碘和硒對(duì)甲狀腺的影響

辛笑笑，李昭英

(1.山西醫(yī)科大學(xué)，山西 太原 030001；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，山西 太原 030001)

碘和硒對(duì)甲狀腺的影響

辛笑笑1，李昭英2*

(1.山西醫(yī)科大學(xué)，山西 太原 030001；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，山西 太原 030001)

甲狀腺軸的功能很大程度地依賴微量元素碘及硒。碘是合成甲狀腺素、三碘甲腺原氨酸的一種必需組成成分，碘缺乏、碘過量均會(huì)導(dǎo)致甲狀腺疾病的增加。硒是人體必需的一種微量元素，在甲狀腺中含量最高。體內(nèi)硒水平的變化會(huì)影響甲狀腺良、惡性疾病的發(fā)生，目前發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充不同的硒制劑對(duì)甲狀腺疾病有預(yù)防及治療作用。因此，硒和碘對(duì)甲狀腺的功能結(jié)構(gòu)發(fā)揮相當(dāng)重要的作用。

1 硒的簡(jiǎn)介

硒在1817由瑞典化學(xué)家Berzelius當(dāng)作一種基本的微量元素發(fā)現(xiàn)后，人類對(duì)它的探索就未停止過腳步。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硒與人體健康密切相關(guān)，是人類飲食中不可或缺的一種營(yíng)養(yǎng)成分，它存在于土壤及水中，因此可以通過植物及水生生物進(jìn)入食物鏈中。在不同環(huán)境及不同國家，硒的分布會(huì)有很大差異，其中在中亞地區(qū)及大部分歐洲國家中土壤中的硒、碘濃度均較低；而在美國及日本，硒是充足的[1]。有些地區(qū)因?yàn)橥寥乐形鴿舛容^低出現(xiàn)了低硒相關(guān)的地方病，比如大骨節(jié)病及發(fā)生在我國克山縣的克山病。因此硒對(duì)人體健康相當(dāng)重要。

1.1 硒的代謝

人體主要從食物中攝取硒，它在體內(nèi)以硒代半胱氨酸形式存在，將含硒代半胱氨酸的蛋白稱為“硒蛋白”。迄今為止在人體已發(fā)現(xiàn)了30多種硒蛋白，主要包括谷胱甘肽過氧化物酶(Gpx)、硫氧還蛋白還原酶、碘甲腺氨酸脫碘酶(ID)[2]。其中(Gpx)與硫氧還蛋白還原酶都有氧化還原作用，可以降解H2O2、脂質(zhì)氧化物等，保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷；ID可參與甲狀腺激素的轉(zhuǎn)化。硒的缺乏可通過改變硒蛋白基因的表達(dá)而導(dǎo)致相關(guān)的肌肉功能障礙、感覺性或免疫性的功能缺陷[3]。此外，有研究表明，通過提高硒含量，可減少癌癥的發(fā)生率及病死率，緩解自身免疫疾病的嚴(yán)重程度，降低氧化、物理及放射所引起的損傷，提高心理健康，延緩人類免疫缺陷病毒(HIV)感染后疾病的發(fā)展等多種作用[1]。

