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亚马逊河畔居民因饮食中富含鱼类，面临高汞（Hg）和硒（Se）暴露风险。为探究二者对人体代谢的影响，研究人员分析 352 份血样。结果显示 Hg 扰乱代谢，Se 有保护作用。该研究揭示 Hg 解毒机制，凸显 Se 对高危人群的饮食重要性。
在广袤神秘的亚马逊流域，独特的生态环境孕育着丰富的生物多样性，但同时也隐藏着环境健康隐患。当地金矿开采、森林砍伐后的汞（Hg）土壤淋溶以及水电大坝建设等活动，使得亚马逊环境中的汞含量不断攀升。这些汞经微生物作用转化为甲基汞（MeHg），并在水生食物链中富集，让鱼类成为汞的 “富集库”。而亚马逊河畔的居民，由于饮食中鱼类占比高，每周通过食用鱼类摄入的甲基汞量远超美国环境保护署（EPA）和世界卫生组织（WHO）设定的安全限值，他们血液中的汞含量常常是其他食鱼人群的数倍，健康受到严重威胁。
甲基汞具有很强的毒性，它能轻松穿越生物膜，包括血脑屏障，在中枢神经系统中大量蓄积。它会与蛋白质中的巯基结合，干扰细胞正常活动，引发神经毒性、免疫毒性等多种不良影响。其毒性机制之一是破坏细胞的氧化还原平衡，诱导氧化应激反应，进而导致脂质过氧化、DNA 损伤和线粒体功能障碍，最终致使细胞死亡，尤其是对神经元的损害更为严重。此外，甲基汞还会干扰钙离子稳态，影响神经元的正常功能，破坏神经递质的释放，损害突触活动。尽管人们对甲基汞的毒性有了一定认识，但它的完整毒性机制仍未完全明晰，这也限制了针对性治疗方法的开发。
与此同时，硒（Se）作为一种具有抗氧化特性的微量元素，在亚马逊地区的土壤中含量相对丰富，当地居民通过饮食摄入的硒量较高。有研究表明，硒可能对甲基汞的毒性具有一定的防护作用，比如降低患白内障的风险等。不过，硒发挥保护作用的具体代谢途径尚不清楚，亟待深入研究。
在这样的背景下，为了全面揭示汞和硒在人体中的相互作用机制，来自巴西的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Environmental Pollution》上，为解决这一复杂的环境健康问题带来了新的曙光。
研究人员采用了代谢组学这一前沿研究方法。他们从巴西亚马逊地区塔帕若斯河和亚马逊河沿岸的 13 个河畔社区，采集了 352 份血液样本。研究人员运用核磁共振（NMR）光谱技术对样本进行分析，随后使用偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）处理数据。
研究结果
- 汞暴露对代谢的影响：研究发现，高汞暴露会扰乱葡萄糖、乳酸和支链氨基酸的代谢。这是由于汞暴露引发氧化应激反应，导致能量代谢功能出现障碍。在没有足够硒的情况下，暴露于高汞环境的个体（G3 组），其代谢物水平发生显著变化，如葡萄糖、谷氨酰胺和脯氨酸等，这与能量代谢受损、氧化应激增加的情况相吻合。
- 硒的保护作用：令人惊喜的是，血液中汞含量高且硒含量也高的个体，其代谢谱更接近对照组。这一结果有力地表明，硒对汞的毒性具有保护作用，能够在一定程度上减轻汞对人体代谢的不良影响。
- 氨基酸的差异反应：脯氨酸和谷氨酰胺对汞和硒的水平呈现出不同的反应。这一现象进一步说明了汞和硒在人体代谢过程中存在着复杂的相互作用，二者的含量变化会影响到特定氨基酸的代谢。
- 汞解毒机制：研究还深入分析了汞的解毒机制，发现硒蛋白在其中发挥着关键作用。硒可能通过与汞结合形成惰性的 HgSe 化合物，或者参与甲基汞的去甲基化过程，将甲基汞转化为无机汞，从而降低汞的毒性。
研究结论与讨论
这项研究意义重大，它首次在人体中运用代谢组学方法评估了饮食汞暴露的影响，尤其是针对汞 - 硒拮抗作用进行了深入研究。通过对 352 份人体血清样本的分析，确凿地证明了汞暴露会破坏人体代谢组，在关键血清代谢物中留下独特的生化印记。研究结果不仅揭示了汞毒性的分子机制，还凸显了硒在减轻汞毒性方面的重要作用，为亚马逊河畔社区以及其他面临类似汞暴露风险的人群提供了重要的健康指导。这意味着，通过合理调整饮食中硒的摄入，有可能降低汞对人体的危害，为预防和控制汞中毒相关疾病开辟了新的途径。同时，该研究也为后续进一步探究汞和硒在人体健康领域的复杂关系奠定了坚实的基础，有望推动环境健康科学领域的深入发展，助力制定更加有效的环境保护和健康干预策略。
