我国硒的环境分布及其与甲状腺疾病关系研究

胡隆庆.安全与环境工程.2022

全球甲状腺疾病的发病率在近30年内不断升高，中国成年人甲 状腺疾病的发病率超过了50％，由于甲状腺疾病的长期随访及治疗特点，给国家带来了巨大的医疗负担。我国是世界上缺碘最严重的国家之一，自1994年实施普通食盐加碘政策后，甲状腺疾病的发病率明显降低，这也成为甲状腺疾病一级预防的重要启示和开端。硒与碘均为人体甲状腺正常生理过程中必不可少的微量元素，因此硒与甲状腺疾病的关系也值得进一步研究，这将对甲状腺疾病的预防和治疗具有重要的提示及指导作用。

我国富硒地的分布

世界范围内不同土壤中硒元素含量的差异悬殊，美国、加拿大、俄罗斯、中国的部分地区都曾发现了富硒土壤，但相比之下，欧洲大部分地区的土壤中缺乏硒元素，全世界土壤中硒元素含量的平均值约为0.4mg/kg。我国《土地质量地球化学评价规范》（DZ／T2095-2016）中将土壤中硒元素含量分为５个土壤硒营养等级（见 表２），其中土壤中硒元素含量低于0.152mg/kg被归为硒元素缺乏土壤。纵观全球，缺硒地区在南北半球分别呈现为两条高于30°的纬向范围带，该缺硒带在我 国呈现为东北－西南走向，从黑龙江省延续到云南省。

尽管我国硒资源储量较为丰富，且存在着如陕西紫阳、湖北恩施等局部富硒地区，土壤中硒元素 含量可达9.136mg/kg，但全国土壤中硒元素含量的平均值仅为0.29mg/kg，且超过2/3的面积为 低硒地区，覆盖约７亿人口。总体来说，我国属于典型的缺硒国家。

硒的摄入

我国居民每日摄入的硒40％以上来自粮谷类食物，因此不同地区人群硒摄入量的差异较大，摄入范围从7ug/d到4990ug/d不等。除了少数富硒地区外，我国大部分地区居民硒的摄入量均低于最低推荐硒摄入量60ug/d，处于缺硒或潜在缺硒状态。中国营养学会推荐的我国不同居民人群每日硒的摄入量如表３所示。

硒的吸收

食物中的硒主要分为两种形式：有机硒如硒代半胱氨酸（Sec）、硒代甲硫氨酸（Se-Met）、硒－甲基硒代半胱氨酸（Se-M-Cys）等；无机硒如硒酸盐、亚硒酸盐等。人体内不同形式硒的共同吸收部位为十二指肠及盲肠，两者通过不同途经被吸收。总体来说，人体对有机硒的吸收效率（80％）高于无机硒的吸收效率（50％）。

人体内的硒蛋白及作用

硒在人体内通过形成25种硒蛋白而发挥多种作用，所有硒蛋白的共同特点是其活性中心含有Sec。Sec由常见的终止密码子UGA编码，并通过独特的tRNA整合至硒蛋白中。多数硒蛋白具有生物酶活性，此种具有生物酶活性的硒蛋白又称为硒酶。目前人体内已发现的硒蛋白中，包括５种谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、３种碘化甲状腺原氨酸脱碘酶 （DIO）、３种硫氧还蛋白还原酶 （TrXR）、硒磷酸合成酶（SPS2）、甲硫氨酸硫氧化物还原酶（MsrB1）和硒蛋白Ｆ、Ｈ、Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｓ、Ｔ、Ｖ 和 Ｗ。

硒蛋白目前已证实的作用包括：维持体内氧化还原平衡；参与TH 的激活及灭活；参与细胞因子的调节，控制炎症反应、内质网应激反应和调控细胞周期等。一些硒蛋白在糖蛋白的折叠、协调肌动蛋白动力学、调节巨噬细胞功能和维护内质网稳定等方面也发挥着重要作用。还有很多硒蛋白的作用尚不明确，但不可否认的是，硒蛋白在人体生命的发展及维持的各个方面均起到了重要作用。人体内缺硒可能会导致克山病、大骨节病、男性不育，增加癌症、心血管疾病患病的风险，减弱机体免疫及抗病毒能力等。

