維生素K2

維生素K2

維生素K2是一種脂溶性維生素,具有葉綠醌生物活性的萘醌基團的衍生物,是人體中不可缺少的重要維生素之一。維生素K2被廣泛認為是一種凝血輔助因子,但在細菌中它是一種膜結合電子載體。維生素的每日需要量甚少 (常以毫克或微克計,如人每天約需VA0.8-1.7mg、VB11-2mg、VB21-2mg、泛酸3-5mg 、VB62-3mg、VPP10-20mg、生物素0.2mg、葉酸0.4mg、VB121 μ g、VD0.01-0.02mg、VE14-24mg、VC60-100mg、維生素K2 嬰兒10~20μg及成人70~140μg.維生素K2與泛醌ubiquinone類似都能在果蠅線粒體中轉運電子,生成更多有效三磷酸腺苷(ATP)。維生素K 缺乏性出血可以發生在任何部位,早發性出血頭部血腫較多,典型新生兒出血胃腸道出血較多,遲發性出血顱內出血較多。

基本信息

基本概述

維生素K2維生素K2

中文名稱:維生素K2

中文別名:維生素K2

英文別名:Vitamin K 2; Vitamin K2; Vitamin K2 (generic); 2-[(2E)-3,7-dimethylocta-2,6-dien-1-yl]-3-methylnaphthalene-1,4-dione

CAS:11032-49-8

EINECS:234-264-5

作用

(1)治療和預防骨質疏鬆症,維生素K2生成骨蛋白質,再與鈣共同生成骨質,增加骨密度,防止骨折。

(2)維生素K2可預防肝硬化進展為肝癌

(3)治療維生素K2缺乏性出血症,促進凝血酶原的形成,加速凝血,維持正常的凝血時間。

(4)具有利尿、強化肝臟的解毒功能,並能降低血壓。

研究進展

1934 年,丹麥科學家首先發現維生素K,並證實其為脂溶性維生素。維生素K是一類具有葉綠醌生物活性的萘醌基團的衍生物。天然存在的有維生素K1、K2,維生素K1廣泛存在於綠色植物中,是食物中維生素K的重要來源;維生素K2主要由腸道細菌合成。人工合成的有維生素K3、K4、K5、K7等。在動物體內具有生物活性的是維生素K2,而維生素K1和維生素K3都要轉化為維生素K2才能起作用。三種維生素K的形式都在肝中轉化成維生素K2,並和胃腸微生物合成的維生素K2一起被吸收利用。維生素的每日需要量甚少 (常以毫克或微克計,如人每天約需VA0.8-1.7mg、VB11-2mg、VB21-2mg、泛酸3-5mg 、VB62-3mg、VPP10-20mg、生物素0.2mg、葉酸0.4mg、VB121 μ g、VD0.01-0.02mg、VE14-24mg、VC60-100mg、維生素K2 嬰兒10~20μg及成人70~140μg.

然而由於許多食物中富含維生素K及腸道細菌能合成維生素K。健康成人和年長兒童一般不會因膳食供給不足發生維生素K缺乏。由於維生素K能迅速改善由於維生素K缺乏引起的出血,幾十年來維生素K一直用於治療出血的抗凝劑,似乎不作為人體內一種重要營養物被關注。近40 年來,尤其近20年來,由於血清維生素K2及維生素K2缺乏誘導蛋白檢測技術的突破,全球各地相繼報導了眾多的有關嬰兒維生素K2缺乏引起出血的文章認為維生素K2缺乏是世界性嬰兒出血疾病和死亡的重要原因。

由神經科學家Patrik Verstreken領導的一個研究小組利用維生素K2成功消除了導致帕金森氏症的一個遺傳缺陷的影響。他的研究發現為帕金森氏症患者帶來了新希望。相關論文發布在《科學》(Science)雜誌上。

