余慶皋

(湘潭職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研處，湖南湘潭411102)

論硒與人類的健康

余慶皋

(湘潭職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研處，湖南湘潭411102)

硒是人體所必需的微量元素。從硒的研究動態(tài)，硒的營養(yǎng)作用，硒與腫瘤、心血管病、糖尿病等疾病的關(guān)系以及人類對硒的需要量等方面進行了綜述。

硒;硒營養(yǎng);硒缺乏;硒中毒;硒需要量

當(dāng)人們對硒的作用還不甚了解時，把它看作是有毒的，1943年曾將硒定為致癌元素。因此，人們早期對硒的印象是劇毒并致癌。對直到1957年，施瓦茲(K．Schwarz)發(fā)現(xiàn)硒能使維生素E缺乏的大鼠免于肝壞死，從而才明確了硒與營養(yǎng)的關(guān)系。隨后不斷地發(fā)現(xiàn)因進食貧硒飼料而出現(xiàn)的一些動物硒缺乏病，如小雞的滲出性素質(zhì)病、火雞的胗肌病，豬的肝壞死及綿羊的白肌病等。1979年，中國科學(xué)家證實了硒缺乏是克山病的一個基本病因，硒可以有效地預(yù)防克山病，從而首次證明了硒是一種人類必需的微量元素。但硒攝入過多也會蓄積于組織中而顯示其毒性。造成硒中毒的原因和硒缺乏一樣，也主要是由于地理上的硒分布不均勻所造成的。如美國南達科他、懷俄明和內(nèi)布拉斯加等州的部分地區(qū)，富硒的土壤造成植物中含硒量過高而使牧放的動物中毒。1961年，中國湖北省恩施縣所暴發(fā)的原因不明的脫發(fā)脫甲病，直到1966年楊光圻等從病區(qū)送檢的有毒玉米中發(fā)現(xiàn)硒含量高達44 mg/kg，對照以往動物硒中毒的癥狀，才證實為硒中毒。主要原因是該處富硒煤經(jīng)風(fēng)化和雨水沖刷，煤中的硒進入土壤，再經(jīng)食物鏈而進入人體。早期對硒營養(yǎng)作用的研究集中于它與維生素E的關(guān)系，并把它看做是一種抗氧化劑。1973年羅特魯克(J．T．Rotruck)等發(fā)現(xiàn)硒是谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)的必要成分，這種發(fā)現(xiàn)提示了硒是通過這種酶而發(fā)揮其抗氧化作用。從此，對硒營養(yǎng)作用的了解有了突破。但近年來提出的許多硒的生理生化作用并不都與GSH－Px有關(guān)，即硒還具有不由GSH－Px介導(dǎo)的生物活性。從而促使人們對硒的功能開始了新的討論和研究。

一 硒的抗氧化作用

硒在體內(nèi)主要以硒蛋白的形式發(fā)揮作用。目前已發(fā)現(xiàn)的人硒蛋白有25種，只有谷胱甘肽過氧化物酶(GSHPx)、硫氧還蛋白還原酶(TrxR)和脫碘酶(Dio)的生理功能研究得比較清楚，其它大部分硒蛋白發(fā)現(xiàn)得較晚，其功能正處于進一步研究及確定之中。

硒以GSH－Px的形式在體內(nèi)發(fā)揮抗氧化作用是已被公認的。GSH－Px催化還原型谷胱甘肽成為氧化型，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在體內(nèi)的主要功能也是抗氧化作用，是防止生物膜中磷脂被過氧化的第一道防線。但是，即使維生素E供給是充足的，胞液中仍有一些過氧化物產(chǎn)生，它們的清除則由GSH－Px來完成。因此，有許多證據(jù)表明硒與維生素E在抗氧化作用上有協(xié)同及互補的作用。

