补硒抗hiv（硒可以抗艾滋病吗）

硒的生物活性与相关疾病2006年第41期生物学通报17硒的生物活性与相关疾病水黄峙(暨南大学生命科学技术学院广东广州510632)摘要微量元素硒对人类有重要的生物学意义,硒在机体内发挥功能的主要形式是硒蛋白,特别是硒酶,其主要生物活性包括:防止自由基损伤,调节甲状腺激素和二十碳花生四烯酸代谢,增强免疫,促进生殖等。研究表明,缺硒与许多疾病如心血管系统疾病,癌症,病毒感染等有关。含硒活性物质具有良好的营养保健及医药应用前景。关键词硒硒蛋白生物活性疾病自1817年瑞典学者Berzelius发现硒元素以来。对其生物学意义的认识不断加深。硒是动物所必需的基本营养素。最新研究表明,硒酶,非酶硒蛋白,含硒活性物质等硒的功能形式,在清除自由基,代谢和免疫调节等方面均发挥一定作用。硒缺乏与克山病,大骨节病,癌症,心脑血管疾病,糖尿病,不育症,机体免疫力减退和衰老等4O余种疾病有关。硒的来源及功能形式1。1硒的来源我国除湖北恩施,陕西紫阳两地是天然富硒地区外,全国有72%国土为缺硒区。环境中的硒经植物吸收代谢是硒进入食物链的主要途径。硒经生物有机化过程生成各种有机硒化物。已发现有含硒蛋白,硒代氨基酸及其衍生物,烷基化硒,含硒核酸,硒多糖等数十种有机硒化物。

其中大多数可作为良好的硒源,并且可能是硒的活性形式。机体对有机硒和无机硒的吸收及利用是不同的。有机硒的生物利用度高于无机硒,且容易被机体反复利用,而无机硒则有较强毒性。1。2硒的功能形式硒蛋白是硒在机体内的主要功能形式。从人体内已发现25种硒蛋白,其中对谷胱甘肽过氧化物酶家族,脱碘酶家族和硫氧还蛋白还原酶家族等已进行了深入研究。发现谷胱甘肽过氧化物酶家族有胞内谷胱甘肽过氧化物酶,胞外谷胱甘肽过氧化物酶,磷脂过氧化物(或称膜型谷胱甘肽过氧化物酶)和胃肠谷胱甘肽过氧化物酶等4个成员。脱碘酶家族包括3员。1996年以来,已发现至少有3种硫氧还蛋白还原酶成员。硒蛋白P是一种血浆硒蛋白,含有lO～12半胱氨酸残基,推测它是一种硒的转运蛋白,并可能参与血红素代谢。硒蛋白W是一种细胞内硒蛋白,只有1个硒代半胱氨酸残基,是维持肌肉组织正常功能所必需的。另外,在前列腺上皮细胞和淋巴细胞均发现有15×10硒蛋白,其功能还有待明确。硒在机体内除硒蛋白外还有多种存在形式。如硒代氨基酸,硒的烷基化物,硒谷胱甘肽等,其中许多具有氧化还原活性。化学家及药物学家合成了许多活性硒化合物。如苯丙异硒唑衍生物,Ebselen及其衍生物+广东省自然科学基金重点项目f05103295)资助等,研究硒蛋白以外的硒功能形式是阐明硒化学保护作用机制的又一领域。

硒的主要生物效应2。1清除自由基早在硒酶发现之前。人们就观察到硒化合物具有明显的抗氧化作用。硒化合物通过与膜脂双层结构中部疏水区的接触。直接捕获脂质过氧自由基,或者与自由基反应,生成硒中心自由基而清除之。随着硒酶的发现及对其催化机理的认识。发现硒酶在防止自由基损伤方面发挥主要功能。谷胱甘肽过氧化物酶催化还原型谷胱甘肽氧化。使过氧化物及自由基还原成水或羟基化合物。防止生物大分子发生氧化应激反应,保护生物大分子的结构和功能。已证实膜型谷胱甘肽过氧化物酶在维生素E参与下,对保护细胞膜抗氧化损伤尤为重要。并可降低磷脂氢过氧化物形成及胆固醇酯与脂蛋白的亲和力,防止氧化的低密度脂蛋白聚集在动脉管壁。硫氧还蛋白还原酶对维持细胞内还原状态非常重要。研究证明,在NADPH存在时。硫氧还蛋白还原酶可清除过氧化氢和脂质过氧化物,其清除效率甚至高于谷胱甘肽过氧化物酶。2。2代谢调节前列环素和血栓素在调控血小板活性和血管舒缩平衡方面非常重要。二十碳花生四烯酸代谢中,必须经过谷胱甘肽过氧化物酶催化才能合成前列腺素和白三烯等功能分子。已证实低硒状态可导致前列腺素水平下降血栓素水平升高,使心血管舒缩平衡打破,血管收缩和血小板聚集,呈现高凝状态,这被认为是补硒具有抗心血管疾病作用的可能机制。

