自1935年发现起的40年间,维生素K的功能仅限于通过肝脏合成几种凝血因子(凝血酶原和因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ)来控制血液凝固。直至1974年,才发现维生素K在谷氨酸残基羧化合成凝血因子中的作用,这扩大了依赖于维生素K(Gla-蛋白)、但无凝血作用的肝外蛋白质的范围。这些原先在骨基质(骨钙素)、随后在动脉壁(基质Gla-蛋白)和神经系统中发现的蛋白质,大大增加了维生素K的生理重要性。
(一)凝血
维生素K缺乏症在人体中是极少发生的,原因在于饮食中的绿色蔬菜含有高浓度的维生素K1。也可以通过肠道菌群来增加维生素K2(甲萘醌)的产生。然而,肠道吸收不良或与抗生素治疗相结合的营养不良症状仍可能导致维生素K缺陷。
与成年人不同,新生儿患维生素K缺乏症的风险较高,原因是维生素K在肝脏库存及乳中浓度低。并且,由于出生时缺少肠道菌群,这种情况会更加恶化。这种缺乏状态可能导致新生儿的出血性疾病,通常在出生时系统地给予维生素K能够避免这种疾病。尽管WHO并不建议对所有身体健康的婴儿进行日常管理,但许多国家(美国、加拿大、英国、比利时、瑞士和德国)依旧采取注射1mg(或者每次2mg)维生素K1,用于预防出血性疾病。在法国,这种做法似乎也很普遍。
(二)钙化(www.xing528.com)
1978年,P. V. Hauschka在鸡骨骼中发现了含谷氨酸残基的骨钙素,同时发现该蛋白质依赖于维生素K。自那时起,大量的研究报道了维生素K在钙稳态中起着重要作用。
基础和临床研究的两个主要领域是骨代谢和动脉钙化。后者的研究尚不明朗,此处主要讨论与骨钙化有关的内容。
在许多与骨骼形成相关的蛋白质中,一些含谷氨酸羧基化的基团是依赖于维生素K的。其中,骨钙素在骨中合成并通过与羟磷灰石结合直接参与骨组织钙化,其与矿物质的结合非常强并且依赖于蛋白质羧化水平。骨钙素在骨代谢平衡中的确切作用尚不清楚,但是越来越多的研究表明,维生素K特别是维生素K2对其的激活作用,对于维持骨骼健康具有重要意义(除了维生素D以外)。因此,尽管骨密度似乎不与维生素K吸收直接相关,但是髋部骨折的发生率已被描述为与维生素K1和维生素K2的循环水平降低或维生素K1摄入量不足有关。因此,美国的L. J. Sokoll在1997年的研究中,通过测量未羧化骨钙素的循环水平,评估了髋骨骨折的风险。2007年,荷兰的M. H. Knapen在绝经妇女中进行了为期3年的研究,结果显示日常摄入维生素K2(甲萘醌-4)能够通过增加其钙含量,维持股骨颈部的骨强度。日本的J. Iwamoto于2006年获得的结果,同样显示出使用双膦酸盐或雷洛昔芬和甲萘醌-4的组合进行骨质疏松症治疗的效果。另外,日本的Y. Ikeda在2006年,通过比较两组妇女(一组在国家东部,有食用富含甲萘醌-7的纳豆的传统,另一组在国家西部,很少食用纳豆),建立了股骨颈骨折和甲萘醌-7摄入之间的密切关系。随后,该研究者还证实,食用更多纳豆的女性,其骨矿物质密度更高。持续的试验表明,在长期(2~3年)摄入甲萘醌-7之后,可以获得类似的效果。甲萘醌-7似乎比甲萘醌-4具有更高的生物利用度,并且在循环中比维生素K1半衰期更长。
在动物中的临床和实验观察,倾向于直接研究维生素K2对骨质量的积极作用,以及可能应用于易患骨折的2型糖尿病患者。美国的M. Ferroon在2008年观察到,骨钙素可以影响外周胰岛素敏感性及其在胰腺细胞中的产生。
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