硒与甲状腺

甲状腺是人体最大的内分泌腺，分泌的甲状腺激素（TH）几乎可作用于所有细胞起到调控机体生长发 育、代谢等多种作用。甲 状 腺 表 达 多 种 硒 蛋 白，主 要 包 括DIO-1、DIO-2、GPx-1、GPx-3、GPx-4、TrXR-1、TrXR-2、TrXR-3以及硒蛋白Ｆ、Ｐ、Ｍ 等，这些硒蛋白在产生TH 以及维持机体TH稳定过程中起着至关重要的作用。GPx及TrXR通过参与细胞氧化反应从而调控TH 的生物合成效率，DIO则可调控TH不同活性形式间的互相转化。当人体内硒缺乏时，甲状腺会进行硒的优先保留、重新分配及特异硒蛋白的表达增加，而补充硒元素时，会出现甲状腺中硒元素的 优先富集。因为甲状腺对人体内硒元素摄取的优势地位，学者们倾向于认为甲状腺疾病与硒之间存在一定的联系。

硒与弥漫性毒性甲状腺肿的关系

弥漫性毒性甲状腺肿又称为格雷福斯病（GD），是甲状腺功能亢进最常见的病因。GD 是一种自身免疫性疾病，表现为促甲状腺激素抗体刺激促甲状腺激素受体从而导致TH过度分泌引起的临床综合征，常见的甲状腺外表现包括格雷福斯眼病（GO）和胫前粘液水肿（PTM）。研究证实GD及GO人群血清硒水平低于正常人。一项样本量为38人的随机对照试验表明，在MMI治疗GD过程中额外补充有机硒制剂可促进甲状腺功能的恢复；Wang等的41例前瞻性队列研究中，硒补充亦 能在复发性GD患者甲状腺功能恢复过程中起促进作用。硒制剂可促进GD患者TRAb的恢复及甲状 腺功能的正常化，其对于GO的治疗作用则体现在眼部症状和生活质量的明显改善。学者们推测硒 制剂在GD及GO 治疗中的积极作用可能源自于硒的抗炎、抗氧化和细胞因子调节特性。

硒与桥本氏甲状腺炎的关系

桥本氏甲状腺炎（HT）又称为自身免疫性甲状腺炎或漫性淋巴性甲状腺炎，与 GD同属于自身免疫性甲状腺疾病（AITD）。HT的特征性表现为甲状腺自身抗体如抗甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）和抗甲状腺球蛋白抗体（TGAb）阳性，抗体不断攻击甲状腺，最终可能导致甲状腺 功能减退。2015年我国陕西一项关于不同硒摄入地区共6152例样本的横断面观察研究中显示：高硒摄入地区人群（血清硒中位数为103.6ug/L）和低硒摄入地区人群（血清硒中位数为57.4ug/L）中，HT 的患病率分别为2.2％和3.3％，且两者之间的差异具有统计学意 义。最新一项关于补充硒治疗HT 的荟萃分析纳入了23项关于提示补充硒治疗 HT的随机对照试验，提示在补充LT４ 的同时补充硒制剂可降低TPOAb的水平，促进患者甲状腺功能的恢复。

硒与甲状腺癌的关系

甲状腺癌（THCA）是最常见的内分泌恶性肿瘤，占每年诊断的所有癌症的3.4％，严重威胁到人们的身体健康。THCA的发病率在近几十年呈现不断升高的态势，并且发病分布存在一定地区性及人种差异。研究发现硒通过增加生长停滞与 DNA损伤可诱导蛋白153及34的表达，导致细胞周期 停滞，从而抑制甲状腺癌的生长；Metere等对手术后标本分析发现，甲状腺癌细胞中GPx-1及GPx-2的含量明显低于正常甲状腺滤泡上皮细胞，且自由基含量也明显升高，提示甲状腺癌的发生可能与细胞内氧化应激反应有关。

硒在TH 的产生、甲状腺细胞的自身保护机制中发挥了重要作用，同时在甲状腺多种疾病的发生发展过程中也发挥着潜在的生物学影响。随着研究的不断深入，硒在治疗 GD、GO 及 HT中的辅助作用已经被越来越多的研究证实。但人体内硒代谢、运输的部分过程和硒蛋白的功能以及硒在甲状腺疾病发生发展过程中的病理生理机制仍需要进一步研究与明确。调节硒的摄入和控制人体内硒水平，将会为未来甲状腺疾病的预防和治疗的突破方向提供新的可能性。