內質網廣泛存在於真核細胞中，硒蛋對蛋白質加工、白生修飾、理功類固醇激素合成等具有重要作用。究综當內質網中長期過多存在未折疊或錯誤折疊蛋白、硒蛋鈣穩態失衡時，白生可導致內質網應激反應。理功如果不能對其進行調節，究综內質網就會激活相應的硒蛋信號通路，誘導細胞凋亡。白生多種硒蛋白具有內質網應激調節功能。理功15Ku硒蛋白是究综一種內質網硒蛋白。汪玉娟采用衣黴素誘導內質網應激發現15Ku硒蛋白可以激活內質網c-Jun氨基末端激酶（cJunn-tERMinalKinaSE，硒蛋JnK）凋亡通路，白生與分子伴侶重鏈結合蛋白（hEavy-chainBinDingpRotEin，理功Bip）變化趨勢一致，而Bip可以防止多肽鏈的錯誤折疊和新合成蛋白質轉運過程中的斷裂，從而證實15Ku硒蛋白在調節細胞凋亡和促進蛋白質正確折疊方麵具有重要作用。然而，tian等利用酵母雙雜交體係篩選提取15Ku硒蛋白和蛋白黃醇脫氫酶11（RDH11），並采用熒光共振能量轉移、免疫共沉澱、蛋白質體外結合試驗方法鑒定視黃醇脫氫酶11（RDH11）與15Ku硒蛋白的相互作用，結果表明：15Ku硒蛋白過表達導致外源性RDH11視網膜還原酶活性下降，從而說明15Ku硒蛋白對內質網應激的調節作用複雜，目前尚未弄清其調節機製。
硒蛋白S作為一種內質網硒蛋白，同樣具有調節內質網應激作用功能。yE等利用RnA幹擾技術使血管平滑肌細胞（vaSculaRSMoothMuSclEcEllS，VSMcS）中硒蛋白S表達，采用Mtt法、DnA熒光染色法、膜聯蛋白V/碘化丙鈉染色法檢測發現，硒蛋白S基因沉默使VSMcS對過氧化氫或妥尼卡黴素誘導的損傷和凋亡更加敏感，使過氧化氫誘導的VSMcS中p38MApK和c-Junn-末端激酶（JnK）的氧化應激和磷酸化加劇，使過氧化氫或妥尼卡黴素誘導的內質網應激增強，表現為伴侶蛋白78Ku葡萄糖調節蛋白（GRp78），蛋白激酶樣內質網激酶（pERK），促凋亡轉錄因子c/EBp同源蛋白（cHop）含量升高。這些結果說明硒蛋白S有抑製內質網應激的功能，可以保護細胞免受過度內質網應激導致的損傷。然而，SpEcKMann等發現對人結直腸癌細胞、人結腸癌細胞株、人克隆結腸腺癌細胞進行RnA幹擾，可減少硒蛋白的表達，卻沒有引起或調節內質網應激，也不能抑製H2O2導致的細胞凋亡。由此推斷，硒蛋白S內質網應激和氧化應激作用的調節與細胞種類相關。
脫碘酶是一種膜結合蛋白，對甲狀腺激素代謝具有重要的調節作用。其主要位於細胞內質網上，有3種類型：Ⅰ型脫碘酶（iD1）、Ⅱ型脫碘酶（iD2）、Ⅲ型脫碘酶（iD3）。對小鼠進行缺硒喂食發現，嚴重缺硒狀態下其甲狀腺、腎髒和肝髒中iD1活性最高，且在腎髒中主要使t3（三碘甲狀腺原氨酸）的濃度降低，具有清除作用，而在甲狀腺和肝髒中，特別是甲亢小鼠體內，t3含量升高；iD2的活性也顯著增加，大腦皮層中活性增加19倍，甲狀腺、棕色脂肪組織和垂體增加6倍，而iD3的活性未檢出，說明iD1對t3具有雙向調節作用，而iD2主要起到催化產生t3作用，且不同組織中3種脫碘酶的表達具有差異。甲狀腺主要分泌t4，分泌的t3小於20%，t3主要由脫碘酶1/2催化t4脫碘產生。BaSSEtt等對骨細胞中所含脫碘酶3的研究發現，iD3主要通過內環脫碘作用催化t4→Rt3，t3→t2，降低t3含量，增加無生理活性的Rt3和t2。iD1、iD2和iD3構成對甲狀腺激素的完整調節係統。
