可致羊的肌肉營養不良，特別是骨骼肌和心肌顏色變淺，稱為白肌病。在其它家畜及野生動物中也發現白肌病，動物可發生廣泛的心肌壞死。單純缺硒而維生素Ｅ正常時，禽類生長障礙，羽毛失常，胰腺纖維變性。缺硒的大鼠可出現發育障礙、生殖障礙和精子異常。

我國的克山病與地方性硒缺乏有關，黑龍江、吉林、遼寧、陝西、甘肅、山西、山東、河北、河南、四川、雲南、西藏、寧夏、湖北等地的部分農村均有此病流行。現已表明，克山病流行區的主糧、兒童頭髮、全血硒含量都低於非流行區。流行區全血中的GSH—PX的活性低下，尿硒負荷實驗也顯示流行區的居民體內缺乏硒。當然硒攝入過多也會引起中毒，表現為頭髮乾燥、易脆、眉毛、鬍鬚、腋毛、陰毛脫落，脫甲、甲變脆、甲面出現白點和縱紋、甲面斷裂、肢端麻木和抽搐、麻痹等徵狀。

硒的需要量和供給量：我國克山病研究結果認為：預防克山病的最低硒攝入量為每日17μg，每日攝入48.3μg時可維持血漿GSH—PX最高活力的恆定水準。膳食硒每日攝入量以50～250μg為宜。

5.目前我國有關硒開發的研究現狀

因為硒是清除過氧化物和自由基的谷胱甘肽過氧化物酶的重要組成部分，是一種強抗氧化劑，具有重要的生理、藥理和臨床意義，並且硒還具有抑製某些癌細胞、激發免疫球蛋白、增強機體免疫力的作用。因此，它具有抗癌、防癌和防治肝和心血管病，並且具有明顯的抗衰老的作用。所以，硒與人類健康和疾病的關係及其應用日益受到人們的重視。近十幾年來國內外研究發現低硒地區與腫瘤死亡率呈明顯的負相關，動物實驗表明微量元素硒能抑製肝、乳腺、結腸、皮膚等癌症的發展。在我國肝癌高發區江蘇啟東縣，研究人員作了人群補充硒乾預性實驗，觀察4年，結果發現肝癌高發家族補充硒後肝癌發生率比對照組低2倍以上(P＜0.05)。硒還具有明顯的保護肝臟的作用，啟東縣用含硒食鹽觀察2萬人，以19萬人作為對照，結果肝炎發病率下降1.7—3倍(P＜0.05)，45萬人的擴大實驗證明補硒有明顯抑製甲、乙型肝炎的作用。國內多家醫院用希力康(含硒酵母片)治療心肌炎，治癒率達90%—93%，不加硒則治癒率為60%—69%，加硒治療冠心病總有效率達93%—95%，不加硒則總有效率為73%。北京空軍總醫院用希維康片治療風濕性關節炎3000多例總有效率達到96.63%。

目前，各界對富硒資源的開發利用已做了大量的工作，如：富硒蛋、富硒茶、富硒煙、富硒絞股藍、富硒飼料、富硒酵母、含硒麥芽、富硒糧等進行了大量的研究，特別是對在延緩衰老、抗癌防癌等方面有顯著的功效，具有保健食品的應用開發價值。

羅海吉 吉雁鴻 (第一軍醫大學衛生學教研室廣東廣州510515)

參考文獻（略） 轉引自《微量元素與健康研究》2003年，增刊：12