背景介绍
研究表明，孤独症儿童头发和血清中的硒含量显著降低，硒含量越低，儿童的重复刻板行为越严重，这表明硒参与孤独症的发病机制。
某些精神类疾病或神经退行性疾病与氧化应激有关，例如精神分裂症、抑郁症、阿尔茨海默病、帕金森病和孤独症，硒水平稳定对于维持细胞氧化还原状稳态具有重要意义。
补充硒可以减轻炎症，有研究表明亚硒酸钠具有抗氧化和抗炎作用，可以阻止细胞铁死亡。
BTBR小鼠是具有稳定基因型的近交系小鼠，BTBR小鼠表现出稳定的孤独症样行为，比如社交障碍和重复刻板行为，大脑发育异常，免疫生化指标异常等。因此BTBR小鼠是研究孤独症的理想动物模型。
此项研究针对亚硒酸钠对BTBR孤独症小鼠模型的影响，探索硒改善BTBR小鼠孤独症样行为的方式，阐明硒对孤独症患者社会认知功能的影响，为孤独症儿童定向营养干预提供科学依据。
一、研究方法
研究采用BTBR小鼠和C57BL/6 (B6)小鼠作为实验动物，将小鼠随机分为4组：孤独症模型组(BTBR组)、孤独症模型硒补充组(BTBR+硒组)、正常对照组(B6组)和正常硒补充组(B6+硒组)，每组18只小鼠。
2个硒补充组的小鼠于出生后第28天开始灌胃亚硒酸钠溶液(1 mg/kg/d)，每天1次。
对BTBR组与B6组小鼠灌胃等量0.9%生理盐水，每天1次，连续4周。
干预后各组小鼠进行社会功能和认知行为测试，检测海马组织结构、神经递质水平、氧化应激和神经炎症指标的变化。
二、研究结果
（一）四组小鼠海马组织中硒水平
SelP常被用作硒营养状况的检测指标，也是脑组织中唯一的硒供体。研究者用Western blot检测SelP蛋白的表达情况。
结果发现，孤独症模型组（BTBR组）小鼠海马组织中SelP蛋白表达量显著低于正常对照组（B6组）， 但是在BTBR +硒组中，与BTBR组相比补充硒组的小鼠海马组织中SelP蛋白表达量有显著升高。
（二）硒干预对孤独症模型小鼠社会行为的影响
三箱社会交互实验的社交性测试中，左室是装有陌生小鼠1的金属笼，右室是空金属笼。
实验结果发现孤独症模型+硒干预组（BTBR+Se组）小鼠在陌生小鼠1侧停留的时间显著长于在空笼侧停留的时间。而孤独症模型组（BTBR组）小鼠在陌生小鼠1侧停留的时间与在空笼侧停留的时间无显著差异。
表明补充硒可以改善孤独症模型小鼠的社交性。
三箱社会交互实验的社交偏好性测试中，左室是装有陌生小鼠2的金属笼子，右室是装有陌生小鼠1的金属笼子。
结果发现BTBR组和BTBR+ Se组的小鼠在陌生小鼠2和陌生小鼠1所在侧停留的时间没有显著差异。
以上结果表明补充硒对小鼠的社交偏好性没有显著影响。
（三）硒干预对孤独症模型小鼠重复刻板行为的影响
埋珠实验中，孤独症模型组（BTBR组）小鼠埋珠数显著多于正常对照组（B6组）。而与BTBR组相比，孤独症模型+硒干预组（BTBR + Se组）小鼠埋弹珠数量显著减少。
表明补充硒可以缓解重复刻板行为。
（四）硒干预对孤独症模型小鼠学习记忆功能的影响
研究人员用莫里斯水迷宫实验检测孤独症模型小鼠学习和记忆功能变化。
研究结果显示：
（1）在定位航行实验中，与正常对照组（B6）小鼠相比，孤独症模型组小鼠（BTBR组）逃逸潜伏期较长，表明BTBR组小鼠学习能力较差。
而孤独症模型+硒干预组（BTBR + Se组）小鼠第3、4天的逃避潜伏期时间相比BTBR组显著缩短。
