摘要:硒是人体三大抗氧化营养素之一,也是人体必需的微量元素。硒是人体必需微量营养元素,在人体代谢过程中参与多种代谢活动,参与维持眼睛正常的生理生化功能,微量元素硒缺乏会引起眼睛的生理生化功能紊乱,引起眼科疾病如老
硒是人体三大抗氧化营养素之一,也是人体必需的微量元素。
硒是人体必需微量营养元素,在人体代谢过程中参与多种代谢活动,参与维持眼睛正常的生理生化功能,微量元素硒缺乏会引起眼睛的生理生化功能紊乱,引起眼科疾病如老年性白内障等,适当补硒可以激活体液和细胞免疫调节能力。[1]1973 年,联合国世界卫生组织宣布硒是生物体中必须的、不可缺少的微量元素之一;1988年我国营养学会修订的“每日膳食中营养素的供给量”将硒列入15种每日膳食营养素之一。此后,有关微量元素硒与健康的研究越来越广泛深入。眼组织中含有锌、硒、铁、铜等多种微量元素,目前研究较多且结论较为一致的与眼病有关的微量元素主要是锌、硒等。[2]
硒与眼病的关系
(1)硒与眼表疾病
由于直接接触气流和曝光包括紫外线照射,氧化应激对于眼表细胞是最具挑战性的,然而人们不得不睁开眼睛暴露在环境中以获取视觉。虽然眼表细胞(角膜、结膜上皮细胞)覆盖了一层泪膜可以起保护作用,如果泪液中分子复合物之间的平衡性被破坏,泪膜就会失去稳定性,而导致眼表细胞在干燥的环境中抵御氧化应激的能力减弱。GSH-Px 是细胞内一种重要的抗氧化酶,而人体必需的微量元素硒正是 GSH-Px 的活性中心。研究证实,硒通过增强细胞内GSH-Px等抗氧化酶的活性,减轻细胞的脂质过氧化反应,减少自由基的产生,防止细胞遭受过氧化损伤,提高角膜内皮细胞的抗氧化能力及生物活性[3]。有学者发现自体血清治疗严重的干眼综合征可以取得良好的效果[4],而人工泪液却不可以,进一步研究发现干眼综合征患者泪液中硒蛋白减少,经过收集、分离人血清中硒蛋白,并研究表明硒蛋白可以防御眼表细胞在环境中遭受氧化损伤,是治疗干眼综合征的关键分子[5]。硒蛋白是一种含硒的血浆糖蛋白[6],在细胞外液如血浆、乳液中都有表达,在泪液中也有硒蛋白的表达,并由泪腺合成,而角膜中硒含量的供应有赖于泪腺中硒蛋白的高表达。动物实验表明,共价硒角膜接触镜可以减少急性红眼病和角膜溃疡发生,因其可以阻挡细菌的侵入,此外其安全性研究表明此角膜接触镜对角膜健康无不利影响[7]。因此,微量元素硒对于维持眼表动态平衡及防御系统的稳定性有重要的作用。然而并不代表硒含量越多越好,一项硒作业工人眼结膜炎角膜炎流行病学调查发现,高浓度硒及其化合物蒸汽长期作业的工人眼结膜炎患病率高达46.7%,说明过量的硒及其化合物对人体眼结膜角膜有特异性损害[8]。
(2)硒与青光眼
青光眼是世界范围内引起不可逆性失明的主要原因,常常具备下列三条特征的至少两个,即眼压增高,视盘水肿和视野缺损,房水循环体系失衡是其发病的主要原因。小梁细胞合成和降解细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)是调节房水流出阻力的一个重要机制。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一族降解 ECM成分的含锌蛋白酶类,对于维持ECM不断产生与降解的动态平衡及正常的房水引流阻力具有重要意义。流行病学调查显示硒的补充可增加患青光眼和高眼压症的风险,并有研究表明血硒含量高水平增加了青光眼发生的危险,房水硒含量的中度水平则降低了青光眼发生的危险[9]。在被排泄以前,过量的硒可能对机体具有潜在的损害作用,房水能有效维持硒的合适含量,在硒严重缺乏时可以保持硒含量稳定,而在硒摄入增加时保持硒的浓度不至于明显升高。有学者用硒化合物对小梁细胞进行干预,发现其可减少MMP-2和TIMP-1的分泌[10],从而改变了MMPs 和TIMP之间的平衡,而两者的调节平衡与维持 ECM 的代谢正常和形态及功能的稳定密切相关。除此之外,研究表明硒对于维持小梁网细胞内稳态也具有重要作用[11]。大量研究显示血浆硒处于高度含量和房水硒处于中度含量与青光眼的发生有密切关系,而血浆硒的高含量是青光眼患者眼内压升高的独立危险因子[12]。
(3)硒与近视