脱碘酶在合成和调节甲状腺素过程中,催化rr4(3,5,3,一四碘甲腺原氨酸)5位脱碘,生成T(3,5,3一四碘甲腺原氨酸),T是真正起作用的甲状腺素,生物学活性是rrd倍。研究还发现,硫氧还蛋白构成一些翻译因子,肾上腺皮质激素受体和NF—KB等分子上的关键性半胱氨酸残基,作为硫氧还蛋白还原酶催化底物,可发生构象改变,从而调节细胞分化与增殖。硫氧还蛋白还原酶对核苷二磷酸还原酶活性也具有重要调节作用。亚硒酸对脂肪细胞的促分裂原活化蛋白激酶和S6核糖体蛋白激酶具有持久的激活作用,是18生物学通报2oo6年第4l胰岛素信号转导磷酸化级联过程中的重要组成部分,说明硒参与胰岛素介导的代谢调节。2。3增强免疫补硒有明显的免疫激发效应,如T细胞增生,对抗原刺激的反应性增强,rrc细胞杀伤活性增强,NK细胞杀伤力提高,刺激抗体的产生,增强机体的非特异性免疫,调节细胞因子分泌等,这些效应在肿瘤病人的治疗性研究中也已被证实。研究表明。通过硒酶的抗氧化及代谢调节作用可能是硒增强免疫功能的重要方式,例如,硫氧还蛋白还原酶的催化底物硫氧还蛋白可刺激白细胞介素2受体0【表达,因此。把硫氧还蛋白归入T细胞生长因子范畴,但硒的酶作用机制不能圆满解释硒的所有免疫增强效应。

另有报道,多种T细胞相关基因(CD4,CD8,HLA—DR,p33等)mRNA的阅读框含有多达10个框内UGA码子,其上游含有与硒代半胱氨酸插入序列相类似的茎环(stemloop)结构AUG(N)mAAA(N)UGA,可能使这些mRNA编译T细胞硒蛋白,因此硒对免疫细胞的作用还有待深入研究。2。4促进生殖睾酮生物合成和精子正常成熟过程中需要硒的参与,因此,硒是维持雄性生殖力的基本因素。膜型谷胱甘肽过氧化物酶在精子发育成熟和活力维持中具有酶功能和结构作用双重性。Flohe究组发现。在精子的发育成熟过程中,该酶对保护精子抗氧化损伤是重要的,但成熟精子线粒体膜含有丰富的膜型谷胱甘肽过氧化物酶。占膜结构组份的50%。且失去酶催化功能。进一步分析发现,酶活性的丧失是由于蛋白质分子聚合为无功能形式,并据此提出膜型谷胱甘肽过氧化物酶在精子发育的早期具有酶活性。而在成熟精子则发生聚合变构转变成一种结构成份。维持精子的正常形态和活力,解释了低硒引起的精子活动力下降及头尾的断裂现象。最近发现,硒蛋白P也参与精子发育和成熟过程。硒与相关疾病3。1硒与病毒感染硒是与HIV感染有重要关系的营养因子,在体外发现,硒可有效抑制HIV复制。

Baum等观察到硒缺乏的HIV病人死亡率是硒水平正常病人的2O倍(p0。0001),Baum认为,血浆硒浓度作为HIV死亡率的危险因子(危险指数:16),比T细胞数量更具有显着性意义。研究证明,硒也是人群感染肝炎病毒的相关因素。而且可阻止肝炎病人发展为肝癌的速度。Shisler的研究发现,传染性软疣病毒可编码种与谷胱甘肽过氧化物酶同源的蛋白质。为病毒抗紫外辐射及超氧离子等环境协迫可提供的保护机制。 许多人类致病性病毒如HIV,柯萨奇病毒,肝炎病毒, 鳃腺炎病毒具有合成病毒硒蛋白的能力。当机体有足 够的硒。可提高细胞免疫功能,并减少病毒诱发的宿 主细胞凋亡,使病毒处于低水平复制,然而,当硒浓度 降低时,因超氧胁迫和病毒诱发的细胞凋亡,引起大 量病毒播散。 Beck 研究发现。硒缺乏可引起强毒力柯萨奇病毒 株产生,引发心肌炎。在人类克山病病人血和组织中也 已分离出柯萨奇病毒因此硒缺乏可能引起病毒基因 毒力突变导致克山病。中国环境低硒带反复出现新的 流感病毒突变株。以及在扎伊尔硒缺乏人群中发生 HIV 大流行,是否由于缺硒引起这些RNA 病毒毒力突 变还有待证实。这将对乙肝病毒,流感病毒,HIV 行病学防治具有相当重要的意义。

