从克山病说起
尽管人体内的硒仅为痕量，可是硒关于保持正常的生物学功用有着重要意义。经过研讨硒在疾病发展中的效果，咱们把握了硒的细胞及分子生物学功用。
1958年，Muth研讨团队指出在饲猜中添加硒能够防备绵羊白肌病。事实上，早在1935年就有报导显现，我国黑龙江省克山及其周边县市呈现大规模的致死性快速发展型心肌病迸发。
开端人们认为该病是由急性感染引起的。可是，20世纪60年代我国四川及云南两省再次呈现类似的病例迸发。人们开端思索病因的另一种解说。
克山区域患者尸检成果显现，心肌因很多纤维化及坏死呈苍白色，肌纤维胞膜检测示肌溶解。因而，1962年我国学者就指出克山区域呈现的疾病与白肌病在形态学上有类似点。
白肌病是缺硒引起的牲畜养分代谢紊乱型疾病。细胞坏死及钙反常堆积导致肌肉苍白是该病的特征性体现。病理成果为研讨硒缺少与克山病的联系供给了根底。进一步的流行病学研讨显现当地患者血液及头发硒含量下降与该区域土壤及食物硒缺少具有相关性。
这之后的前瞻性研讨显现运用亚硒酸钠（Na2SeO3）补硒能够有用防备克山病、改进患者临床症状。因而，我国政府施行了口服补硒方针，并的确消除了克山病。
近期越来越多的研讨显现柯萨奇B3病毒是克山病的影响要素之一，而硒缺少有着额定的且更为广泛的效果。硒缺少可导致美洲锥虫病的心肌病变进一步恶化，而在神经性厌食症患者中，肠外养分硒缺少引起类似于白肌病的临床体现。
不仅如此，一些免疫疾病、风湿性疾病、神经系统疾病也涉及到硒缺少。可是硒缺少与这些疾病之间的流行病学关联性强弱，以及硒缺少在其间的潜在机制不尽相同。
硒缺少背面的机制
一种痕量元素缺少怎么引起了人体内如此很多的生物学效应？要处理这个问题，咱们必需要断定硒是否在其无机方式下有活性，或者说是否需要将硒转为有机方式才干发挥生物学效果。
1941年，研讨者指出硒在小麦中以含硫氨基酸复合物的方式存在。随后的研讨指出其详细的分子方式是硒-甲基硒代半胱氨酸，并证明了一些植物能够经过吸收硒盐组成此类化合物。
原核生物方面的研讨显现比如甲酸脱氢酶及甘氨酸复原酶在内的代谢要害酶活性有赖于培养基中的硒盐。硒在避免红细胞氧化损害方面有重要效果，机制为经过谷胱甘肽过氧化物酶发挥效果，因而人们认识到，硒是抗氧化酶有必要元素之一。
这之后人们认识到硒元素以硒代半胱氨酸方式存在于含硒蛋白；进一步的研讨显现硒代半胱氨酸存在于谷胱甘肽过氧化物酶催化中心及活性部位，并且存在“运硒”的tRNA，以及带有硒代半胱氨酸的tRNA来源于带丝氨酸的tRNA。
一起，硒代半胱氨酸的密码子为TGA，该碱基序列关于不含硒代半胱氨酸的蛋白来说是一个停止密码子。
mRNA经过UGA翻译成硒代半胱氨酸的功率较低。有多种要素可影响核糖体是在肽链加硒代半胱氨酸仍是停止翻译，包含有机硒的可用量、翻译辅助因子以及mRNA的3′端非翻译区序列状况（硒代半胱氨酸刺进序列，简称SECIS）。
人们最早在研讨脱碘酶时发现了SECIS，以此为根底研讨者经过生物信息学剖析得出了人类含硒蛋白组，共25种蛋白。多物种蛋白组学剖析显现，跟着环境条件由复原性转变为氧化性，由丝氨酸到硒代半胱氨酸的演化是一种演化过渡，这可能是因为两者氧化复原性差异形成。
临床意义
在这25种蛋白中，谷胱甘肽过氧化物酶是重要成员之一，并且研讨者充沛把握了其生物学特性。谷胱甘肽过氧化物酶宗族能够阻止脂转化为脂醇类，过氧化物转化为水，以及氧化性谷胱甘肽转化为谷胱甘肽二硫化物。
详细来看，谷胱甘肽过氧化物1型酶（GPx-1）广泛散布于一切细胞的细胞质中；3型（GPx-3）是细胞外基质抗氧化要害酶；4型（GPx-4）是膜氧化的重要调理要素。
缺少这些含硒抗氧化酶引起的氧化复原有关的病理进程：
1.缺少GPx-1加重心肌缺血再灌转损害，促进内皮细胞功用紊乱以及引起心肌结构反常。冠心病患者GPx-1活性下降是其未来心血管事情的独立危险要素之一。
2.缺少GPx-3会引起一氧化氮氧化失活，进而引起血小板依赖性血栓增多。GPx-3启动子区域的低功用单体型会添加卒中危险率。
3. GPx-4能够削弱脂质及脂质蛋白氧化，因而人们估测GPx-4能够缓解这些过氧化物的促动脉粥样硬化效果。
综上所述，这些成果都提示咱们在克山病中硒蛋白经过各种潜在机制影响心肌病理进程。因为这些含硒蛋白能够在多个方面缓解细胞氧化压力，因而人们很简单得出硒缺少形成了氧化应激压力及相关损害的定论，并且硒缺少加重了其他要素形成的氧化损害。
咱们能够看到，硒的生物学效果与其病理进程密切相关。克山病的病因是硒缺少，促进人们进一步研讨硒蛋白的根底生物学效果以及与病理表型相关的分子事情。这也显现了生物分子学的双向性。
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