目前,已知眼组织中含有铝、溴、钙、镉、氯、铬、铜、钾、铁、锰、钠、钒、锌、硒等十多种元素,但与近视发病较密切的是锌、铬、硒等元素。这些元素在体内参与许多酶的组成和代谢,当他们在体内的含量缺乏或不足时,这些元素的动态平衡遭到破坏,便会引起代谢紊乱,保护眼组织结构及视力的功能下降而易患近视[13]。硒在是眼组织中一种不可缺少的微量元素,在眼内睫状体和虹膜内含量较高,视网膜、色素上皮、晶状体、玻璃体中也含有硒元素。硒含量不足时,睫状肌易形成痉挛,晶状体的弹性易减弱而导致调节性近视。实验证明,给家兔注射硒后可增加其对弱光的敏感性,给近视患者补充富硒的食物,视力能够得以提高[14]。因此,微量元素在维持眼正常组织结构、代谢及视力功能方面发挥重要作用,眼屈光间质的营养及正常代谢和视功能也和微量元素密不可分。
(4)硒与白内障
晶状体的氧化损伤导致白内障形成为目前公认的发病机制。晶状体的氧化损伤导致白内障的主要机制是氧自由基的生成增加和(或)消除减少。还原性谷胱甘肽是晶状体中重要的抗氧化物质。氧自由基可以使还原性谷胱甘肽氧化成氧化型谷胱甘肽,造成还原型谷胱甘肽减少,从而削弱了晶状体抗氧化损伤的屏障功能。硒在过氧化物酶中作为一个有功能的杂原子,在 H2O2和其他氢过氧化物的代谢中扮演重要角色,可以有效的预防自由基的产生和组织的损害。有学者研究表明补充硒可以延缓白内障的进展,同时可以使血液、晶状体及防水中 GSH-Px 活性明显增加,还可以改善谷胱甘肽的减少及氧自由基的增加[15]。这并不代表白内障患者可以大量的补充硒制剂来来延缓白内障进展。Dawczynski[16]等发现随着晶状体混浊的增加,晶状体内硒含量也增加,白内障成熟期的晶状体中硒的含量高于其他期,而血清中硒则呈相反的变化。因此晶状体中硒含量过高可能是白内障的危险因素。有研究表明如果硒的含量超过了合成含硒蛋白质所需的量则会开始氧化还原循环,促进氧化损伤的发生,并最终在实验动物体内诱导白内障的发生[17]。这种白内障主要发生在核区,其机理不明。可能与下列因素有关:①硒是糖酵解的抑制剂,②硒与晶状体蛋白巯基氧化有关,③谷胱甘肽的非酶氧化,使氧化型谷胱甘肽转变成还原型谷胱甘肽,需增加还原型辅酶Ⅱ的需要量。李拓[18]等对高硒地区湖北恩施老年性白内障发病情况进行了大规模调查研究,结果显示 50岁及以上人群老年性白内障发病率并没有明显增加,说明适量摄入硒不会增加白内障发病率。
(5)硒与眼底病
视网膜色素上皮(RPE)是介于神经视网膜与脉络膜血管层之间具有高极性单层上皮,对于视觉功能的正常运转、支持与维护不可或缺。年龄相关性黄斑变性,AMD)早期发生过程与慢性氧化应激引起的RPE细胞衰老及功能紊乱密切相关[19,20]。而硒具有清除自由基,保护细胞,抗氧化,抗毒性和提高机体免疫功能等作用,可以使RPE细胞代谢过程中产生的有毒过氧化物还原为无毒的羟基化合物,使过氧化氢分解,保护 RPE 细胞免受过氧化物损害,缓解AMD的发生。有学者研究显示[21],视网膜挫伤后血清中硒水平降低,在治疗中给予含硒的药物和食物,有益于视网膜损伤的修复。因此,硒与视网膜细胞的代谢及功能维持有密切关系。
(6)硒与眼肿瘤
SCHRAUZER 等研究报道低硒跟癌症有显著关系,国内也有报道说硒的摄入量跟癌症呈负相关[22]。最近有研究报道,硒能降低端粒酶活性,而端粒酶活性增强的细胞具有无限增殖的能力,这正是肿瘤细胞的特点,人体有 90% 的肿瘤细胞有端粒酶活性表达,而正常细胞和组织除生殖细胞、造血干细胞外几乎没有这种表达。也有研究说细胞的氧化还原状态与端粒缩短有关,端粒是位于真核细胞线形染色体末端的特殊结构,端粒缩短到一定程度染色体的稳定性遭到破坏,细胞就会死亡,而端粒酶活性增强抑制端粒的缩短,阻碍细胞的死亡,因此目前把端粒酶作为癌症的标记物[23]。
目前端粒酶和眼部肿瘤的研究很少,GUPTA 等 1996 年研究视网膜母细胞瘤(RB),研究了端粒、端粒酶和 RB 基因的关系,得出了与其它肿瘤不同的结论[24],对于把端粒酶能不能作为RB 的标记物,作者认为还需进一步研究。葡萄膜黑色素瘤与端粒酶活性关系研究相对来说较多一点,HEINE等研究表明,葡萄膜黑色素瘤与端粒酶活性增高的结论ROHRBACH等的研究也基本上证实了HEINE的观点[25]。
(7)硒与视网膜病、夜盲病
长期处于缺硒状态,会影响细胞膜的完善,导致视力下降和许多眼病,如视网膜病、夜盲病。硒缺乏会引起维生素 A 代谢紊乱与缺乏,而维生素A是维护眼睛健康所不可缺少的物质。[1]
参考文献:
[1]孙计桃. 微量元素硒对眼科疾病防治的研究进展[J]. 广东微量元素科学,2011,18(10):22-25.
