综述：硒补充与男性生育能力：机制研究及治疗潜力

时间：2026年2月9日

来源：Journal of Trace Elements in Medicine and Biology

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硒在男性生殖健康中的抗氧化作用与精子参数改善研究

印度斋浦尔贾加特普拉（Jagatpura）马哈尔路（Mahal Road）苏雷什·吉安维哈尔大学（Suresh Gyan Vihar University）药学院

摘要

目的

本文旨在全面回顾硒（Se）在男性生殖健康中的作用，将本综述置于以往关于硒的形式、作用机制以及临床环境中可实施的补充/监测策略的综述之上，重点关注其生化形式、抗氧化功能、对精子参数的影响、生育结果以及与其他微量营养素的相互作用。

方法

通过PubMed、Scopus和Web of Science（2000–2025年）进行了文献回顾，以识别研究硒代谢、硒蛋白活性（GPx1/4和SELENOP）、剂量-反应关系以及与维生素E和锌联合补充的研究。收集并整合了有关硒的形式、抗氧化酶（如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）调节、氧化应激标志物（包括丙二醛和活性氧）、精子功能、激素合成及毒性阈值的数据。

结果

有机硒表现出更好的生物利用度，并增强了GPx4和SELENOP的活性，从而减少了生殖细胞的脂质过氧化。动物研究表明，最佳浓度的膳食硒（0.25-0.35 mg/kg用于种鸡；0.5-1.0 mg/kg用于其他模型）可最大化精子发生过程；元素纳米硒的效果优于亚硒酸钠和硒酵母，而硒缺乏则通过PI3K/AKT途径诱导细胞凋亡。人体试验显示，每日摄入100 µg硒可改善精子活力（p=0.023），并使父亲身份增加11%。硒补充剂量为2–5 µg/mL时能增强精子存活率；然而，过量摄入（>300 µg/天）会损害精子活力。与维生素E或锌联合补充可进一步增强抗氧化防御。

结论

硒通过其剂量依赖性的抗氧化和内分泌功能在男性生殖健康中发挥关键作用。需要进行结构化的临床试验，以确定最佳的硒形式、剂量及其与其他微量营养素的组合，以增强生育能力，同时降低U形毒性的风险。

