維生素K（vitamin K），別名凝血維生素，是一類含有2-甲基1,4-萘醌基本分子結(jié)構(gòu)的有機化合物。其在來源上可分為天然和人工合成兩類。天然的維生素K包括維生素K1和維生素K2，人工合成的維生素K包括維生素K3和K4。
維生素K屬于脂溶性維生素，其化學(xué)式中的基本結(jié)構(gòu)為2-甲基-1,4萘醌環(huán)。維生素K的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，能耐酸、耐熱，正常烹調(diào)中只有很少損失，但對光敏感，也易被堿和紫外線分解。維生素K2促進骨鈣素的活化，增加成骨細胞的活動，同時抑制破骨細胞的活性。此外，維生素K2還具有免疫調(diào)節(jié)作用，能夠抑制T細胞的增殖。維生素K的經(jīng)典作用是維持機體正常的凝血功能，同時具有防止新生嬰兒出血疾病、預(yù)防內(nèi)出血及瘡瘍、減少生理期大量出血等作用。其在體內(nèi)以輔酶的形式發(fā)揮作用。綠葉蔬菜是維生素K1的主要來源之一。納豆是最富含維生素K2類的食物來源。此外，K2也存在于肉類、奶酪和蛋等食物中，但含量較少。成年人每天的維生素K適宜攝入量（AI）為80微克（μg），適用于18歲及以上的成年人群，也包括孕婦。但對于乳母，會通過乳汁丟失部分維生素K，所以攝入量增加到85微克（μg）。
維生素Ｋ缺乏時可引起一組維生素K依賴因子的凝血因子，包括凝血酶原、因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ的缺乏，嚴重缺乏時常出現(xiàn)自發(fā)性出血。以下人群有可能出現(xiàn)維生素K缺乏：①新生兒出生時未注射維生素K。②另外患有慢性胃腸道疾?。倚岳w維化、乳糜瀉、潰瘍性結(jié)腸炎和短腸綜合征），以及進行了減肥手術(shù)的病人可能會對維生素K吸收不良。2017年10月27日，在世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)致癌物清單中，維生素K類物質(zhì)被列為3類致癌物。
歷史
1929年丹麥生物學(xué)家亨利克?達姆在進行小雞的膽固醇代謝研究時，用除去脂質(zhì)的飼料喂養(yǎng)小雞，約3星期后，發(fā)現(xiàn)小雞的肌肉上有出血現(xiàn)象，分析其出血原因，認為是脂溶性因子的缺乏影響了血液凝固，此脂溶性因子用德語中凝固“kaagulation”的字頭來表示，命名為維生素K。在20世紀30年代后期，美國的多伊西分離出維生素K，并確定了它的化學(xué)式和結(jié)構(gòu)。1943年他們獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。多年來，人們一直認為其生理功能是維持機體正常凝血。直至1960年，埃及學(xué)者明確報道維生素K能促進大鼠與家兔的骨折愈合。1975年，Pettifor和Benson發(fā)現(xiàn)孕婦在妊娠前3個月口服維生素K拮抗劑華法林能引起新生兒鼻骨發(fā)育不全，首次報道了維生素K缺乏對人體骨發(fā)育的影響。近幾年，隨著骨中維生素K依賴性蛋白的發(fā)展和深入研究，逐步認識到維生素K對于維持骨健康具有十分重要的意義。
生化性質(zhì)
維生素K屬于脂溶性維生素，包括K1~K10的10種類似物，其化學(xué)式中的基本結(jié)構(gòu)為2-甲基1，4萘醌環(huán)，區(qū)別在于3位的羥基，其碳鏈長度取決于其為Kn。
K1，K2為天然維生素K，均有良好的耐熱性，但易被堿和日光破壞。維生素K1也稱葉綠醌，主要存在于綠色植物中，以綠葉蔬菜含量最高（1~8mg/kg），如菠菜、甘藍、萵苣等。維生素K2也稱甲萘醌，為系列化合物，根據(jù)其側(cè)鏈重復(fù)結(jié)構(gòu)的長度不同，被分為甲萘醌1~14種（MK1~14），維生素K2主要由腸道菌群合成，另外乳制品、動物肝臟、發(fā)酵大豆制品中也含有少量維生素K2。維生素K1和K2的差別僅在于側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)不同，維生素K1為黃色油狀液體，維生素K2為黃色結(jié)晶。