人類位於線粒體上的UBIAD1將維生素K1 轉化為維生素K2。維生素K2被廣泛認為是一種凝血輔助因子,但在細菌中它是一種膜結合電子載體。而人們還不知道維生素K2是否在真核細胞也發揮著類似的載體功能。研究者認為果蠅UBIAD1/Heix是pink1的調節基因,在帕金森疾病中pink1基因突變會影響線粒體功能。研究發現維生素K2對於果蠅線粒體中的電子轉運是必要的。維生素K2能恢復Heix突變引起的嚴重線粒體缺陷。維生素K2與泛醌ubiquinone類似都能在果蠅線粒體中轉運電子,生成更多有效三磷酸腺苷(ATP)。維生素K2能作為線粒體電子載體,幫助恢復ATP的正常生產,rescue線粒體功能障礙。

缺乏後果

易造成的新生兒出血:

哪些新生兒、嬰兒最易於發生維生素 K 缺乏造成的出血呢?

(1)出生前妊娠母親接受抗驚劂藥(魯米那、苯妥英鈉),抗凝血藥(肝素、雙香豆素、法華令),抗結核藥(雷米封,利福平),化療藥物(環磷醯胺、6 —巰基嘌呤等)。這些藥可加快體內維生素K的降解氧化,阻斷維生素K的還原,是導致早發性新生兒出血病的主要原因。

(2)嬰兒肝膽系統疾病和代謝性疾病,如先天性膽道閉鎖,膽管擴張,膽汁淤積,新生兒肝炎,乳兒肝炎,巨細胞包涵體病毒感染,α -抗胰蛋白酶缺乏症等。這些疾病造成肝細胞損害,凝血因子合成減少,加上膽汁分泌到腸道減少或缺乏,維生素K吸收障礙,引起維生素K缺乏。

(3)胃腸道感染,腹瀉尤其是慢性腹瀉嬰兒,由於腹瀉時腸道菌叢紊亂,腸道內的正常菌叢減少,合成維生素K2 的功能受阻。腸炎時腸道維生素K的吸收不良,大便排出增加,使維生素K缺乏。

(4)長期使用抗生素,較長時間使用β - 內醯氨類抗生素如頭孢類抗生素,抑制腸道正常菌叢繁殖和合成維生素K2 ,抑制凝血因子的羧化反應,使凝血因子活性降低,產生凝血因子低下性出血

維生素K2 缺乏性出血按其發生時間分為:

( 1 )早發新生兒出血,發生在新生嬰兒出生後24小時以內,

( 2 )典型新生兒出血,生後1-7 天,

( 3 )遲發性出血,生後8 天—12個月。

維生素K 缺乏性出血可以發生在任何部位,早發性出血頭部血腫較多,典型新生兒出血胃腸道出血較多,遲發性出血顱內出血較多。顱內出血是維生素K2 缺乏症最嚴重的臨床表現,是造成嬰兒死亡和殘疾的重要原因,顱內出血病死率高達15 —50%。我們在國內七省調查病死率為30.3%。倖存者約有50% 留有神經系統後遺症,造成兒童終生殘疾。

易導致骨質疏鬆和動脈鈣化:

(1)膳食維生素K(K1、K2)攝入普遍偏低。國外調查顯示普通成人平均膳食維生素K總攝入量為男82μg/d,女59μg/d,明顯低於國際通行的成人維生素K膳食推薦攝入量男120μg/d,女90μg/d的標準,大部分人存在維生素K亞臨床缺乏。

(2)維生素K攝入不足是導致中老年骨質疏鬆及骨折的獨立風險因素。年齡越高,維生素K攝入越低,中老年人的平均維生素K攝入量遠低於《中國居民膳食營養素參考攝入量》中維護骨骼健康2μg/kg的維生素K攝入水平。維生素K攝入不足及衰老造成的內源性K2轉化偏低,致使中老年人體組織中K2濃度顯著下降,從而誘發鈣紊亂疾病如骨質疏鬆、動脈鈣化等。

(3)維生素K2攝入不足,將嚴重影響骨鈣素的羧化及鈣在骨骼的礦化活性,即使健康成人也有大約10-30%的骨鈣素處於低羧化狀態,從而有損骨骼健康。

(4)當絕經婦女的血漿維生素K2濃度低於1.10 ± 0.07 ng/ml時將導致低骨密度,誘發及動脈鈣化風險。骨質疏鬆及骨折。當每天維生素K2攝入低於32.7μg時,將顯著增加心臟病。