1.2 硒與甲狀腺

硒作為人體的一種必需微量元素，存在于多種組織器官中，其中在甲狀腺中濃度最高[4]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)[5]即使提供完全不含硒的食物，在甲狀腺中仍保留接近正常濃度的硒，但在血漿、肝、腎中的硒濃度幾乎測(cè)不到。在人體中即使存在硒不足的情況，甲狀腺也有優(yōu)先利用的優(yōu)勢(shì)。鑒于此特性，硒蛋白在甲狀腺抗氧化系統(tǒng)及甲狀腺激素的合成、活化、代謝過程中發(fā)揮重要作用，其中與甲狀腺關(guān)系最密切的為Gpx和ID。甲狀腺通過產(chǎn)生甲狀腺激素，作用于機(jī)體的任何組織來維持機(jī)體的活動(dòng)。其中，激素合成過程中碘的活化、酪氨酸碘化和碘化酪氨酸偶聯(lián)都是在H2O2存在的條件下，通過甲狀腺過氧化物酶(TPO)合成。但甲狀腺組織中H2O2的生成量遠(yuǎn)超過球蛋白碘化過程的需要[6]，而H2O2是一個(gè)高度活性的細(xì)胞毒性代謝產(chǎn)物，且人類自胎兒起便開始出現(xiàn)碘濃集及甲狀腺激素的合成，這意味著甲狀腺濾泡腔內(nèi)一直產(chǎn)生H2O2。因此需要一個(gè)強(qiáng)大的抗氧化系統(tǒng)[7]來抵御其及活性氧中間產(chǎn)物，使甲狀腺細(xì)胞免于受損。而谷胱甘肽過氧化物酶是甲狀腺內(nèi)最主要的還原H2O2酶系，硒代半胱氨酸位于其催化中心，因此體內(nèi)硒水平?jīng)Q定著該酶的活性。硒水平的不足可能會(huì)導(dǎo)致該酶活性降低，不能抵御過量H2O2對(duì)甲狀腺的氧化損傷。硒蛋白不僅參與甲狀腺激素的合成，同樣可調(diào)節(jié)甲狀腺激素的代謝。甲狀腺素(T4)在脫碘酶的作用下，脫碘形成三碘甲腺原氨酸(T3)和逆-三碘甲腺原氨酸(rT3)。而體內(nèi)三種脫碘酶ID1、ID2、ID3經(jīng)證實(shí)均為含硒酶。T4轉(zhuǎn)化為T3可由ID1或ID2調(diào)節(jié)，ID1和ID3可使T3轉(zhuǎn)化為rT3[8]。在人群中發(fā)現(xiàn)編碼硒蛋白的基因突變會(huì)使甲狀腺的功能受到影響[9]。此外，硒對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)[10]及抗炎癥作用對(duì)自身免疫性甲狀腺病也有保護(hù)作用。

2 碘與甲狀腺

碘缺乏病(IDD)曾是我國常見的地方病，我國很多地區(qū)曾經(jīng)存在不同程度的碘缺乏，所以為了防治碘缺乏，我國經(jīng)歷了從碘缺乏地區(qū)實(shí)行食鹽加碘、全民食鹽加碘及因地加碘的不同方法政策。而碘作為甲狀腺激素合成的一種必需組成成分，其攝入不足及過量均會(huì)導(dǎo)致甲狀腺疾病的發(fā)生，它的攝入與甲狀腺疾病的發(fā)生呈U型曲線[11]。碘攝入不足會(huì)使甲狀腺激素合成減少，導(dǎo)致IDD，影響胎兒和兒童神經(jīng)發(fā)育，嚴(yán)重者稱為克汀?。辉诔扇?，會(huì)引起結(jié)節(jié)性甲狀腺腫，但I(xiàn)DD目前已基本消除。碘攝入過多時(shí)會(huì)抑制激素的合成及釋放，誘發(fā)和加重甲狀腺的自身免疫損傷，可致甲狀腺疾病的增加[12]，主要為甲狀腺功能減低(甲減)及自身免疫性甲狀腺疾病，也有報(bào)道碘過量后會(huì)使乳頭狀甲狀腺癌的發(fā)病率增加[13]，但目前碘過量與甲狀腺癌的關(guān)系尚不明確。

3 硒與甲狀腺疾病

3.1 硒與自身免疫性甲狀腺病(AITD)

目前發(fā)現(xiàn)硒的補(bǔ)充對(duì)AITD有預(yù)防及保護(hù)作用。許多研究證實(shí)補(bǔ)充硒對(duì)橋本甲狀腺炎(HT)的治療有效。Gartner等[14]對(duì)自身免疫性甲狀腺炎患者補(bǔ)充含硒制劑3～12 個(gè)月后，抗體滴度降低，甲狀腺超聲結(jié)構(gòu)得到改善。相比HT，硒與Graves研究較少，有發(fā)現(xiàn)硒對(duì)Graves眼病患者的病情有一定的緩解作用[15]。也有研究報(bào)道甲巰咪唑聯(lián)合含硒抗氧化物治療Graves時(shí)，會(huì)加快甲狀腺功能達(dá)到正常的速度，從而減少甲狀腺受氧化損傷的時(shí)間[16]。但是目前并沒有研究證明補(bǔ)充硒后使AITD的甲狀腺功能恢復(fù)到正常，因此目前硒制劑只作為AITD的一種輔助治療。