臨床上常用的維生素K3是人工合成品，它具有維生素K1和K2相似的基本結(jié)構(gòu)，其凝血功能強于天然物。維生素K3、維生素K4能略溶于水，可供口服或注射。
作用
骨骼方面
維生素K2對骨骼健康至關(guān)重要。它促進骨鈣素的活化，增加成骨細胞的活動，同時抑制破骨細胞的活性。此外，維生素K2還具有免疫調(diào)節(jié)作用，能夠抑制T細胞的增殖。維生素K2的適當攝入對于維持骨骼健康和整體免疫功能非常重要。
已有研究表明補充植物甲萘醌或MK－4（維生素K2的一種形式）都能改善骨密度；能顯著降低髖部骨折、椎骨骨折和所有非椎骨骨折的發(fā)生率。
盡管在干預(yù)性研究中發(fā)現(xiàn)，鈣和維生素D的攝入會對研究結(jié)果造成影響。但一般還是認為，適當?shù)木S生素K攝入對骨骼健康比較重要，歐洲食品安全局也批準“膳食維生素K攝入與骨骼健康已建立因果關(guān)系”的健康聲明。
鈣、維生素D3和維生素K2被稱為維護骨骼健康的“三劍客”。它們共同發(fā)揮著關(guān)鍵作用，確保骨骼強壯和健康。
心血管方面
維生素K的經(jīng)典作用是維持機體正常的凝血功能。研究表明，維生素K在體內(nèi)以輔酶的形式發(fā)揮作用，凝血酶原分子上Ca2+結(jié)合部位的形成需要維生素K的存在，其作用為促進凝血酶原分子末端的某些谷氨酸殘基的羧化，生成γ-羧基谷氨酸殘基，它可與Ca2+特異性結(jié)合，誘發(fā)凝血反應(yīng)。維生素K缺乏或投給維生素K拮抗劑時，肝細胞只能產(chǎn)生未γ-羧基谷氨酸化的凝血酶原，導(dǎo)致凝血因子減少，出現(xiàn)凝血時間延長，甚至?xí)l(fā)生皮下、肌肉及胃腸出血。
血管鈣化是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的危險因素之一，因為它會降低主動脈和動脈彈性?；|(zhì)Gla蛋白（MGP）是一種維生素K依賴性蛋白，可能參與預(yù)防血管鈣化。維生素K?可通過激活MGP，抑制鈣在血管壁的異常沉積，從而減少血管鈣化。
攝入較多的維生素K2對心臟健康有很強的保護作用。維生素K攝入量較多的群體相對于其他群體降低了50％的心臟疾病風險、50％的心血管硬化相關(guān)疾病以及20％的總體死亡概率。
維生素K2對鈣代謝發(fā)揮極為重要的作用，將鈣帶到該去的地方，阻止鈣沉積到不該去的地方。通過幫助動脈血管保持健康和靈活，維生素K有利于提高心血管健康，進而提高血管的彈性（即脈管系統(tǒng)的放松和收縮能力），防止動脈粥樣硬化。
維生素K2可通過調(diào)節(jié)骨鈣素水平、抑制炎癥反應(yīng)以及降脂作用對2型糖尿病起到一定的改善作用。此外，有許多研究證據(jù)表明維生素K在抗癌、防治肥胖和慢性腎臟病等疾病方面也具有潛在的益處。這些研究為維生素K在多種疾病管理中的作用提供了初步支持。
來源和攝入量
來源
綠葉蔬菜是維生素K1的主要來源之一，其中包括羽衣甘藍、菠菜、西蘭花、卷心菜和生菜等。這些蔬菜富含K1，并且提供其他營養(yǎng)物質(zhì)。此外，有機大豆油和菜籽油也是K1的良好來源。
納豆是最富含維生素K2類的食物來源。納豆是一種傳統(tǒng)的日本食品，由發(fā)酵大豆制成。它含有豐富的K2，是補充這種維生素的優(yōu)質(zhì)選擇。此外，K2也存在于肉類、奶酪和蛋等食物中，但含量較少。
攝入量
根據(jù)最新的中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量，成年人每天的維生素K適宜攝入量（AI）為80微克（μg），適用于18歲及以上的成年人群，也包括孕婦。但對于乳母，會通過乳汁丟失部分維生素K，所以攝入量增加到85微克（μg）。