K2 缺乏性出血臨床特點:

(1)發病前多完全健康,發育正常、無外傷史,常為突然發生。

(2)多為母乳餵養嬰兒

(3)年齡以3月以內為主,國內調查97. 4%出現在3個月以內

(4)母親孕期患病、服藥;嬰兒患有肝膽疾患、黃疸、腹瀉、肺炎者易於發生維生素K 缺乏出血。

(5)顱內出血嬰兒表現為突然出現的面色蒼白、拒奶、尖叫、嘔吐、嗜睡或昏迷,前囟飽滿或隆起,顱骨縫開裂,四肢抽搐、雙眼上翻或凝視、瞳孔散大或不等大。維生素K缺乏出現的顱內出血可以單獨出現,也可以同時伴有其它部位的出血。如:皮膚瘀斑、鼻出血、消化道出血、肌肉注射部位出血、肺出血等。肌肉注射部位出血不止,是維生素K缺乏的特異性表現

藥用功能

治療維生素K2 缺乏性出血症:

在動物體內具有生物活性的是維生素K2,而維生素K1 和維生素K3 都要轉化為維生素K2才能起作用。三種維生素K 的形式都在肝中轉化成維生素K2,並和胃腸微生物合成的維生素K2一起被吸收利用

除新生嬰兒外,人類原發性VK2缺乏較為罕見。新生兒在出生最初1-2周內無細菌,在胎兒期胎盤不易運輸脂類,凝血酶原常有低的現象,數周后方可上升至正常值,如果低至正常值的10% ,新生兒將有出血性疾病。水溶性及脂溶性的維生素K2製劑,都能有效地恢復凝血酶原至正常水平,控制其出血。有些老年人也有維生素K2缺乏,出現凝血酶原時間長的現象。預防血栓使用雙羧香豆素過量時,凝血酶原也減少,可靜脈注射藥理劑量(以mg計的維生素K2,使凝血酶原在數分鐘內開始合成,24h達到正常水平)。但水溶性維生素K3的衍生物轉變為活化型維生素K2的速度太慢,效果不好。在靜脈營養中,輸注射液加入了抗生素,阻凝維生素K2 在腸道內合成,病人需要維生素K2的凝血因子在4周內降低至正常值的20%。在輸注液中應加入維生素K20.03 ~1.5μg·kg體重-1 。膽道阻塞時維生素K2吸收減少,也可產生維生素K2缺乏,口服或經消化道補給時,必須與膽鹽同時供給,有些肝病,由於功能不全凝血因子合成減少,補給維生素K對凝血作用無效;需要直接補充維生素K2。

保健功能

據專家介紹,日本兒童沒有一般地區兒童普遍存在的生長痛,這就是因為從小吃納豆,導致兒童的骨密度高、骨骼強壯健康。貴生坊納豆素的發明人、日本倉敷大學科學部部長須見洋行教授發現,納豆菌中富含維生素K2,在每100克納豆中含有870ug維生素K2,是其他食品的數百倍,研究顯示,維生素K是骨內多種蛋白依賴性維生素,增加成骨細胞骨鈣素合成,同時,骨鈣素中谷氨酸基的γ-羧基化後才具有生物學效應,羧基化的骨鈣素可與Ca和羥磷灰石結合,使骨礦化,而這種羧基化必須有維生素K參與

,維生素K中維生素K2在人體增加骨密度方面優於其他維生素K。因此維生素K2是增加骨密度這三大要素缺一不可,維生素K2中。現代人們的飲食中,缺乏的不是鈣,而是維生素K2這種活性物質,納豆中富含的活性維生素K2與優質蛋白質,使兒童的骨密度更高,骨骼更強壯,消除兒童成長時的生長痛,給一生的身體健康打下堅實的基礎。

