维生素K的历史发展
维生素K的功能概述
维生素K的缺乏群体
维生素K的食物来源
维生素K的膳食需要
维生素K与骨健康的关系探秘
在二十世纪30年代，丹麦生物化学家Henrik Dam（1895-1976）在他的胆固醇代谢试验中，首次发现了一种具有凝血功能，但有别于维生素A、D、E的脂溶维生素，并将它命名为维生素K[1]。这项发现也使他获得了1943年的诺贝尔生理学或医学奖。二十世纪40年代, 维生素K拮抗剂warfarin（苄*酮丙**香豆素）被发现，它能够抑制维生素K的环氧化物还原酶（epoxide-reductase），使凝血酶原（prothrombin）失去功能，从而防止血液凝固，至今在临床上任然被广泛用于治疗出血症状。70年代,维生素K生理循环过程被破解，第一个维生素K依赖性骨蛋白BGP（bone Gla protein）被确认。之后, 十几种维生素K依赖性蛋白陆续在肝脏、骨骼、软骨及软组织中被发现。过去的十几年，临床研究开始不断关注维生素K对于我们人类健康的防治作用，其中包括骨健康、心脑血管健康、糖尿病及癌症等。
维生素K是什么呢？维生素K包括三种形式[2]：
（1）维生素K1：这种天然合成的维生素主要存在于绿叶蔬菜和一些植物油中。
（2）维生素K2：是一族甲基萘醌类，主要由肠道细菌合成，食物源性MK-n主要存在于肉类、鱼类、蛋类、奶类、动物内脏、牛油和发酵大豆中。
（3）维生素 K3：是人工合成水溶性维生素K，主要作为饲料添加剂在畜牧业中广泛使用。
维生素K是r-谷氨酸羧化酶（r-glutamylcarboxylase）的辅助因子。 简单来讲，我们人体摄入的维生素K最初是以醌的形式出现，通过醌还原酶，转变成氢醌形式（KH2），氢醌在氧化还原反应过程中，会激活r-谷氨酸羧化酶，从而将维生素K依赖性蛋白前体的没有活性的谷氨酸（Glu）残基羧转化为具有活性功能的r-羧基谷氨酸（Gla），从而发挥蛋白的生物活性功能[3]。整个羧化过程必须依赖维生素K不断循环的氧化还原反应，还有还原酶，氧和二氧化碳等的共同参与。但是Warfarin等香豆类素抗凝剂能抑制生素K环氧化物还原酶的活性，从而导致KH2缺乏，阻碍维生素K依赖性蛋白VKDPs的羧化作用。所以我们说Warfarin等香豆类与维生素K之间是具有相互的拮抗作用。
目前发现的维生素K依赖性蛋白主要在肝脏、骨骼、软骨及软组织中合成，他们的功能各异。其中7种凝血蛋白由肝脏合成，3种在骨细胞中合成。骨蛋白包括骨钙素（osteocalcin, OC），基质Gla蛋白（matrixGla protein, MGP）及S蛋白。它们参与骨骼分解代谢，科学研究开始探寻维生素K对骨健康的保护。
除了肠道疾病、肝脏疾病、长期住院等患者，以及服用干扰维生素K代谢的治疗药物或营养不良人群外，经常食用绿色蔬菜或植物油的健康人群极少会出现维生素K缺乏。新生儿被列为高风险人群，是由于婴儿出生时自身缺乏依赖维生素K的促凝血因子，或是合成这些因子的肝脏未成熟，或母奶中维生素K含量不足, 导致维生素K缺乏的风险率非常高，从而具有出血高风险性。为了预防新生儿出血性疾病，北美国家从2003年开始针对出生6小时以内的新生儿推荐肌肉注射0.5mg～1.0mg维生素K1。
哪些食物富含维生素K呢？根据美国营养研究中心数据显示，绿色蔬菜和一些植物油的维生素K1含量比较丰富，例如甘蓝、菠菜、西兰花、卷心菜、每100克中含有至少145µg以上维生素K1；植物油中维生素K1含量丰富的是豆油和菜籽油，每100克含有125-195µg。日本与欧洲研究指出，鸡蛋黄、奶制品及发酵豆类中维生素K2含量丰富，例如日本的传统食物纳豆中，每100克中就含MK-7高达近1000µg；奶制品中的MK-4为60-80µg/100g；奶酪中的MK-9至少含有40-50µg/100g[4]。
2001年，美国基于维持健康人群凝血功能等情况，确定了维生素K膳食适宜摄入量（AI）。北美摄入量标准根据年龄和性别差异有所不同，成年男性为120µg/d，女性及孕妇及母乳为90µg/d[ 5 ]。目前中国所确定的成人膳食维生素K的AI为80µg/d，有年龄区分但是没有性别差异[ 6 ]。澳大利亚与新西兰等国家设定的标准相对较低，成年男性70µg/d，女性60µg/d；日本的维生素K推荐量为成年男性75µg/d，女性60µg/d[ 7 ]。目前世界各国都没有建立最高可耐受量。但是高剂量人工合成维生素K3会损害肝脏，建议这类制剂每日用量不宜超过5mg/d[ 5 ]。为避免对人体产生毒性作用，北美规定只允许添加于畜牧饲料中。