引言

硒是一种对男性生殖健康至关重要的微量元素。它通过硒蛋白维持抗氧化防御、促进激素合成并确保精子结构完整性[1]。尽管之前的综述已经讨论了硒与男性生殖的关系，但本综述独特地整合了硒的形式、常见的作用机制以及科学可行的补充和监测策略。尽管硒的需求量很小，但缺乏或过量都会影响精子发生、精子活力、形态和脱氧核糖核酸（DNA）的完整性。由于精子膜中含有高比例的多不饱和脂肪酸且内在修复系统较差，男性生殖道（尤其是睾丸和附睾）容易受到氧化应激（OS）的影响[2][3]。硒蛋白（如谷胱甘肽过氧化物酶（GPx1和GPx4）和硒蛋白P（SELENOP））可催化过氧化氢和脂质过氧化物的还原，从而防止ROS介导的损伤，保护线粒体功能并稳定精子染色质[4]。因此，硒的生殖效应可以视为对氧化还原平衡、线粒体生物能量和染色质稳定性的综合影响，而不仅仅是单独的作用。硒通过饮食摄入，以无机和有机形式存在，如硒酸盐、亚硒酸盐、硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸[5]。硒化合物的生物利用度很大程度上取决于其化学形态、食物基质组成及其与伴随营养素的相互作用[6]。与无机盐相比，有机硒具有更好的吸收和整合到硒蛋白中的能力。硒与其他微量营养素（如维生素E和锌）协同作用，增强抗氧化能力，调节类固醇生成，并支持塞尔托利细胞（Sertoli cells）和莱迪格细胞（Leydig cells）的功能[7]。研究表明，膳食硒可最大化生殖细胞的存活率和睾酮的产生，不同物种的最佳硒水平不同（0.25-0.35 mg/kg用于产蛋种鸡，0.5-1.0 mg/kg用于其他模型[8]）。重要的是，元素纳米硒（SeNPs）在通过改善肠道吸收、组织生物利用度和抗氧化特性方面比亚硒酸钠和硒酵母更有效。然而，包括纳米硒在内的硒的生物反应依赖于剂量，只有在合理的生理水平下才能带来益处。营养不足和过量都会通过PI3K/AKT和p21途径干扰细胞周期调节因子（CDC2、CCNB1），导致生殖细胞凋亡[9][10][11]。因此，必须从剂量-反应范式的角度来考虑硒的生殖效果，即硒的形式、暴露水平和下游信号反应之间的关联。临床研究表明，硒补充（100 µg/天）可改善不育男性的精子活力并提高父亲身份，而高剂量方案（>300 µg/天）会不利地改变甲状腺激素代谢并损害精子活力[12]。体外和冷冻保存研究证实，向精液扩展剂中添加硒可提高解冻后的存活率并减少DNA片段化。然而，研究设计、硒的形式和终点的异质性限制了这些发现的实际应用[13][14]。为了使解释具有临床意义，必须将干预的剂量和硒的形式与可测量的指标（如血清和/或精液中的硒水平）以及反映生物反应的氧化还原敏感生物标志物相关联，而不仅仅是依赖精子结果。鉴于硒的治疗窗口狭窄及其U形的剂量-反应关系，精确表征硒的种类、最佳剂量策略和联合微量营养素方案至关重要[15]。除了基于缺乏的损害外，还需要考虑硒过量的影响，因为超过生理水平的暴露可能会使硒从抗氧化支持转变为负面生物效应。未来的研究应整合营养学、分子学和临床方法，阐明硒介导的男性生育机制，并建立基于证据的硒补充指南。我们在本综述中按主题综合了这些证据，包括（i）无机硒、（ii）有机硒和（iii）纳米硒的形式；（ii）调节精子发生、精子成熟、氧化还原信号传导和内分泌功能的共同作用机制；以及（iii）在狭窄治疗指数范围内的剂量、安全性和监测概念。

文献搜索策略和研究选择

基于PubMed、Scopus和Web of Science（2000-2025年）的搜索，使用预定的关键词组合进行了文献回顾：("selenium" OR "selenoproteins" OR nano-selenium) AND (male fertility) OR (spermatogenesis) OR (sperm motility), ("selenomethionine" OR "sodium selenite") AND (antioxidant) OR (reproductive health)，并通过布尔运算符（AND、OR、NOT）将搜索范围缩小到所有数据库。

饮食中的硒的形式和来源

硒在饮食中以无机（硒酸盐和亚硒酸盐）和有机（硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸）形式存在。动物产品（肉类、鱼类和鸡蛋）和谷物是硒的膳食来源，其生物利用度主要由硒的化学形式决定[16]。有机硒的生物利用度（65-80%）和在硒蛋白中的整合程度高于无机类型（30-50%）[17]。

硒与精子发生

精子发生是一个高度调控的过程，需要硒蛋白的抗氧化保护来维持生殖细胞的扩增、分化和程序性死亡[42]。最常见的睾丸硒蛋白GPx4有助于维持生殖细胞膜和线粒体免受脂质过氧化的损害，从而在精子发生过程中保持膜完整性、线粒体活性和生殖细胞活力[43]。

酶促抗氧化剂

酶促抗氧化剂（EAOs）通过中和ROS来保护细胞免受氧化损伤[73]。酶促抗氧化系统在男性生殖中起着关键作用，通过抑制氧化应激（OS）引起的脂质过氧化和线粒体功能障碍来保持精子活力、DNA完整性和正常形态[74]。

