健康的秘诀？科学家揭示硒蛋白的力量
来源：SciTechDaily
语言：英语，所在国：日本
分类：健康 ， 关键词:干细胞与抗衰老
硒蛋白在保护造血干细胞（HSCs）免受氧化损伤方面发挥着至关重要的作用。一项发表在《Blood》杂志上的研究发现，干扰硒蛋白的生成会损害免疫细胞的发育，并加速与衰老相关的改变。然而，膳食维生素E可能有助于恢复这些功能，为对抗年龄相关疾病提供了潜在策略。
大阪大学的研究团队探讨了抗氧化酶对特定细胞类型及其在年龄相关疾病中的作用。许多食品因其抗氧化益处而受到推崇，这些抗氧化剂有助于中和活性氧物种（ROS），即高反应性的分子，可能会损害人体细胞中的脂质、蛋白质和DNA。过量的ROS积累与年龄相关疾病（如癌症）有关，因此维持氧化剂/抗氧化剂系统的平衡至关重要。
最近，大阪大学和其他日本机构的研究人员在《Blood》杂志上发表了一项研究，探讨了硒蛋白的关键抗氧化作用。该研究考察了干扰硒蛋白生成对不同细胞类型和造血（血液细胞形成过程）的影响。
人体细胞中有25种不同的硒蛋白。这些抗氧化酶帮助将危险的ROS（如脂质过氧化物）转化为更安全的形式。脂质过氧化物的积累会影响关键的造血干细胞（HSCs），这是在衰老疾病中观察到的现象。
硒蛋白保护造血干细胞的“干性”和B系成熟。硒蛋白合成的中断再现了老化的表型。随着衰老，脂质过氧化的积累发生在特定的细胞环境和谱系中。在这样的氧化应激下，B细胞前体获得了髓样特征。（图片由BioRender创建。Yamazaki, H. (2025) https://BioRender.com/w92d562）。图片来源：Yumi Aoyama
“我们观察到，老化的HSCs经常表现出硒蛋白合成受损，但尚不清楚这如何导致细胞老化，以及是否可以逆转。”该研究的共同通讯作者Yumi Aoyama表示，“我们假设硒蛋白是抗氧化系统的重要组成部分，可以对抗HSCs中的年龄相关变化。”
为了验证这一假设，研究团队使用了一个基因敲除的小鼠模型，导致硒蛋白生成中断。他们随后检查了这对不同细胞类型的影响，发现敲除对HSCs和B系谱系的免疫细胞（一种白细胞）产生了负面影响，但对髓样细胞（另一类免疫细胞）影响较小。
TRSP基因缺失导致硒蛋白合成中断。（图片由BioRender创建。Yamazaki, H. (2024) https://BioRender.com/t10g524）。图片来源：Yumi Aoyama
“最显著的结果包括B淋巴细胞减少症，这意味着B细胞的数量比预期少。”另一位共同通讯作者Hiromi Yamazaki解释说，“HSCs也表现出有限的自我更新能力。”
这些观察结果，加上这些细胞类型中衰老相关基因表达水平的增加，与年龄相关疾病中常见的现象一致。进一步研究表明，这些效应是由脂质过氧化驱动的。此外，来自小鼠模型的细胞实验表明，硒蛋白合成的中断支持B前体细胞转向髓样细胞家族。
将CD45.2+对照或TRSP KO小鼠的B前体细胞移植到致死照射的CD45.1+受体中。TRSP KO B前体细胞在受体骨髓中显示出显著生成髓样细胞的潜力。（图片由BioRender创建。Yamazaki, H. (2025) https://BioRender.com/y92h928）。图片来源：Yumi Aoyama
“我们的数据表明，当硒蛋白的保护作用丧失时，会产生明显的谱系特异性效应。”该研究的高级作者Daichi Inoue表示，“这些酶对于对抗在衰老过程中积累的脂质过氧化物至关重要。”
研究人员还通过喂养实验探讨了造血机制。结果显示，膳食维生素E可以保护造血，并具有修复受损的B细胞分化的能力。
这项研究表明，硒蛋白的抗氧化功能确保了适当的HSC自我更新和B细胞系免疫细胞的成熟。由于敲除小鼠表现出与正常老化小鼠相似的表型，这些发现展示了如何通过解决硒蛋白生产相关问题来对抗年龄相关疾病。
参考文献：“硒蛋白介导的氧化还原调节塑造了HSCs和成熟谱系的细胞命运”，作者：Yumi Aoyama、Hiromi Yamazaki、Koutarou Nishimura、Masaki Nomura、Tsukasa Shigehiro、Takafumi Suzuki、Weijia Zang、Yota Tatara、Hiromi Ito、Yasutaka Hayashi、Yui Koike、Miki Fukumoto、Atsushi Tanaka、Yifan Zhang、Wataru Saika、Chihiro Hasegawa、Shuya Kasai、Yingyi Kong、Yohei Minakuchi、Ken Itoh、Masayuki Yamamoto、Shinya Toyokuni、Atsushi Toyoda、Tomokatsu Ikawa、Akifumi Takaori-Kondo 和 Daichi Inoue，发表于2025年1月7日，《Blood》。DOI: 10.1182/blood.2024025402
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