细胞微量元素(细胞微量元素有哪些种类)
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硒是人体必需的微量元素。中国营养学会也将硒列为人体必需的15种营养素之一, 研究表明,低硒或缺硒人群通过适量补硒不但能够预防肿瘤、肝病等的发生,而且可以提高机体免疫能力,维护心、肝、肺、胃等重要器官正常功能,预防老年性心、脑血管疾病的发生。
来自德国慕尼黑的 Marcus Conrad 博士课题组,在《细胞》杂志上首次阐明了微量元素硒对于哺乳动物不可或缺的原因之一。
硒元素在哺乳动物体内主要通过取代半胱氨酸上的硫,合成硒代半胱氨酸发挥作用。在哺乳动物体内,有20多种蛋白质内含有硒代半胱氨酸,这些蛋白质又被称为硒蛋白。
1、 大脑神经元的发育离不开硒元素
小鼠的发育过程中,有一种大脑中间神经元的发育十分依赖硒元素的存在,缺乏硒后,这些小鼠的胚胎并不会立即死亡,而是正常发育,同时也会产生正常的后代。但是到了出生后14天左右,这些小鼠后代开始出现异常,体重开始减轻;而到了18天时,缺乏硒的小鼠后代全部死于致命癫痫。
原因是当缺乏硒元素时,小鼠后代的某些神经元含量会大大减少,诱发致命的癫痫,导致实验组小鼠全部死亡。
实验过程中,小鼠生长发育的其他时期,缺乏硒元素并不会影响小鼠的寿命、生存以及繁殖。
2 、谷胱甘肽过氧化物酶对出生后小鼠某些神经元的发育成熟至关重要
随后发现,谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)对于小鼠出生后某些神经元的的发育成熟至关重要,这类中间神经元在发育过程中对于氧化应激反应异常敏感,容易受氧化应激的影响出现铁死亡 。
3、 在小鼠发育过程中,用硫取代硒实验
硫和硒是同族元素,半胱氨酸和硒代半胱氨酸的区别就是,半胱氨酸含有硫元素,硒代半胱氨酸含有的是硒元素,别的无差别。
Conrad博士研究组在小鼠出生后,将谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)中的硒原子用硫取代,结果发现谷胱甘肽过氧化物酶4活性显著降低,小鼠的某些关键神经元细胞内堆积了大量的过氧化物,但是无法被有效清除,结果诱导大量神经元死亡,最终诱发严重的癫痫,导致小鼠死亡。
4、 成年小鼠体内用硫取代硒会怎么样?
Conrad博士还做了另一个实验,将成年后小鼠体内所有GPX4中的硒原子换成硫后,结果成年小鼠并不会死亡,还是能够与野生小鼠一样生存下去。表明,成年小鼠缺硒并不会影响细胞的正常增殖和分化。
5、 结论
谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)中的硒元素在某一特定的发育时间段对于哺乳动物异常重要,尤其是发育过程中。
现在你明白国家为什么要在婴幼儿奶粉中强制要添加硒元素了吧。
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