基本介紹
- 中文名：維生素K2
- 外文名：vitamin K2
- 分子式：C21H24O2
- 分子量：308.4141
基本概述,作用,研究進展,缺乏後果,藥用功能,保健功能,抗腫瘤機制,市場狀況,物理性質,
基本概述
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）引鈣入骨：維生素K2具有幫助成骨細胞分泌的初級骨鈣素羧化，變成活性骨鈣素，從而促進血液中的鈣離子沉積入骨。如果體內維生素K2充足，就可以激活骨鈣素，活化的骨鈣素對鈣離子具有獨特的親和力，可以引鈣入骨，使鈣鹽沉積，從而促進骨礦化。
（2）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。
（3）維生素K2可預防肝硬化進展為肝癌。
（4）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。
（5）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 μg、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。
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厥藥（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。
（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）發病年齡以3月以內為主（國內調查97.4%病例為3個月以內嬰兒）。
（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
治療和預防骨質疏鬆症
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
日本大阪市立大學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。
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
EINECS |