Beck最近报道,硒 缺乏可能也是SARS 病毒突变和流行的相关因素。 3。2 硒与生殖力低下调查发现,习惯性流产妇女血 清硒含量明显偏低。可能因为谷胱甘肽过氧化物酶活 性降低,削弱了对生物膜和DNA 的抗氧化保护。挪威 低生殖力男子精液中硒浓度与精子量呈正相关。研究 发现,低生育力的成年男性每天补充硒100g,3 月后。其精子活力明显增强。其中有11%恢复生育能力。饲喂动物低硒饲料发现精子形态结构异常,引起 精子活动力下降,尾部易断裂,使受精机会减少。 3。3 硒与心血管疾病Salonen 等调查发现血清硒浓 度45I~g/L 的人群心血管疾病发病率及死亡率提高 倍。Suadicani等研究表明。血清硒低于79I~g/L 丹麦中年和老年男性患心肌缺血性心脏病的危险性明显增高。 3。4 硒与癌症早在1979 年,营养学家就指出,成人 每天摄取100～200 只的硒,可减少多种癌症的发生。 Schrauzer 等对27 个国家进行调查统计表明,癌症发 病率与摄硒量呈负相关。我国上海启东地区和台湾的 统计资料表明,乙型肝炎病毒携带者通过服用硒酵母 连续补硒4 年,原发性肝癌发生率明显降低。

其他癌 症如前列腺癌,皮肤癌等也有相似的研究报告。来自 美国的癌症营养防治机构的实验指出,对血浆硒低于 106txg/L 的人群补硒,癌症的平均发生率降低48%。 双盲实验补硒量为90ixg/d,已超过硒酶活性表达的 适宜剂量,说明除硒酶的作用外,还存在其他的硒化 学保护作用参与其抗癌机制。 3。5 硒与其他相关疾病研究显示,硒对大脑的生 理功能是重要的。补硒可减少儿童顽固性癫痫患者发 作;在老年人群,血浆硒浓度低明显加速衰老和认知 能力的下降,早老性痴呆病人脑部硒的含量只有正常 对照的60%。此外,低硒状态与忧郁及其他负面情绪 如焦虑,精神错乱,敌意等的形成有明显的相关性。美 国的一项问卷式心理测量研究发现。剥夺硒供给导致 情绪忧郁和攻击性行为倾向,硒水平越低者,该测量 分值越低。显示低硒是产生心理失常的因素之一。补 硒l00ixg/d 明显减少焦虑,忧郁,厌倦情绪的产生。而 这些现象在低硒饮食时表现明显。 2006 年第41 期生物学通报19植物次生物的代谢途径水 (话北农林科技大学林学院陕话杨陵712100)摘要系统地介绍了关于植物次生物代谢途径方面的研究成果。归纳了植物次生物 个主要代射途径:酚类代谢途径,萜类代谢途径,生物碱代谢途径,并对其代谢机理进行了探 关键词次生代谢物代谢途径机理植物次生代谢产物是植物体利用某些初生代谢 产物,在一系列酶的催化作用下,形成的一些特殊化 学物质。

这些化学物质是细胞生命活动或植物正常生 长发育非必需的小分子有机化合物,其产生和分布通 常有种属,器官,组织以及生长发育时期的特异性。次 生代谢产物是植物对环境适应的结果。次生代谢物为 人类提供了丰富的药物,香料和工业原料,对人类的 生产和生活具有重要的作用。 植物次生代谢物种类繁多,结构迥异。一般分为 酚类,萜类,含氮有机物三大类,每一类已知化合物都 有数千种甚至数万种以上,如黄酮类,酚类,香豆素, 木脂素,生物碱,萜类,甾类,皂苷和多炔类等。这些次 生代谢产物在植物体内主要通过苯丙烷代谢途径,异 戊二二烯代谢途径,生物碱合成途径形成。莽草酸途径 主要能提供合成一些次生代谢物的前体。 酚类合成途径酚类主要包括黄酮类,简单酚类和醌类等。黄酮 类化合物系色原烷(chromane)或色原酮(chromane)的 一苯基衍生物,泛指由两个芳香环(A和B)通过 中央三碳链相互连接而成一系列化合物,可以分为l4 种主要类型,酚类化合物主要是通过苯丙基类生物合 成途径合成的(图1)。