下面附送一份适合中国人群（成人、青少年、儿童及婴儿）的膳食维生素K推荐量（AI），供大家参考。
今天我们的主题就来探讨一下维生素K对于骨健康的作用。我们知道，骨质疏松（Osteoporosis）及其引发的骨折高发病率是世界公共健康问题，它触及所有年龄阶段人群，其中以老年群体为主。每年全球近9百万人士遭受骨质疏松性骨折，50岁以上人群中，3位女性中或5位男性中就有1位发生骨质疏松性骨折[8]。 预计到2050年，全球约6.26百万人遭受由髋部骨折，其中超过3百万为亚洲人群[9]。当前中国地区骨质疏松及其骨折的发病率逐年攀升，造成了国家社会经济负担不断加剧。
我们之前讲到，有3种维生素K依赖性蛋白能够在骨细胞中合成，随着骨蛋白的发现，许多的科学研究开始探索和挖掘维生素K在骨健康方面的益处。一些临床研究结论也引起了保健品商的关注和兴趣。在北美，维生素K补充剂于2010年左右开始获准进驻保健品市场。之后很多保健品品牌陆续推出维生素K补充剂，例如著名的Nature Made, GNC，Swisse等，并宣称具有支持骨健康的功效。维生素K真的能够改善我们的骨健康吗？真的能够改善我们的骨密度，减少骨折的发生吗？目前临床研究情况任何呢？
加拿大对440名患有骨质疏松的老年妇女（平均59岁）进行4年的观察后指出，使用高剂量维生素K1补剂（5mg/d）联合高钙（1500mg/d）和高剂量维生素D（20µg/d）同样不能延缓老年女性髋部，腰椎及桡骨远端骨密度的降低，但是能有效的预防骨折发生[ 19 ]。过去日本一项包含13项研究的meta分析指出，连续服用6个月以上MK-4补剂（45mg/d）的老年妇女其骨密度提高和骨折风险率下降[ 20 ]。但是近期日本的干预性研究对4378名骨质疏松老年妇女（平均71岁）持续4年观察，却不能检测出MK-4（45mg/d）对她们腰椎骨折发生率的改善预防作用[ 21 ]。荷兰研究发现，MK-4补剂对骨密度没有改善作用，但是MK-7却能够延缓腰椎骨密度的下降[ 22 ，23 ]。
膳食维生素K对骨健康有促进作用吗？
支持方： 美国对参与FraminghanOffspring Study的两千多名平均年龄58.5岁人群进行观察，指出膳食维生素K1对早期停经女性的髋部或腰椎部骨密度有改善作用[10]。英国持续10年对三千多名平均50岁女性进行分析发现，膳食维生素K1对髋骨和腰椎骨密度有保护作用。但是日常摄入116µg的女性会比摄入162µg的女性拥有更强的骨密度，认为骨密度不会随着维生素K1摄入量的不断提高而持续加强[11]。近期日本研究发现，无论男性还是女性，经常吃富含MK-7的食物例如发酵大豆能够减少髋部骨密度丢失[12]。
反对方：丹麦研究对平均年龄50岁女性经过10年观察后发现，维生素K1对髋部或腰椎部骨密度没有改善作用[13]。同样，美国对参加Framingham Heart Study的888名平均年龄75岁老人观察7年，认为维生素K1与髋部或腰椎部骨密度没有相关性[14]。
支持方：美国对参加Nurses' Health Study的七万多名女性（平均50岁）进行10年分析，结果发现日常食用较少含量维生素K1（<105mcg/d）的人群有较高的髋部骨折风险性[15]。挪威10年观察认为，维生素K1能够降低老年人髋部骨折的风险[16]。日本研究认为，经常食用富含MK-7纳豆的人群有明显低的髋部骨折发生率[17]。
反对方：丹麦10年研究没有发现维生素K1与骨折风险性的关系[14]。挪威10年观察研究也否定了膳食MK-7与髋部骨折的关联性[16]。中国对近3千名65岁以上老人进行为期6.9年的观察，他们日常维生素K1的平均摄入量约为240ug，但结果显示，经常吃维生素K1并不能预防髋部骨折的发生[18]。
目前维生素K对我们骨健康的保护和改善作用，还不能做出明确结论，还需要更多更专业严谨的研究去探寻和确认。对于我们的普通大众是否需要服用维生素K补充剂，最好的方法就是请先咨询营养师或是保健医师，做一个全面的身体营养状况评估后再决定是否需要。日常生活饮食中，专家建议多选择食用绿色蔬菜或奶制品，这是保证膳食维生素K摄入充足的最简单也是最好的途径。
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编辑: vivi
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