維生素K2 可預防肝硬化進展為肝癌日本大坂市立大學Habu等的一項初步研究顯示,在病毒性肝硬化女性患者中,維生素K2可降低其發生肝細胞癌的危險。40例病毒性肝硬化女性患者除接受飲食和對症治療外,被隨機分成2組,分別接受或不接受維生素K245 mg/d治療。隨訪7年後,21例接受維生素K2治療的患者中有2例被診斷為肝細胞癌,顯著低於對照組(9/19例),且治療組的肝細胞癌發病晚於對照組(入組後907天對91天)。經年齡和其他危險因素校正後,治療組的肝細胞癌發病危險比對照組低87%。治療組的肝細胞癌年發病率為1.6%,顯著低於對照組(8.8%)和一般肝硬化人群(7.9%)。

該初步結論尚需得到大規模臨床研究的證實,維生素K2對男性患者是否有同樣療效也需進一步研究

抗腫瘤機制

維生素K2主要作用是維持機體的正常凝血功能,近幾年研究發現,維生素K2可誘導肝細胞癌、卵巢癌等多種實體瘤和血液系統的白血病、骨髓增生異常綜合徵的細胞凋亡,具有明顯的抗腫瘤作用,且與多種抗腫瘤藥有協同作用。
維生素K2有明確的抗腫瘤作用,但抗腫瘤作用機制尚未完全清楚。可能存在以下幾種:①參與線粒體電子信號的傳遞。Fredericks等研究發現TERE1(維生素K2自然合成所需的異戊烯轉移酶)的異常表達可增加K2的數量,提高線粒體跨膜電位,從而引起一系列的信號傳遞反應,而最終可導致腫瘤的抑制作用。該研究間接證明在腫瘤的生長抑制的多個環節中,維生素K2是信號傳導通路中的一環。②通過對Bcl-2蛋白的影響。Bcl-2是一種抗凋亡蛋白,常過度表達於多種腫瘤細胞中。有研究發現VK2在誘導細胞凋亡的過程中存在以Bcl-2蛋白(有關抗細胞凋亡信號通路的轉導信號)為其分子靶點。通過Bcl-2蛋白拮抗劑(BAK),直接作用和誘導線粒體途徑介導的細胞凋亡。維生素K2的代謝產物與半胱氨酸殘基166共價結合,是誘導細胞凋亡的關鍵。VK2對SMMC-7721肝癌細胞的生長抑制作用通過影響Bcl-2的表達實現。③對caspase家族的作用誘導細胞凋亡。在SMMC-7721細胞研究中,綜合流式細胞儀和DNA片段化測定的數據分析維生素K2對其的抑制機制涉及caspase-3、caspase-8的活化和p53的磷酸化.④調節G1期相關的細胞周期分子的表達。Kuriyama等給予肝細胞荷瘤小鼠含有維生素K2,K3或K5飲用水。一定周期後檢測G1相關細胞周期分子。細胞周期蛋白依賴激酶4(Cdk4)表達明顯減少,相反,細胞周期抑制分子Cdk抑制劑p16INK4a和視網膜母細胞瘤基因的表達明顯增多。⑤通過產生ROS和MAPK信號傳導途徑的調控。⑥影響類固醇和外源性受體(SXR)。維生素K2可作為SXR的配體,激活SXR,使細胞過度表達SXR,減少肝癌細胞的增殖和運動。⑦抑制基質金屬蛋白酶(MMP)表達。Ide等研研究數據表明維生素K2通過抑制NF-κB和MAP激酶活性來抑制MMP,而MMP在癌細胞的浸潤和轉移中起著重要作用。⑧抑制血管生成。Wei-xinga等維生素K2聯合苯那普利對人胃癌裸鼠試驗聯合治療組血管生成因子明顯下降。⑨影響NF-kappaB的活化。多個研究發現在維生素K2對肝癌細胞抗腫瘤作用的試驗中均涉及到維生素K2通過抑制NF-kappaB的激活而發揮對癌細胞的生長抑制作用,可能影響細胞周期蛋白D1表達

市場狀況

維生素K2產品的使用最早是日本,其納豆菌中富含維生素K2,在每100克納豆中含有870ug維生素K2,是其他食品的數百倍,兒童處於成長期,需要大量補充身體所需,骨質是由維生素K2和優質蛋白質先形成骨元蛋白,再與鈣生成骨質,蓄積骨中,增加骨密度這三大要素缺一不可。

物理性質

分子式:C41H56O2
分子量:580.88
物理化學性質:密度0.970熔點49-50oC

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