HaRaDa等測定7例甲狀腺全切除患者血清Ft3、Ft4、促甲狀腺激素（tSH）水平，並對11例甲狀腺乳頭狀癌患者的甲狀腺乳頭狀癌組織中甲狀腺組織中iD1、iD2的活性及MRnA水平進行檢測，發現橋本氏甲狀腺炎（hugEgoitRouSHaShiMoto'SthyRoiDitiS，HG-Ht）患者的iD1和iD2活性與甲狀腺體積有很強的相關性，這些發現提示淋巴細胞浸潤、纖維化和甲狀腺細胞增生（被認為是導致HG-Ht甲狀腺腫大的主要原因）可以導致這些甲狀腺組織中較高的D1和D2活性升高，而iD1和iD2的MRnA濃度沒有顯著變化，說明橋本氏甲狀腺炎對D1和D2活性是在翻譯後調控的。甲氧咪唑（MMi）和丙基硫脲（ptU）通過幹擾甲狀腺過氧化物酶（tpo）介導的碘的氧化和有機化，對甲狀腺激素的生物合成具有類似的抑製作用。yoShihaRa等采用FRtl-5大鼠甲狀腺細胞進行DnA微陣列分析、實時pcR、蛋白質免疫印跡、免疫熒光染色和共聚焦激光掃描顯微鏡觀察，研究MMi和ptU的作用機製，結果表明，促甲狀腺激素（thyRotRopin，thyRoiDStiMulatinghoRMonE，tSH）、胰島素和血清可以增強iD1MRnA水平，而碘和甲狀腺球蛋白濾泡濃度則抑製iD1MRnA水平，MMi和ptU對tSH、胰島素和血清誘導的iD1表達具有明顯的抑製作用，MMi在沒有tSH的情況下可以抑製iD1的表達，而ptU在沒有tSH的情況下抑製作用微弱。這些結果表明ptU和MMi可能通過不同的機製調控iD1的表達，tSH可能在調節甲狀腺細胞ptU和MMi信號中發揮重要及不同的作用。
炎症是具有血管係統的活體組織對損傷因子所產生的複雜防禦反應。在炎症過程中，機體可以通過一係列血管反應，如白細胞滲出等，對損傷因子進行稀釋、中和、殺傷，同時又會通過實質和間質細胞的再生使得受損的組織得到修複和愈合。Dhanjal等將小麥富硒提取液與重組蛋氨酸酶（提高硒的生物利用率）加到細胞培養液中培養RAW264.7巨噬細胞72h，然後采用脂多糖刺激培養的細胞，結果發現巨噬細胞中的硒蛋白穀胱甘肽過氧化物酶1（GpX-1）的表達增強，進而抑製coX-2、MpGES-1、inoS的表達，達到抗炎效果。liu等[38]將72隻1日齡小鼠分為2組，分別喂食含硒食物和缺硒食物，42D後，采集所有小鼠的骨骼肌和血液樣本，對穀胱甘肽過氧化物酶（GpX）、穀胱甘肽（GSH）的活性，炎症因子（包括tnF-α，一氧化氮合酶、環氧酶-2和前列腺素E合成酶）的MRnA和蛋白表達水平，nF-κB的蛋白表達水平，小鼠骨骼肌熱休克蛋白的信使RnA表達水平進行檢測，結果表明，硒缺乏導致小鼠骨骼肌GpX、GSH活性降低，進而導致炎症細胞因子MRnA、蛋白表達水平升高，熱休克蛋白MRnA表達水平升高。硒蛋白W同樣具有抗炎症作用。如：yu等采用小幹擾RnA對淋巴細胞硒蛋白W基因進行敲除，並用H2o2刺激試驗細胞，結果發現基因敲除細胞的炎症因子（inoS，coX-2，nF-κB，ptGES，tnF-α）信使RnA表達高於基因未敲除細胞，推斷硒蛋白W主要通過影響炎症因子的基因表達來實現對炎症因子的調控，對由H2o2氧化應激引起的炎症反應起到防禦作用。