（2）在空间探测实验中，BTBR组小鼠的游泳路径缺乏目的性，而BTBR + Se组小鼠游泳路径目的性增强。
BTBR组小鼠通过平台所在位点的次数明显少于B6组小鼠， 但BTBR + Se组小鼠通过平台区域次数明显多于BTBR组小鼠。
以上研究结果表明，补充硒可以减轻学习和记忆障碍。
（五）硒干预后孤独症小鼠模型神经递质水平的变化
研究人员发现各组间的5-羟色胺（抑制性神经递质）、多巴胺与谷氨酸（兴奋性神经递质）的水平具有显著差异。
与正常对照组（B6组）相比，孤独症模型组小鼠（BTBR组）血清中5-羟色胺水平显著降低， 多巴胺与谷氨酸水平显著升高。
而孤独症模型+硒干预组（BTBR + Se组）小鼠5-羟色胺血清水平升高， 多巴胺与谷氨酸水平显著降低。
以上研究结果表明补充硒可以调节神经递质水平，改善孤独症模型小鼠的社会行为和认知功能。
（六）硒干预对孤独症小鼠模型海马组织形态的影响
研究人员采用尼氏染色法观察硒对孤独症模型小鼠海马神经元的影响。
结果表明，正常对照组（B6组）小鼠海马CA1区的神经细胞排列有序，神经元中富含尼氏体。
孤独症模型组（BTBR组）小鼠海马CA1区神经细胞分布稀疏，排列不规则，神经元固缩，尼氏体数量减少，空泡数量增加。
孤独症模型+硒干预组（BTBR + Se组）小鼠海马CA1区神经细胞形态较为清晰完整，细胞排列整齐。
以上研究结果表明补充硒能促进孤独症模型小鼠海马组织的神经元恢复正常的分布与形态。
（七）硒干预对孤独症模型小鼠外周和脑组织中炎症的影响
为了研究硒对孤独症模型小鼠促炎反应的影响，研究者检测了小鼠海马组织和血清中炎症标志物的水平。
孤独症模型组（BTBR组）海马组织中的炎症因子IL-6、IL-1β与TNF-α 的mRNA和蛋白水平显著高于正常对照组（B6组）。
补充硒后，BTBR组小鼠海马组织中IL-6、IL-1β与TNF-α的mRNA和蛋白水平显著降低。
BTBR组小鼠血清中上述炎性细胞因子水平显著升高，硒干预后水平显著降低。
这些结果都表明补充硒可以改善海马组织中的神经炎症水平。
（八）硒干预对孤独症模型小鼠海马组织中氧化应激水平的影响
研究人员测定了各组小鼠海马组织中氧化应激产物以及抗氧化物的水平。
结果发现孤独症模型组（BTBR组）小鼠海马组织中的氧化应激产物如活性氧和丙二醛的含量显著高于正常对照组（B6组）。
硒干预后活性氧与丙二醛的含量显著降低。
此外，BTBR组小鼠海马组织的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-px）的活性与抗氧化物谷胱甘肽的含量显著低于B6组。
补充硒后，上述抗氧化酶活性和谷胱甘肽水平均显著提高。
以上结果表明补充硒可以增强孤独症模型小鼠的抗氧化能力，改善机体的氧化应激损伤。
三、小结
研究发现，孤独症儿童头发和血清中的硒含量明显较低，且与重复刻板行为呈显著负相关。这一结果表明硒可能与孤独症的发病机制有关。
本研究发现补充硒能有效提高孤独症模型小鼠体内的硒蛋白水平，显著改善小鼠的社会行为、重复刻板行为和认知功能，并改变神经递质水平。
硒可能通过调节神经递质水平、降低氧化应激、减轻神经炎症、挽救神经细胞损伤等途径在孤独症小鼠的海马组织中发挥保护作用。
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