暨南大学丁郁教授等：富硒食品及其成分——作为阿尔兹海默症中自噬和过度应激反应之间恶性循环的干预手段

暨南大学丁郁教授等：富硒食品及其成分——作为阿尔兹海默症中自噬和过度应激反应之间恶性循环的干预手段

Critical Reviews in Food Science and Nutrition

●近日，暨南大学丁郁教授团队在《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》（IF 11.208）上发表了题为“Selenium-enriched foods and their ingredients: As intervention for the vicious cycle between autophagy and overloaded stress responses in Alzheimer’s disease”的综述文章。论文的第一作者为陈梦霏博士研究生，暨南大学教授丁郁，华南农业大学副教授王涓及奥塔哥大学副教授Alaa El-Din Ahmed Bekhit为本文的共同通讯作者。

成果介绍

在AD发展的不同时期，大脑中都发生了自噬缺陷。此外，肠屏障破坏可加剧AD的发展，而肠道系统自噬功能障碍与肠屏障的破坏密切相关。因此，维持大脑和肠道系统正常自噬功能有助于改善AD。研究表明，由过度活性氧和炎症反应造成的应激反应是损害自噬功能的重要原因。富硒食品及其活性成分（selenium-enriched ingredients, SEIs；如硒代氨基酸、硒蛋白、硒多糖等）具有丰富的生物活性，可显著调控自噬、抗氧化、抗炎相关信号通路。然而，SEIs通过自噬相关途径对AD的潜在调节能力尚不清楚。

本综述提出脑和肠道自噬功能障碍可促进AD的发展，且对活性SEIs在调节神经元和肠道应激反应中的作用进行总结，探讨了SEIs对AD发展的潜在干预机制。结果表明，SEIs可通过抑制MAPKs/NF-κB通路激活Nrf2的核易位，进一步实现对ROS的清除作用；SEIs可激活AMPK/mTOR通路，促进β淀粉样蛋白的清除并减少记忆损伤。此外，本综述关于食品加工技术对富硒食品活性影响的归纳结果表明，酶水解以及物理处理（如热处理、高压处理和微波处理）是改变膳食硒含量和活性的主要技术。本综述突出了SEIs对自噬、氧化应激和炎症反应的调控作用，并提出富硒食品及其活性成分干预阿尔兹海默症中自噬和过度应激反应之间恶性循环的新角度。

图1 ROS和炎症在自噬失调中的作用

外源的压力刺激（如脂多糖，lipopolysaccharide，LPS），可激活的过度炎症反应和ROS积累，最终诱发细胞自噬功能紊乱。

LPS进入细胞促进ROS的积累和MAPKs的激活。激活的MAPKs通路，可通过磷酸化ULK1直接抑制自噬水平；也可通过激活mTOR/NF-κB通路，促进炎症因子的释放，间接扰动自噬水平。此外，过度积累的ROS可激活炎症小体NLRP3的形成，NLRP3可促进炎症因子的大量释放或与mTOR分子直接结合，进而抑制自噬功能。
 

图2 肠道和大脑自噬功能紊乱促进AD

肠道系统中的自噬紊乱可导致肠道菌群紊乱，加速肠道炎症和应激损伤，促使肠道粘液层变薄，紧密连接蛋白丢失和肠道通透性增加。大脑中的自噬紊乱破坏了血脑屏障的完整性，从而使细菌的有害代谢物进入大脑，引起神经炎症和氧化应激，并降低对蛋白聚合物的清除能力，从而促进神经细胞坏死并诱导AD。

图3 通过食品实现无机硒到有机硒的生物转化

食用微生物和食用植物可将无机硒（亚硒酸盐和硒酸盐）吸收、转化为有机硒，如硒蛋白（Se-Pros）、硒氨基酸（Se-AAs）、含硒纳米颗粒（Se-NPs）和硒糖（Se-Sugs）。富硒食品的生物活性优于相应的普通食品，在日常食用的食品中，酵母、乳酸菌、食用菌、十字花科植物、谷物和坚果均具有较丰富的硒含量。

图4 富硒食品成分靶向AD的潜在调控途径

（1）活性富硒食品成分抑制RAGE表达，从而通过调节MAPK抑制NF-κB的核易位，并降低炎症水平；（2）活性富硒食品成分激活AKT/mTOR/ULK1途径，进而激活自噬；（3）活性富硒食品成分促进Nrf2的核易位，从而激活抗氧化酶的转录，降低ROS水平并抑制氧化应激。
 

表1 不同富硒食品中的活性有机硒种类

表2 食品中对自噬具有潜在调控功能的活性富硒成分

表3 食品加工技术对富硒食品和SEI中硒含量和活性的影响

参考文献

https://doi.org/10.1080/10408398.2023.2172547