近日，长江大学许锋教授领衔的研究团队在Journal of Cleaner Production期刊上发表了题为“Novel mechanisms of cadmium detoxification mediated by selenium nanoparticles in selenium hyperaccumulator plants: Discovery of HSP90-1 as a pivotal potential regulatory hub”的研究成果。该研究系统揭示了纳米硒调控堇叶碎米荠镉解毒的分子机制，同时锁定关键蛋白靶点HSP90-1，为富硒农业中的镉污染防控提供了全新的理论框架与技术路径。

我国恩施等硒资源富集区长期面临土壤镉污染的伴生风险，传统硒肥对作物镉吸收的阻控效果有限，已成为富硒农业可持续发展的突出瓶颈，严重制约了堇叶碎米荠等特色富硒作物的安全开发利用。该研究创新引入纳米硒，发现相较于传统无机硒，纳米硒在缓解镉对堇叶碎米荠毒害方面表现出显著优势：不仅使植株镉积累量降低73.9%，同时提升生物量16.3%，并能有效维持光合系统功能。

该研究的核心突破在于对分子机制的深入阐明。团队通过多组学联用与计算生物学手段，首次发现热休克蛋白HSP90-1是纳米硒与镉在植物体内发生拮抗作用的关键分子靶点。分子对接模拟显示，镉离子可结合于HSP90-1蛋白的活性位点，推测会干扰其分子伴侣功能。而纳米硒释放的活性硒，可通过形成Se-S键置换该位点的镉，从而“保护”HSP90-1的结构和功能。这一机制使得HSP90-1能够继续维持细胞内蛋白质稳态、激活下游抗氧化防御系统，并保障光合机构正常运作。这一发现好比找到了硒镉“博弈”的“指挥枢纽”，将以往零散的生理现象提升至清晰的分子互作层面。

基于上述发现，研究团队创新性地提出了“必需微量元素（Se）-有毒重金属（Cd）-共调控靶点（HSP90-1）”三元调控模型。该模型不仅为理解植物重金属解毒机制提供了新范式，也为通过营养调控策略（如施用纳米硒）靶向干预重金属毒性、定向培育低镉富硒新品种奠定了坚实的理论基础。

HSP90-1作为纳米硒介导的镉解毒过程中的核心枢纽