脂質(zhì)影響維生素K吸收
維生素K1和維生素K2的主要吸收部位在十二指腸和空腸。與其他脂溶性維生素一樣，需要膽汁、胰液的參與，并結(jié)合入乳糜微粒經(jīng)腸道淋巴系統(tǒng)吸收，并通過淋巴系統(tǒng)運輸。在正常情況下約為攝取量的40-70%可被吸收。影響脂質(zhì)吸收的因素同樣影響維生素K的吸收。早期研究表明，動物可利用其腸道厭氧菌中大腸桿菌、脆弱桿菌等合成的甲基萘醌類（MKn）。經(jīng)處理的無菌動物對維生素K的需要量增加。人類的腸道下段亦存在大量可合成甲基萘醌類的腸道厭氧菌群，并且業(yè)已證明人類肝臟中確實含有相當多種類和數(shù)量的甲基萘醌類，但是人類從腸道下段吸收這些甲基萘醌類的量和機制仍不明。由此來源的維生素K的營養(yǎng)意義亦不清楚。
維生素K與乳糜微粒結(jié)合經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入體循環(huán)后被轉(zhuǎn)移至β-脂蛋白中，并運輸至肝臟與VLDL相結(jié)合，通過LDL達到各靶組織。人或動物口服生理或藥理學(xué)劑量的維生素K1，20分鐘后在血漿中出現(xiàn)，2小時達高峰。人類血漿中維生素K1的濃度很低，正常范圍約為0.3~2.6nmolL（0.14～1.17ng/L）。
維生素K在肝臟儲存及分解
肝臟是維生素K的主要靶組織，肝中維生素K1的含量約為2~20ng/g肝組織，人類肝中亦有合成的甲基萘醌類，其總濃度大約比維生素K1高10倍。但與其他脂溶性維生素不同，維生素K1在肝臟中更新很快，注射維生素K11小時后，20%劑量在肝內(nèi)，24小時即降至最低值。人類肝臟中甲基萘醌類濃度較高，可能反映長側(cè)鏈的甲基萘醌類更新較慢，人類的腎、心臟、皮膚及肌肉中亦含有一定量的維生素K，更新較肝臟稍慢，一般于24小時增加至最高值然后逐漸下降。
維生素K依賴性蛋白質(zhì)
骨γ-羧基化谷氨酸蛋白又稱骨鈣蛋白和基質(zhì)γ-羧基化谷氨酸蛋白均為維生素K依賴性蛋白質(zhì)，維生素K參與骨蛋白羧化修飾的作用機制與前面提到的凝血系統(tǒng)中維生素K的作用方式相同，其中研究得比較多的是BGP。
骨鈣蛋白
骨鈣蛋白是一種低相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)，在第17、21、24位上有3個谷氨酸殘基。BGP在骨組織中含量豐富，占非膠原蛋白的15%~20%。BGP在骨基質(zhì)形成過程中由成骨細胞產(chǎn)生，在維生素K依賴性羧化酶的作用下，3個谷氨酸殘基羧化后，BGP被激活。含γ-羧基谷氨酸的BGP與羥基磷灰石中的Ca2+緊密結(jié)合，一起沉積在骨組織中，促進骨礦化。
體外實驗發(fā)現(xiàn)BGP的羧化末端對破骨細胞的前體（單核細胞）有化學(xué)誘導(dǎo)作用，BGP參與破骨細胞的趨化與分化?？梢姽氢}蛋白除促進骨礦化外，還可能調(diào)節(jié)骨吸收過程。
MGP
MGP由79個氨基酸殘基組成，含有5個γ-羧基化谷氨酸殘基，骨組織與軟組織中含量豐富。骨組織中MGP主要分布在未礦化的骨基質(zhì)。動物實驗發(fā)現(xiàn)，長期給予小鼠華法林，可引起小鼠骺生長板過早鈣化，由此判斷MGP可能有抑制軟骨鈣化的作用。臨床上發(fā)現(xiàn)長期口服抗凝劑的孕婦胚胎過度礦化，也支持上述假設(shè)。
維生素K與骨代謝
維生素K與成骨細胞
在骨代謝中，成骨細胞的重要作用是合成骨膠原蛋白和骨非膠原蛋白，形成骨基質(zhì)并促進骨礦化。體外實驗顯示，維生素K可顯著促進由1,25-（OH）2-D3所引起的礦化反應(yīng)，加入維生素K后的培養(yǎng)液及細胞層中骨鈣素含量明顯增加，且維生素K濃度在0.45x10-6~11.25x10-6mol/L時，有明顯的濃度依賴性，而此時細胞中脫氧核糖核酸含量并無變化，即未顯示維生素K有明顯的細胞毒性。