[2]邢怡桥,杨琳,李拓,等. 微量元素硒与眼病[J]. 临床眼科杂志,2016,24(5):473-475.
[3]屈晨,盛敏杰,厉曙光,等. 硒对中期保存的兔角膜内皮细胞的影响. 同济大学学报(医学版),2003,24:378-384.
[4] Jirsova K,Brejchova K,Krabcova I,et al. The application of autologous serum eye drops in severe dry eye patients; subjective and objective parameters before and after treatment. Current eye research,2014,39:21-30.
[5] Higuchi A,Takahashi K,Hirashima M,et al. Selenoprotein P controls oxidative stress in cornea. PLoS One,2010,5:e9911.
[6] Brown KM,Arthur JR. Selenium,selenoproteins and human health:a review. Public Health Nutrition,2001,4:593-599.
[7]Mathews SM,Spallholz JE,Grimson MJ,et al. Prevention of bacterial colonization of contact lenses with covalently attached selenium and effects on the rabbit cornea. Cornea ,2006,25:806-814.
[8]张付昌,肖培义,王文秀. 硒作业工人眼结膜炎角膜炎流行病学调查. 职业与健康,2001,17:31-32.
[9]Bruhn RL,Stamer WD,Herrygers LA,et al. Relationship between glaucoma and selenium levels in plasma and aqueous humour . Br J Ophthalmol,2009,93:1155-1158.
[10]刘思伟,吴琼,张德秀. 硒对体外培养的牛眼小梁细胞 MMP-2和 TIMP-2 分泌的影响 . 国际眼科杂志,2006,6:620-622.
[11] Conley SM,McKay BS,Gandolfi AJ,et al. Alterations in human trabecular meshwork cell homeostasis by selenium . Exp Eye Research,2006,82:637-647.
[12]赵琳,王峰. 血浆和房水中硒含量与青光眼的关系. 国外医学(医学地理分册),2011,32:65-68.
[13]方骏,吴勇勇,吴运军,等. 耳穴贴压对近视患儿头发中微量元素含量的影响. 中国学校卫生,2002,23:58.
[14]李文俊,张梅,徐良智,等. 近视与微量元素关系的初探. 现代保健医学创新研究,2007,29:86-87.
[15]Zhu X,Lu Y. Selenium supplementation can slow the development of naphthalene cataract. Curr Eye Research,2012,37:163-169.
[16]Dawczynski J,Winnefeld K,Konigsdorffer E,et al. Selenium and cataract-risk factor or useful dietary supplement. Klin Monbl Augenheilkd,2006,223:675-680.
[17]Flohe L. Selenium,selenoproteins and vision. Developments in Ophthalmol ,2005,38:89-102.
[18]Li T,He T,Tan X,et al. Prevalence of Age-Related Cataract in High-Selenium Areas of China. Biol Trace Elem Res,2009,128:1-7.
[19]潘俊如,余其林,张述,等. 老年性黄斑变性病因研究新进展.国际眼科杂志,2013,13:905-908.
[20] Klettner A. Oxidative stress induced cellular signaling in RPE cells. Front Biosci(Schol Ed) 2012,4:392-411.
[21]康暤,康虹,康润梅,等. 视网膜挫伤后不同病程血清硒含量变化观察. 包头医学院学报,2010,26:45-46.
[22]刘爱红,李改萍. 硒对小鼠抗氧化作用的研究 [J]. 长治医学院学报,2010,24 (3): 175 -176.
[23]黄琼. 硒与人体健康研究进展 [J]. 微量元素与健康研究,2009,26 (4): 68.
[24]孙守丽,魏晓东,王冰,等. 抗衰老的生物化学机制研究现状 [J]. 中国老年学杂志,2009,29 (13):1725 -1727.
[25]孙毅. 现代生物技术应用于抗衰老研究 [J]. 科技情报开发与经济,2009,19 (32): 127 -128.
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