二 硒的抗腫瘤作用

大量的實驗研究表明，硒具有明顯的抗腫瘤作用。流行病學(xué)的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境、膳食所決定的人群血硒水平與腫瘤的發(fā)生率及死亡率呈負相關(guān)。由于機體的免疫功能與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系，故人們認為硒的抗腫瘤作用部分是通過調(diào)節(jié)和增強機體免疫功能來實現(xiàn)的。而實際上許多實驗也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。斯波爾赫茲(J．E．Spallholz)及謝菲(B．E．Sheffy)等報道了給實驗動物補硒后，使其產(chǎn)生的抗體滴度是低硒組的7～30倍;硒還能促使產(chǎn)生IgM的細胞數(shù)目增多及IgM合成增加。馬丁(J．L．Martin)等報道補硒后的豚鼠對二硝基氯苯所致的遲發(fā)性超敏反應(yīng)比未補硒對照組敏感得多。并且飼料中持續(xù)補硒的小鼠對移植的皮膚排斥反應(yīng)比食正常飼料的動物更快。還有一些資料表明硒能增強T淋巴細胞對有絲分裂原或同種抗原刺激的增殖反應(yīng);能增強巨噬細胞對巨噬細胞活化因子的反應(yīng)性，降低巨噬細胞對淋巴細胞的抑制作用;還能增強自然殺傷細胞的活性。總之，硒對免疫系統(tǒng)的影響是多方面的。進一步探討其影響機制，弄清硒對腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的影響途徑，對于最終將硒用于人類腫瘤的防治具有重大意義。

如上所述，硒有抗突變和抗腫瘤的能力。但也有實驗資料表明硒的無機化合物對細菌、酵母及哺乳類細胞具有誘變性。1989年，卡里爾(A．M．Khalil)等報道了他們用亞硒酸鈉和硒代蛋氨酸對分離的人外周血淋巴細胞DNA損傷作用。結(jié)果表明兩種硒化物的細胞畸變率都隨劑量的增加而呈明顯增高趨勢。李勇等研究了硒對體外培養(yǎng)大鼠胚胎的發(fā)育毒性，結(jié)果也表明了硒對胚胎的損害也呈劑量－反應(yīng)關(guān)系，隨著硒濃度的增加，對胚胎的發(fā)育毒性依次表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、畸形和死亡。考慮到硒類化合物潛在的遺傳毒性作用，與其有益的一面相比，研究這類化合物對人體遺傳危害的可能性則顯得更為重要。

三 硒對心血管疾病的作用

動脈粥樣硬化是高血壓、冠心病等多種心血管疾病的病理基礎(chǔ)。流行病學(xué)調(diào)查及臨床觀察發(fā)現(xiàn)，硒具有抗動脈粥樣硬化的作用，董加政等通過動物實驗證實了硒的這種作用。董加政等用高脂飼料誘導(dǎo)家兔動脈粥樣硬化的形成，同時肌注補硒，實驗結(jié)果表明，與未補硒對照組相比，硒可從數(shù)量及程度上減少動脈粥樣硬化的形成。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國和芬蘭等高硒地區(qū)冠心病、高血壓的發(fā)病率比低硒地區(qū)明顯降低。另有研究觀察到，冠心病患者(心肌梗塞11例，心絞痛14例)血硒水平低。并且有人用富硒酵母治療冠心病，能使患者過氧化脂質(zhì)(LPO)均值降低，GSH－Px與LPO的比值升高。胡以松等通過對我國大樣本人群的研究也證實膳食中的硒與高血壓呈負相關(guān)。

四 硒與糖尿病

眾多的研究資料表明，硒與糖尿病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)。楊輝等對治療前后糖尿病患者血清硒進行了測定觀察，治療前血清硒低于正常人，并與血糖呈負相關(guān)，治療后血清硒顯著升高。而且動物實驗也發(fā)現(xiàn)，低硒時大鼠血清胰島素及C肽水平都降低。但是高血糖與低血硒的因果關(guān)系說法不一，有認為是因為高血糖施加的氧化應(yīng)激反應(yīng)于組織，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(nèi)GSH－Px減少，抗氧化能力降低，體內(nèi)脂質(zhì)過氧化作用增強，引起胰島β細胞破壞而導(dǎo)致糖尿病?；诖耍藗冊囉梦鴣碇委熖悄虿?，發(fā)現(xiàn)硒具有胰島素樣作用，并收到了一定的效果。如鄒文華等用硒制劑對126例Ⅱ型糖尿病進行治療觀察表明，硒能使血糖降低并能升高胰島素和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于硒的補充，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。