肝髒作為硒的主要儲存器官，儲存大量的硒以供硒缺乏時全身使用。lEi等發現缺硒條件下，小鼠肝髒中硒蛋白GpX1的含量急劇下降到正常狀態的12%，而其它組織中硒含量沒有明顯降低，表明GpX1作為體內一種硒的儲存形式，在硒缺乏時分解以保證其它組織內的硒供應。小鼠全身29%的硒存在於肝髒中，50%的肝髒硒存在於硒蛋白GpX1中。
硒蛋白p1（SEpp1）是血漿硒轉運蛋白，90%以上的小鼠血漿硒蛋白p是由肝髒合成的，研究表明血液中的硒主要與SEEp1結合，作為人體內多種器官硒供源。采用基因敲除技術對小鼠的SEEp1基因進行敲除，發現基因敲除小鼠肝髒中的硒含量顯著升高，而大腦、睾丸等組織中硒含量降低，出現神經係統功能障礙且雄性出現不育現象。從而證實肝髒是硒儲存和調控器官，SEEp1作為轉運蛋白將肝髒中的硒運往其它組織，供其應用。SchWEizER等對小鼠肝髒中調節SEc合成的tRNA（tRNA[SER]SEc）基因進行特異性敲除後，使小鼠肝髒無法合成分泌硒蛋白，並對多種硒蛋白含量及活性進行檢測，發現血漿中SEpp1蛋白含量減少，同時腎髒中GpXS表達及活力降低，對大腦中硒含量沒有顯著影響，說明大腦中硒的供應優先於其它組織器官。SEEp1的靶器官主要通過相應受體實現對硒的吸收。通過質譜分析發現睾丸中SEEp1與載脂蛋白E受體-2（ApolipopRotEinEREcEptoR-2，ApoER2）結合物；對小鼠載脂蛋白E受體-2基因進行敲除，發現小鼠大腦受到損傷，說明睾丸和大腦中的SEEp1受體為ApoER2。腎髒中SEEp1受體與睾丸和大腦不同。KuRoKaWa等對小鼠MEGalin基因進行敲除，通過質譜法發現小鼠尿液中存在SEEp1的n端片段，且細胞中GpX3含量降低，表明腎髒中SEEp1受體為MEgalin受體，采用內吞作用吸收血液硒，用於和合成GpX3。
硒具有重金屬拮抗作用，能夠保護動、植物免受重金屬的傷害。臨床研究證實，通過對高血鉛孕婦補充有機硒進行幹預，分娩前幹預組血鉛含量顯著低於對照組；對長期暴露於富鉛環境下的工人進行血清硒與血清鉛含量分析，發現血現清硒濃度高的工人的血鉛水平明顯低於血清硒濃度低的工人的血鉛水平。FRanciS等發現提高溶液中硒的水平，能明顯低植物體內的鎘濃度。硒可以通過多種方式減少重金屬在植物體內的蓄積，緩解毒害作用。首先，硒蛋白能夠抑製重金屬的吸收，並促進重金屬在體內的排泄；其次，硒蛋白對重金屬引起的氧化應激有抑製作用，同時減少重金屬對生物體內抗氧化係統的破壞；再者，硒蛋白能夠拮抗重金屬對生物體內免疫係統造成的損傷。另外，硒蛋白還可以幫助植物體內重建葉綠體，增加葉綠素的含量，以緩解重金屬對葉綠體的損傷。