硒补充与生育能力改善

补充是指向饮食中添加营养素、维生素、矿物质或其他生物活性化合物，以预防或纠正缺乏并支持整体健康。Mojadadi等人发现，NaSe、Met和纳米硒可增加血浆睾酮和睾丸GPx-1/4的水平。纳米硒增强了SOD和过氧化氢酶的活性[...]。

与锌的协同作用

硒（Se）和锌（Zn）都是必需的微量元素，在促进男性生殖健康方面具有互补作用，通过增强抗氧化防御、精子形态和类固醇生成及内分泌稳态[154]。机制上，硒有助于必需硒蛋白（如GPxs）的合成和活性，从而抑制脂质过氧化并保护精子中的线粒体活性；锌则通过锌依赖途径参与氧化还原调节和基因组稳定性[...]。

硒缺乏

当身体无法获得足够的硒时，就会发生硒缺乏，而硒对于保护细胞免受损伤、维持甲状腺功能正常和促进健康生殖至关重要[157]。在男性中，硒缺乏会导致精子产量和活力下降，以及睾丸和附睾中的氧化应激增加。长期缺乏可能会损害免疫系统，导致疲劳等后果[...]。

毒性水平和推荐每日摄入量

世界卫生组织建议成年人每天摄入平均55 µg硒；然而，推荐量可能因年龄、性别、饮食和居住地等因素而异[175]。国际食品和营养委员会规定，男性每天应摄入40-70微克，女性45-55微克，儿童约25微克[176]。这些是营养充足性的建议，而非治疗水平，因此补充计划的适当性应据此确定。

未来方向和研究空白

尽管已经取得了许多进展，但我们对硒如何影响男性生殖健康的理解仍有重要空白。未来的研究应重点阐明硒和SELENOP如何影响精子产生、运动和整体生育能力。需要大规模、精心设计的临床研究来确定硒补充的有效性、安全性和最佳剂量，特别是在硒水平已不同的群体中。

结论

硒是一种重要的微量营养素，在男性生殖健康中发挥作用。这是通过硒蛋白（特别是谷胱甘肽过氧化物酶和SELENOP）实现的。硒依赖性酶通过催化过氧化氢和脂质过氧化物的还原来保护生殖细胞、精子膜和线粒体功能免受氧化损伤。充足的硒通过调节细胞周期调节因子（CDC2、CCNB1、Cdc25c和p21）和转录来支持精子发生。

作者贡献

尼尔拉杰·帕特尔（Neeraj Patel）、瑞亚·米什拉（Riya Mishra）、穆罕默德·阿夫扎尔（Muhammad Afzal）：概念构思、方法论、软件设计；苏里亚·纳特·潘迪（Surya Nath Pandey）、海德尔·阿里（Haider Ali）：初稿准备；纳尔德夫·辛格（Nardev Singh）、拉基·米什拉（Rakhi Mishra）：数据管理、撰写与编辑；莫罕默德·伊姆兰（Mohd Imran）：概念构思、方法论、软件设计。

未引用的参考文献

[164]

资助

作者感谢沙特阿拉伯北方边境大学（Northern Border University）通过项目编号（NBU-CRP-2025-2043）对本研究的支持。

CRediT作者贡献声明

莫罕默德·伊姆兰（Mohd Imran）： 数据管理、概念构思。 尼尔拉杰·帕特尔（Neeraj Patel）： 形式分析、数据管理。 瑞亚·米什拉（Riya Mishra）： 资源获取、项目管理。 穆罕默德·阿夫扎尔（Muhammad Afzal）： 可视化、监督。 苏里亚·纳特·潘迪（Surya Nath Pandey）： 撰写与编辑、可视化。 海德尔·阿里（Haider Ali）： 初稿撰写、监督。 纳尔德夫·辛格（Nardev Singh）： 初稿撰写、软件设计、方法论。 拉基·米什拉（Rakhi Mishra）： 撰写与编辑、初稿撰写、可视化。