五 硒與其它元素的相互作用

硒與其它元素的相互作用很早就有報道。砷能拮抗硒中毒。硒能拮抗汞中毒及鎘中毒。體外實驗表明，硒可拮抗氟所誘導(dǎo)的人肝細胞凋亡和脂質(zhì)過氧化。鎘對血硒濃度也有影響，日本的骨痛病就是由于鎘中毒所致，同時發(fā)現(xiàn)骨痛病患者全血硒濃度降低。也有通過對大鼠的研究表明，當(dāng)硒攝入量增加時，鎘的這種影響則消失。崔晞等研究了銅、鋅、錳對小鼠肝、腎、血、腦中硒含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于與硒共同攝入銅或鋅或錳，降低了硒在肝、腎和血液中的積蓄，這些部位的硒含量均低于或顯著低于純硒組。硫能拮抗硒的部分毒性作用，可使進食富硒飼料的大鼠體重增加，使硒中毒程度降低，但未能改變大鼠的肝退化功能。銀對缺乏維生素E的大鼠和小雞是有毒的，分別產(chǎn)生與硒缺乏相似的肝壞死和滲出性素質(zhì)。硒對鉛也有一定的拮抗作用，食物中補硒可降低鉛在大鼠各組織中的含量;同時，對鉛中毒的大鼠也有部份保護作用。

六 硒的其它作用

在人類，硒缺乏是克山病及大骨節(jié)病的一個主要病因已得到證實。1990年范德巴斯(J．B．Vanderpas)等還報道了對扎伊爾北部地方性甲狀腺腫地區(qū)缺碘及缺硒與克汀病關(guān)系的研究。通過對非缺碘、中度缺碘及重度缺碘3個地區(qū)的研究，發(fā)現(xiàn)克汀病患者血清硒及紅細胞GSH－Px濃度均顯著低于非缺碘對照地區(qū)，并認為這種硒缺乏與中非地方性粘液水腫型克汀病發(fā)生率高有關(guān)。在我國青海省的一些碘缺乏地區(qū)與硒缺乏地區(qū)相重疊，而這些地區(qū)的粘液水腫型克汀病也比其它省單純?nèi)钡獾貐^(qū)更為常見。但目前還沒有更多的資料來評價碘和硒同時缺乏對甲狀腺功能的影響作用。

七 硒的需要量

由于我國出現(xiàn)的克山病和大骨節(jié)病可通過補硒來預(yù)防，以及在芬蘭東部、新西蘭東部低硒地區(qū)的流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)以心肌梗死為主的心臟病發(fā)生與低硒狀態(tài)有關(guān)，而美國高硒地區(qū)多種心臟病和死亡率又明顯低于低硒地區(qū)，特別是發(fā)現(xiàn)了因硒缺乏使癌發(fā)生率、死亡率升高。于是，人們考慮以硒作為這些疾病的預(yù)防藥。但硒的營養(yǎng)安全帶窄，如果攝取營養(yǎng)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(yǎng)學(xué)中的一個重要課題。以往的研究主要是通過動物實驗及理論上的推測來獲得數(shù)據(jù)。鑒于我國兼有世界上罕見的低硒地區(qū)和高硒地區(qū)，并且都出現(xiàn)的相應(yīng)的缺乏病和中毒癥。因此，我國的這些地區(qū)是研究人類硒需要量的最佳實驗基地。楊光圻等從1982年開始研究人體硒需要量。他們在我國西南低硒地區(qū)進行硒的最低需要量和生理需要量的研究，測出成人每日最低硒需要量為17 μg，生理需要量為40 μg，用安全因子處理后得出滿足最低及生理需要的每日膳食供應(yīng)量分別為22 μg和50 μg。動物實驗表明硒的抑癌作用大都接近中毒劑量，因此，在疾病防治上就涉及到硒的最大安全攝入量。楊光圻等1985～1988年間在恩施高硒地區(qū)測得的結(jié)果表明，成人每日最高限硒攝入量為750～800 μg，用不同的安全因子處理后，得到非高硒地區(qū)和高硒地區(qū)最高攝入量分別為每日400 μg和500 μg。1990年，他們的這些研究數(shù)據(jù)得到3個國際組織(FAO/WHO/IAEA)聯(lián)合召開的國際會議的承認和采用。

總之，硒的營養(yǎng)保健作用仍是一尚待開墾的領(lǐng)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制;硒遺傳危害作用的證實;硒的抗癌機制;硒對心血管病的預(yù)防機制等等，均有待于進一步研究。隨著各種機制的闡明，硒也將作為保健、預(yù)防藥進入一個應(yīng)用時代。

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1674－5884(2012)05－0175－03

2012－03－24

余慶皋(1955－)，男，湖北武漢人，教授，主要從事生物化學(xué)教學(xué)及醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究。

(責(zé)任編校 謝宜辰)