liu等建立一個雞模型來研究鉛和硒，將7D大的雄性雞隨機分為對照組、+SE組、+pB組和SE+pB組，並於第30、60和90天檢測雞心髒中4個炎症因子【核因子-κB（nF-κB）、腫瘤壞死因子-α，環氧合酶-2和前列腺素E合成酶】和25種硒蛋白【包括穀甘肽過氧化物酶1（GpX1）、GpX2、GpX3、GpX4，硫氧還蛋白還原酶1（tRXp1）、tRXp2、tRXp3，脫碘酶1（Dio1）、Dio2、Dio3，硒蛋白n1（SEpn1），硒蛋白質K（SElK）、SElS、SEpW1、SElt、SElh、SElM、15Ku硒蛋白、SEli、SElu、SElpB、SEpp1、SElo、SEpX1、硒磷合成酶2（SpS2）】的MRnA相對表達水平。結果表明，鉛中毒可引起雞心髒炎症因子MRnA水平升高，硒蛋白MRnA水平降低，心髒組織學改變，補充硒，通過抑製nF-κB信號通路和刺激雞心髒硒蛋白來減輕pB誘導的炎症損傷。
通過大量的流行病學研究發現，硒與人體多種疾病相關，從硒過量導致動物致盲到硒缺乏引起克山病、大骨節病等，人們對硒與人體健康的認識越來越深入。目前，已經發現硒與癌症、艾滋病、心血管疾病、先兆子癲、Ⅱ型糖尿病、甲狀腺疾病、神經係統疾病等疾病均具有重要關聯。BERtz等采用ShRnA介導敲除人結腸癌細胞中的硒蛋白H基因，並通過傷口愈合試驗、動物試驗、免疫組織化學、蛋白質印跡分析和細胞周期測定等方法對硒蛋白H含量、細胞遷移和細胞周期進行分析，結果發現細胞中硒蛋白H的表達受到硒的濃度和形態的影響，且腫瘤組織、小鼠未分化上皮細胞和結直腸癌細胞係中硒蛋白H表達得到加強。基因敲除試驗結果顯示：硒蛋白H減少降低了細胞的分化，增加了細胞的增殖和遷移，硒蛋白H基因敲除細胞更易於形成移植瘤，並具有更快的細胞變化周期。在腫瘤以及未分化的增殖細胞中，高水平的硒蛋白H可以抑製細胞增殖和G1/S轉變，說明硒蛋白H通過調節細胞增殖過程中G1期向S期的轉變，從而防止細胞不可控增殖的發生。
ingolD等等采用基因突變技術使小鼠GpX4的調控基因發生突變，第2代純合子GpX4cyS/S小鼠（該類型小鼠分泌的GpX4中所有的硒半胱氨酸均被半胱氨酸取代）占28%，符合孟德爾定律，說明具有硒酸鹽的催化作用的GpX4對哺乳動物胚胎的正常發育沒有必然作用，而所有純合子GpX4cyS/S小鼠pV+神經元細胞減少，出現癲癇或興奮過度症狀，並在18D內全部死亡，即說明含有硒代半胱氨酸的GpX4對特定類型的中間神經元是必不可少的，可以預防癲癇的產生，因為神經元細胞中含有高含量的為神經網絡形成、遷移和神經遞質釋放所必需的多不飽和脂肪酸，而硒代半胱氨酸的GpX4具有的抗氧化性，能夠保護細胞因脂質過氧化誘導而導致的鐵死亡。
硒蛋白的種類較多，對人體健康的影響複雜多樣，且影響機製尚不清楚，還需進一步研究。硒蛋白具有諸多生理功能，目前市售補硒產品較少，消費者的接受度較低，需加強針對相應人群富硒產品的開發，生產複合型的硒營養強化劑。
聲明：本文所用圖片、文字來源《微量元素與健康研究》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網聯係
相關鏈接：硒，半胱氨酸，葉綠素，一氧化氮
