倪嘉缵院士团队综述硒代谢和硒蛋白在大脑及脑病相关生理过程中的重要作用

近日，倪嘉缵院士团队在Science China Life Sciences杂志上发表Review文章“Selenium metabolism and selenoproteins function in brain and encephalopathy”，对微量元素硒的代谢过程、硒蛋白生物功能及其在脑与脑病中的作用进行了系统总结。重点综述了硒的生物利用和向脑中转运的机制、硒蛋白的生物合成过程及其生理功能、硒蛋白在神经退行性疾病中的作用等内容。该文最后还对硒和硒蛋白在脑病调控中的研究前景和存在问题进行了思考和展望。

GPXs、TXNRDs、DIOs和Msr等硒蛋白家族的生物学功能

GPXs负责利用谷胱甘肽(GSH)将过氧化氢(H2O2)等活性氧(ROS)还原为水。TXNRDs不仅可以通过消耗NADPH还原硫氧还蛋白(Trd)，还可以还原氢过氧化物等不含二硫键的底物。DIOs主要参与调节脱碘反应，将T4转化为T3或rT3，最终转化为T2。MSRs可以还原甲硫氨酸亚砜，恢复蛋氨酸残基翻译后的氧化修饰。

倪嘉缵院士(深圳大学生命科学与海洋学院)领导的科研团队从事硒与神经退行性疾病等研究已有二十多年的积累。他们比较了不同神经细胞中各种硒蛋白的mRNA水平，为进一步研究脑组织中硒蛋白功能提供了依据。他们还建立了多种基因敲除小鼠模型，来研究不同硒蛋白的生物学功能，特别是其在大脑中的功能。此外，他们尝试补充有机或无机形式的硒，以观察它们对神经退行性疾病模型(如阿尔茨海默病)的治疗效果，因为除了淀粉样斑块和炎症外，阿尔茨海默病还有氧化还原状态失衡的病理特征。

在该文中，他们对硒是如何被利用和运输到大脑，硒蛋白是如何在大脑中生物合成和生理功能，以及硒蛋白如何参与神经退行性疾病进行了全面的总结。他们报告了不同硒蛋白的功能，这些功能不仅来自临床研究，也来自基因敲除小鼠模型。他们还总结了硒在脑病中的作用，如阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症、肌萎缩侧索硬化症、多发性硬化症和自闭症。该文将帮助读者了解硒作为一种必需的生物微量元素的基本功能，硒蛋白在多种生物过程中的作用，以及硒和硒蛋白与神经退行性疾病关系的前沿知识。

硒在阿尔茨海默病模式小鼠脑内的生物效应及作用机制

无论无机硒（如硒酸钠）、有机硒（如硒代甲硫氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸、依布硒啉）、还是含硒材料（如硒代聚甘露醛酸和纳米硒），均被发现在最佳剂量范围内，对阿尔茨海默病（AD）小鼠模型具有预防和治疗作用，包括抑制Aβ生成、减少tau过度磷酸化、保护神经元免受损伤、改善AD小鼠学习记忆和认知障碍等生物功能。