由此可見，維生素K可促進成骨細胞合成骨鈣素，并促進其γ-羧基谷氨酸化，從而增強骨的礦化作用。
維生素K與破骨細胞
維生素K可影響多種骨吸收環(huán)節(jié)。Kodhihara在一項體外研究中發(fā)現(xiàn)，MK-4通過抑制前列腺素H合成酶，使前列腺素E2（prostagladine E2，PGE2）合成大大減少，而PGE2是一種潛在的骨吸收因子，提示維生素K可能有抑制骨吸收的作用。近來一些研究提示，維生素K也可能直接作用于破骨細胞，抑制其活性，從而抑制骨吸收。
維生素K與骨膠原
骨膠原為骨基質(zhì)中含量最多的有機成分，它為骨礦化提供了基本的構(gòu)架。
陶天遵等研究發(fā)現(xiàn)，維生素K3可顯著提高去卵巢（ovariectomy，OVX）大鼠骨膠原含量。維生素K3組大鼠骨松質(zhì)膠原蛋白排列致密規(guī)則，而OVX組膠原結(jié)構(gòu)疏松，排列紊亂，分布不均。同白木正孝等人報道，維生素K2對體外培養(yǎng)成骨細胞膠原纖維合成作用的影響基本一致。
維生素K與骨質(zhì)疏松癥
維生素K與骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病
關(guān)于維生素K缺乏與骨代謝的關(guān)系已在動物實驗與人群研究中不斷得到證實。Robert等用抗生素與維生素K缺乏飼料造成大鼠短期維生素K完全缺乏，在實驗期間觀察到大鼠尿鈣排泄增加1倍左右，補充維生素K1與維生素K3（100μg/kg）后，尿鈣排泄量顯著下降，說明機體維生素K缺乏致骨分解代謝增強。Thomas同樣用抗生素造成大鼠維生素K缺乏，發(fā)現(xiàn)骨鈣素羧化水平下降82.4%，說明維生素K缺乏會影響骨合成代謝。
人群流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)維生素K攝入量及血液維生素K水平隨年齡增加而下降，髖部或腰椎骨折的骨質(zhì)疏松癥患者血中維生素K1、MK-7、MK-8含量顯著下降。Hart采用電化學(xué)方法準確測定了30例骨質(zhì)疏松癥患者血漿中維生素K的濃度，發(fā)現(xiàn)與對照組相比亦明顯下降。這些資料都提示骨丟失與維生素K營養(yǎng)不良有關(guān)，但并不能充分說明維生素K缺乏是引起骨質(zhì)疏松癥的原因。因為上述人群，尤其是老年骨質(zhì)疏松癥及骨折患者，一般都處于整體營養(yǎng)不良狀態(tài)。要探討人體維生素K缺乏與骨質(zhì)疏松癥的關(guān)系，尚需進行嚴格的人群對照干預(yù)實驗。
維生素K與骨質(zhì)疏松癥的治療
Bouckare等于20世紀60年代報道維生素K可以促進大鼠與兔骨折愈合以來，很多學(xué)者進行了維生素K與骨質(zhì)疏松癥治療方面的研究。近年來日本的2例動物實驗報道，用切除雙側(cè)卵巢或注射皮質(zhì)醇激素誘發(fā)大鼠骨質(zhì)疏松的同時，飼以含維生素K2[3~30mg/（千克d）]的飼料，與模型對照比較，骨力學(xué)性能提高，表明補充維生素K2可以促進骨形成，降低骨分解，對骨質(zhì)疏松癥有防治效果。維生素K3[0.6mg/（kg·d）]可降低去卵巢大鼠骨丟失。但上述實驗中維生素K均為藥理學(xué)劑量，是大鼠推薦供給量[50μg/kg，約5μg/（kg·d）]的100~1000倍，尚需進一步探討維生素K的最低有效劑量水平。
