脸部轮廓图:硒——筑成抗病毒的三道防线

            硒——筑成抗病毒的三道防线

             张劲松(博士)

【本站原创，未经许可不得转载，违者必究】

    病毒对人类产生危害，有三个基本过程。第一是它要逃过人体免疫防御进行入侵。第二是它要催毁人体抗氧化防御造成损伤。第三是它在人体内繁殖时产生变异，有些变异形成攻击性更强的新病毒。已知硒对柯萨其病毒、流感病毒、艾滋病毒、肝炎病毒等有抑制作用，硒从增强免疫防御、增强抗氧化防御和阻断病毒突变三条防线上抵抗这些病毒。不同于普通的免疫调节和抗氧化物质，硒抵抗病毒的作用有独特机制，这根源于病毒与人均有硒蛋白，均需要硒。

    维持机体充裕的硒能够防止病毒入侵（免疫机制），减小入侵病毒的危害（抗氧化机制），阻断病毒突变（病毒硒蛋白机制），硒构驻抵抗病毒三道防线，而硒阻断病毒突变作用意义重大。

硒的第一道防线（免疫防御）：足量硒对维持免疫系统正常是必需的，尤其是对T细胞。硒能上调白介素-2受体基因，增加白介素-2受体含量，从而放大了白介素-2的作用。硒对体液免疫、细胞免疫和吞噬功能均有调节作用。硒缺乏则相反，导致免疫功能低下。硒通过调节人体免疫功能防止病毒入侵。    硒的第二道防线（抗氧化防御）：致病的病毒，当遇上硒摄入充分机体，由于抗氧化含硒酶谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性高，病毒只造成轻度组织损伤。相反，当遇上硒摄入缺乏机体，由于GPx活性低，病毒造成重度组织损伤（图一）。

图一、病毒对组织损伤（机体硒充足组织损伤轻，相反则重。）

    硒的第三道防线（阻断病毒突变）：克山病的病因是柯萨其病毒，有些柯萨其病毒本身是不致病的，被称为良性病毒，但机体缺硒时，它的基因不稳定，产生突变，得不到修复，变为恶性柯萨其病毒，成为致病性极强的病毒。将缺硒和足硒小鼠同时接种不致病的柯萨其病毒病毒，经过一段时间后，将病毒从两种小鼠身上分离出，再分别接种到另外的小鼠体内，结果是缺硒小鼠身上取出的柯萨其病毒产生了致病作用。而从足硒小鼠身上取出的柯萨其病毒不产生致病作用，说明缺硒小鼠造成柯萨其病毒突变，产生致病性（图二）。感冒病毒在缺硒机体内也会产生突变，造成新的流感。

图二、硒阻断病

    硒阻断病毒突变的机制尚不清楚，可能与病毒中硒蛋白有关。现在有证据说明病毒中有硒蛋白，痘病病毒中肯定有硒蛋白，艾滋病毒、肝炎C病毒和柯萨其病毒中已显示有硒蛋白，埃波拉病毒、肝炎B病毒和几种人疱疹病毒中可能有硒蛋白。至少在柯萨其病毒中，已有足够的体内证据说明硒对这种病毒的致病性起调节作用。病毒中有硒蛋白，意味着病毒需要硒，为什么补硒能抑制病毒、却不是“饲养”病毒？一个经典的例子可以帮助理解这种作用关系，精氨酸是病毒必需氨基酸，当细胞培养基中缺乏精氨酸时，可以增强病毒的繁殖，说明病毒繁殖可以因为病毒必需成分的缺乏而启动，属压制型机制，病毒对硒缺乏的反应有可能采用类似的机制。病毒中鉴定出的硒蛋白多为谷胱甘肽过氧化物酶，这种酶能够维持病毒自身的氧化还原平衡态，病毒一般是在氧化逆境环境被激活，而病毒的谷胱甘肽过氧化物酶可以减轻氧化逆境，从而阻断病毒被激活。同时存在的另一种可能是，病毒含有硒蛋白，它会从人体中“夺”硒，降低人体硒含量，人体产生氧化逆境，造成组织损伤和激活病毒。艾滋病人普遍缺硒的事实提示病毒可以消耗人体硒。病毒硒蛋白中含硒量可能影响到病毒对人的危害程度，目前发现的病毒硒蛋白多为谷胱甘肽过氧化物酶，每分子含一个硒，而扎伊尔埃波拉病毒硒蛋白每分子含十六个硒，这种埃波拉病毒是高致死性（50%），感染扎伊尔伊波拉病毒在几十天内丢失的硒能达到感染艾滋病毒在几年内丢失的硒。在Reston埃波拉病毒中，没有硒蛋白，该病毒不致病，两种埃波拉病毒在硒蛋白和致病性方面形成鲜明对比。病毒硒蛋白的理论依据主要由美国Ethan W Taylor教授提出，在SARS肆虐的2003年，我进入Taylor的主页，惊讶地发现他已通过基因信息学手段预测SARS病毒中含有硒蛋白。我立即给Taylor发了个Email，请教他SARS病毒硒蛋白的生物学含义，他一天之内给我回了至少5个Email给予十分详尽的解释。基于这些信息，我原单位中国科学技术大学特批研究经费，同时上海四通纳米技术港给予经费支持，我与上海四通纳米技术港技术人员梁宇赴广州，测定SARS病人血硒与含硒酶活性，发现它们比正常人显著升高，这与Taylor预测一致，病毒夺取人体组织中硒，病毒进入血液使血硒和血中含硒酶活性升高。在北京召开的SARS国际科学会议（2003年7月）上，Taylor宣读了GenomicAnalysis of SARS Goronavirus Reveals Two Hidden Genes Whose Predicted FunctionsSuggest a Molecular Basis for Selenium-related Abnormalities in SARS（SARS冠状病毒基因分析揭示出引起SARS病人硒异常两个隐藏基因）论文，该论文由他的理论预测和我们的临床结果两部分组成，该论文进一步建立了病毒与硒之间的关联。

    钟南山院士最近指出，公众必须警惕甲型H1N1流感病毒的变化和变异，由于致死率高出很多的H5N1禽流感病毒长期在中国肆虐，H1N1和H5N1之间真的发生基因重组，可能合成一种恐怖的混合病毒，一种具有强大杀伤力和人际传播性的病毒，那将是一场灾难。

    除了警惕，另一方面，公众也应该了解缺硒机体是病毒突变的场所。中国硒缺乏区分布广泛，全面国土硒普查表明，我国从东北到西南有2/3地区为缺硒地区，72％的县（市）低硒或缺硒，黑龙江、内蒙古、甘肃、青海、四川等严重缺硒地区甚至出现了克山病和大骨节病，苏、浙、皖等长三角地区也为严重缺硒区，缺硒区人群硒摄入不足。