3.2 硒與甲狀腺癌

甲狀腺癌是內(nèi)分泌疾病中常見的一種惡性腫瘤。按照組織學(xué)分型可分為：乳頭狀甲狀腺癌、濾泡狀甲狀腺癌、甲狀腺髓樣癌及未分化型甲狀腺癌。在奧地利的一項(xiàng)病例對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳突狀癌及濾泡癌中硒濃度明顯低于甲狀腺正常組中[17]，提示甲狀腺組織中硒的低含量，可能增加甲狀腺分化癌發(fā)生的危險(xiǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)編碼谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(含硒)基因多態(tài)性可能是甲狀腺癌發(fā)生的危險(xiǎn)因素[18]。在一項(xiàng)體外研究發(fā)現(xiàn)硒通過表達(dá)阻斷S期及G2/S期的周期復(fù)制來抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[19]。這些分子機(jī)制說明硒與甲狀腺癌的發(fā)生可能有關(guān)。

3.3 硒與甲狀腺腫

在土耳其低碘地區(qū)的學(xué)齡兒童中發(fā)現(xiàn)[20]，甲腫組的尿碘及血硒濃度均低于對(duì)照組。因此認(rèn)為碘和硒的同時(shí)缺乏可能導(dǎo)致甲狀腺腫的發(fā)生。一方面可能是因?yàn)榈馊狈?huì)使甲狀腺激素產(chǎn)生不足，從而刺激促甲狀腺激素(TSH)的合成。在TSH的控制下，會(huì)使甲狀腺激素合成過程中的過氧化物酶的電子受體—H2O2合成增多，當(dāng)它產(chǎn)生過多時(shí)，會(huì)對(duì)甲狀腺細(xì)胞產(chǎn)生氧化損傷。另一方面，硒的缺乏會(huì)降低谷胱甘肽過氧化物酶的活性，使細(xì)胞代謝產(chǎn)生的H2O2清除障礙，因此，硒和碘同時(shí)缺乏時(shí)會(huì)降低過谷胱甘肽氧化物的含量，從而在高的氧化毒物的作用下使甲狀腺細(xì)胞損傷[21]，導(dǎo)致甲狀腺體積的增大。值得注意的是：隨著USI的實(shí)行，大部分地區(qū)碘營(yíng)養(yǎng)狀況已經(jīng)發(fā)生變化。而在碘邊緣充足及碘充足的地區(qū)發(fā)現(xiàn)[22-23]硒與甲狀腺腫并不相關(guān)，有學(xué)者認(rèn)為可能是由于碘營(yíng)養(yǎng)對(duì)于甲狀腺腫更為重要。但伊朗的學(xué)者發(fā)現(xiàn)[24]即使碘補(bǔ)給充分，甲狀腺腫的發(fā)生與低硒仍相關(guān)。因此，目前對(duì)于碘、硒作用于甲狀腺時(shí)是否存在交互作用并不明確。

3.4 硒與低T3綜合征

低T3綜合征是指非甲狀腺疾病原因引起的血中T3降低的綜合征，也稱為甲狀腺功能正常的病態(tài)綜合征(ESS)，常常出現(xiàn)在嚴(yán)重疾病的重癥患者中，在這類患者中發(fā)現(xiàn)硒水平明顯低于正常人群組[25]。而補(bǔ)充硒會(huì)使ESS患者的甲狀腺激素水平更早恢復(fù)正常[26]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重疾病可能會(huì)使肝內(nèi)硒的重新分配，導(dǎo)致血清硒及肝中的硒濃度較其他組織下降更嚴(yán)重[25]。而T3循環(huán)中一個(gè)重要的部分是通過ID1脫碘酶使T4轉(zhuǎn)變?yōu)門3，而ID1脫碘酶在肝內(nèi)高表達(dá)。因此這可能與肝內(nèi)依賴硒的脫碘酶的產(chǎn)生減少及活性降低有關(guān)。

4 結(jié) 語

硒、碘與甲狀腺關(guān)系密切。碘不足、過量會(huì)使甲狀腺疾病增加，所以我們應(yīng)當(dāng)密切監(jiān)測(cè)人群中的碘含量。目前研究證實(shí)補(bǔ)充硒對(duì)甲狀腺疾病有預(yù)防及治療作用。但是和任何事物一樣，均具有兩面性。過量的以及長(zhǎng)時(shí)間的補(bǔ)充硒會(huì)導(dǎo)致硒中毒。但硒與甲狀腺的密切關(guān)系是毋庸置疑的，對(duì)于提高低硒地區(qū)人群的硒含量也日益提上日程，但是我們?nèi)孕枰嗲罢靶约伴L(zhǎng)期隨訪研究來證實(shí)。

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(本文編輯：張紅)

韓雪鴻(1989— )，男，山西省陽泉市人，在讀碩士，研究方向：糖尿病及其并發(fā)癥。

2016-11-21

*本文通訊作者：李昭英