研究人员发现，被称为硒蛋白的特定抗氧化酶在抗击细胞老化中发挥着至关重要的作用。研究团队利用基因敲除小鼠模型探讨了破坏硒蛋白生产的后果。这种破坏对造血干细胞和B细胞谱系的免疫细胞产生了不利影响，这主要是因为无法抵消脂质过氧化物，突显了硒蛋白在与年龄相关疾病中的重要性。
许多食物被宣传具有抗氧化好处。抗氧化剂帮助中和反应性氧种（ROS），这些是化学反应性分子，可能干扰人类细胞中脂质、蛋白质和DNA的正常功能。ROS的积累与与年龄相关的疾病的发作有关，包括癌症，因此维持氧化剂和抗氧化剂的平衡是至关重要的。最近在《血液》杂志上发表的一篇文章，由来自大阪大学和其他日本机构的研究人员撰写，概述了硒蛋白的重要抗氧化作用以及破坏其生产对各种细胞类型的影响，尤其是在血细胞形成的过程中，称为造血。
人体产生25种不同的硒蛋白。这些抗氧化酶负责将有害的ROS（如脂质过氧化物）转化为更安全的物质。脂质过氧化物的积累会损害重要的造血干细胞（HSCs），这种情况通常出现在与年龄相关的疾病中。
“我们发现衰老的HSCs常常显示出硒蛋白合成减少，但对细胞老化的影响及其潜在的可逆性尚不清楚，”研究的共同首席作者青山由美解释说。“我们认为硒蛋白对于抵抗HSCs的年龄相关变化的抗氧化系统是必不可少的。”
为了探索这一假设，研究团队采用了一种缺乏对硒蛋白生产至关重要的基因的基因改造小鼠模型。他们的发现表明，这种基因改变对HSCs和B细胞谱系免疫细胞（白血球的一种）产生了负面影响，而对髓系细胞（另一类免疫细胞）影响很小。
“基因敲除的最显著后果之一是被称为B淋巴细胞减少症的状况，特征是B细胞数量减少，”另一位共同首席作者山崎裕美表示。“此外，HSCs表现出自我更新能力下降。”
这些发现，加上相关细胞类型中与衰老相关的基因表达水平升高，符合在与年龄相关的疾病中常见的模式。进一步的研究表明，这些影响源于脂质过氧化。对来自敲除模型的细胞进行的实验也提示，硒蛋白合成的破坏可能促进B祖细胞向髓系谱系的转变。
“我们的结果表明，硒蛋白保护功能丧失后存在特定谱系的后果，”研究的高级作者井上大智表示。“这些酶对于中和随着我们衰老而积累的脂质过氧化物至关重要。”
研究人员还通过对敲除小鼠进行喂养实验深入探讨了造血机制。他们发现，饮食中的维生素E可以保护造血过程，并恢复受损的B细胞分化。
这项调查凸显了硒蛋白的抗氧化角色以及它们对HSCs的适当自我更新和B细胞谱系免疫细胞成熟的必要性。由于敲除小鼠表现出与衰老的正常小鼠相似的特征，这些结果强调了在抗击与年龄相关疾病中解决硒蛋白相关问题的潜力。