在以上實驗基礎(chǔ)上，進行了維生素K的臨床干預(yù)實驗。Diane Feskanich等學(xué)者對38~74歲婦女經(jīng)10年的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，增加飲食中維生素K的含量與胯骨骨折危險性有反向聯(lián)系，攝入維生素K量多，能有效降低未羧化骨鈣素濃度，而未羧化骨鈣素濃度和髖骨骨折的危險性相關(guān)。Drimo進行了人類長期維生素K干預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥患者補MK-4 45mg/d，6個月后，掌骨骨密度顯著增加，在骨轉(zhuǎn)換率高的患者效果更明顯，但腰椎骨骨密度沒有明顯改變，提示補充維生素K也許對骨密質(zhì)的效果優(yōu)于骨松質(zhì)。中國學(xué)者研究表明維生素K3與雌激素及鈣劑合用時，其抗骨質(zhì)疏松作用顯著增加，效果明顯優(yōu)于單一用藥，表現(xiàn)出明確的藥理學(xué)協(xié)同作用。如果將雌激素、維生素D、鈣劑及維生素K聯(lián)合應(yīng)用，可在盡量減少雌激素用量的情況下保證確切的臨床治療效果，從而降低甚至消除雌激素長期應(yīng)用增加子宮內(nèi)膜癌及乳腺癌發(fā)病率的不良并發(fā)癥。中國有廠家將鈣劑與維生素K、維生素D制成合劑用于補鈣治療，但其臨床效果有待于進一步觀察證實。
維生素Ｋ缺乏癥
維生素Ｋ缺乏時可引起一組維生素K依賴因子的凝血因子，包括凝血酶原、因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ的缺乏，嚴重缺乏時常出現(xiàn)自發(fā)性出血。
維生素K主要成分是甲萘醌，天然產(chǎn)物來源于綠葉蔬菜（維生素K1）及腸道內(nèi)細菌叢的合成（維生素K2），人工合成的有維生素K3和維生素K4。正常人體內(nèi)的維生素主要來源于食物，另一部分由腸道細菌合成。食物中維生素K均為脂溶性，膽鹽可助其吸收。人體對維生素K的需要量每日約1mg/kg。
維生素K缺乏癥常見于①腸道吸收不良，腸內(nèi)膽鹽缺乏（如完全膽汁淤積性黃疸或膽囊萎縮）、吸收不良綜合征、長期服用抗生素使腸道細菌群受抑制。②口服與維生素K有拮抗作用的抗凝劑（如雙香豆素類）等。
維生素K缺乏癥的出血癥狀輕重不一，表現(xiàn)為皮膚紫癜和淤斑，黏膜出血，但出血的程度一般較輕。外傷或外科手術(shù)后滲血、血尿、胃腸道出血、月經(jīng)過多也常發(fā)生，深部組織出血和關(guān)節(jié)出血甚少見。
該病的實驗室檢查特點為凝血酶原時間延長、白陶土部分凝血時間可以延長、凝血酶時間正常；但嚴重者全血凝固時間和血漿復(fù)鈣時間也延長。凝血酶原時間延長者也可作維生素K試驗，注射1mg水溶性維生素K3后，在24~48h，凝血酶原時間較注射前縮短30%者，提示肝功能良好，可用于鑒別腸道阻塞和吸收不良綜合癥。
維生素K缺乏癥的治療原則，治療導(dǎo)致維生素K缺乏的原發(fā)病、去除病因?？伸o脈緩慢注射或肌肉注射維生素K110~25mg，出血癥狀一般能迅速改善，給藥后6~24h應(yīng)重復(fù)檢查凝血酶原時間。出血癥狀較輕的患者，可口服維生素K3，每日最大劑量不超過0.5mg/kg，以免引起溶血性貧血反應(yīng)。外科術(shù)前準備可輸新鮮血漿或凝血酶原復(fù)合物。
易缺乏人群
健康人對維生素K的需要量低而膳食中含量比較多，原發(fā)性維生素K缺乏不常見。但以下人群有可能出現(xiàn)維生素K缺乏：
①新生兒出生時未注射維生素K。
②另外患有慢性胃腸道疾?。倚岳w維化、乳糜瀉、潰瘍性結(jié)腸炎和短腸綜合征），以及進行了減肥手術(shù)的病人可能會對維生素K吸收不良。
致癌評定
2017年10月27日，在世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考中，維生素K類物質(zhì)被列為3類致癌物。
參考資料 >
缺乏維生素 這些身體“信號”告訴你.吉林省衛(wèi)健委.2024-01-13
科普 | 了解人體重要的維生素——維生素K.張掖市人民政府.2024-01-13