维生素K是什么？

哥本哈根的生物化学家Henrik Dam在德国研究胆固醇代谢的时候，给小鸡喂养了不含脂肪的饲料。不久之后他发现小鸡出现了自发性的类似坏血病的皮下出血。且根据当时的理论，Dam尝试给小鸡补充维生素A, C, D, 但都没有好转。于是Dam推测含脂肪的饮食中有正常血液凝固所必需的物质，他将其称为“ Koagulation ”（德语和丹麦语中具有凝固的意思）因子[1][2]。Dam在搜集资料的时候发现 含有绿色蔬菜和动物肝脏的喂养模式，可以维持动物正常的凝血功能 。几经尝试以后，Dam利用苜宿的*醚乙**提取物成功治好了小鸡的皮下出血[3]。

1935年，Dam及其同事成功将这种因子分离出来，将其命名为 维生素K 。而后，维生素K的结构被Doisy阐明[4][5]。1943年，Dam和Doisy共同被授予诺贝尔生理学或医学奖。

在1940年之前，新生儿会因为缺乏维生素K而出血。Dam的发现使得临床上开始向孕妇和新生儿提供维生素K，进而挽回了很多生命。另外，当时还报道美国北部的奶牛因为食用了发霉的甜苜宿干草而失血过多[6]。Dam的发现给了Karl Link灵感。1940年，Karl Link确定甜苜宿干草在霉菌的作用下产生的新物质为维生素K拮抗剂，从而影响了奶牛的凝血功能。这个意外的发现除了再次证明维生素K对于凝血功能的重要性，还大大推动了如今广泛应用于临床的抗凝药物——华法林的面世。

无脂饲料喂养致皮下出血的小鸡，食用发霉干草出血的奶牛，不明原因出血的新生儿，善于观察，勤于思考的科学家们将这些事件联系在一起，尝试探寻维生素K与健康这个未知却至关重要的神秘领域。直到今天，科学家慢慢发现， 维生素K的能力还远不止于此 ！

维生素K的种类

我们的日常饮食中主要含有两种形式的维生素K：

• 主要存在于绿叶蔬菜中的 维生素K1 （phylloquinone，叶绿醌）
• 主要存在于动物性食品、发酵乳制品、奶酪和纳豆中的 维生素K2 （menaquinone-n，甲萘醌），Menaquinone-n的后缀（-n）表示侧链上异戊二烯单元的数量（4 < n < 13），常被写成MK-n。不同食物来源中的维生素K2也不同，肉类和蛋黄中含有少量的MK-4, 传统的日本食品纳豆中的VK2几乎都是MK-7，乳酸菌发酵制品主要含MK-8和MK-9[7]。

图 膳食来源的维生素K含量和种类差异[7]

因为结构不同，维生素K1（VK1）和K2 （VK2）具有不一样的生物活性和功能。水煮绿叶蔬菜中的VK1吸收率仅为5-10%，引入油脂的话吸收率会翻倍，但也仅有20%。与此同时，人体对动物源性VK2的吸收率最高可以达到100%[9]。并且研究表明， MK-7是众多VK2中吸收率最高，生物利用率最高的[10]。

维生素K在小肠被吸收以后会被肝脏摄取，大部分VK1会被肝脏保留用于合成凝血因子，VK2则会被掺入低密度脂蛋白然后进入血液循环。 它进入循环以后常被肝脏以外的组织利用 。与VK1相比，VK2中长链的MK-7和MK-9在维生素K循环中半衰期更长，这意味着可被吸收的时间更长，有利于体内维生素K浓度的维持[11]。

图 VK1和VK2在体内的半衰期以及分布差异[8]

从维生素K的分布差异以及功能差异我们可以看出， 维生素K除了发挥凝血功能之外，似乎还具有更多作用，例如维持骨骼健康。 因此，科学家们将目光聚焦在可以分布在骨骼的VK2。

维生素K2与骨骼健康

维生素K2如何与骨骼产生了联系？这要从科学家发现维生素K是 γ-谷氨酸羧化酶（GGCX）的辅酶讲起 。目前已经发现了17种 维生素K依赖性Gla蛋白 ，维生素K将会作为辅酶帮助这些蛋白中的谷氨酸残基转化为γ-羧基谷氨酸（Gla）残基，这个过程就是羧化。 羧化 是蛋白质翻译后修饰的一种，可以激活对应蛋白质的生物活性及功能[8]。在这些维生素K依赖性Gla蛋白中有两种与骨骼健康有着密切联系，它们分别是： 骨钙素 （BGP/osteocalcin）和 基质Gla蛋白质 （MGP）。

骨钙素 由成骨细胞合成，在VK2存在下羧化， 羧化的骨钙素会结合骨组织中的钙 ，钙在成骨细胞的帮助下掺入骨的羟基磷灰石中，这个过程是 骨骼强度和致密性形成的基础，由此可见VK2对骨骼健康的重要性 。研究表明，低膳食维生素K摄入量以及 高比例的未羧化骨钙素 会增加髋部骨折的风险[12]。

MGP则存在于骨骼、牙质和软骨的有机基质中，与血管和骨骼的钙化密切相关。钙化具有两面性，血管钙化会增加心脑血管疾病的风险，但骨骼必须经过钙化才得以构建。羧化的MGP以 血管钙化*制剂抑** 被人们熟知，神奇的是，MGP还可以调节骨基质的钙化，促进正常骨骼的生长发育。也就是说，MGP可以 使不该钙化的地方不出现钙化，该钙化的地方出现钙化 [13]。

图 维生素K2对骨骼健康和血管健康的调控[14]

倘若人体处于维生素K缺乏的状态，就会影响对应维生素K依赖性Gla蛋白，如骨钙素、MGP的功能，从而影响骨骼致密性等体内的生理过程。

最新的研究纳入了20个随机对照试验，共3950个受试者进行系统综述和荟萃分析，这些研究的干预时长为至少6个月，其中14项研究的患者使用VK2（180μg~45mg），6项研究则使用VK1（100μg~5mg）作为干预措施。 结果显示与对照组相比，维生素K组骨折的发生率较低 [15]。

另一项针对13项随机对照试验的荟萃分析调查了补充VK1或VK2（MK-4）对骨折风险和骨密度的影响。结果表明， 与安慰剂相比，VK2补充将髋部骨折的风险降低了77% [16]。另一项为期三年，针对244名健康绝经妇女的随机对照试验中，受试者 每天补充180 μg MK-7可显著改善骨密度和骨骼强度 [17]。以上研究都说明了VK2对于维持骨骼代谢健康的重要意义。

K/D联合出手

维生素D与骨骼健康的关系相信大家已经烂熟于心。1,25-(OH)2D3（VD3）是维生素D最具活性的形式。它对于骨骼健康最直接的益处体现在它可以加速小肠黏膜上皮细胞转运钙离子到血液，促进钙的吸收[18]。另一方面的益处体现在它与维生素K的潜在协同作用。体外研究显示，MGP基因的启动子含有维生素D反应元件，在与维生素D结合以后可以增强MGP的表达[19]。动物实验发现，VD3可以直接影响γ-羧化酶系统，也就是说维生素D的浓度与维生素K依赖性蛋白的生物活性有关系[20]。

我们期待未来有更多的研究来揭秘维生素D与维生素K的奇妙联系。

结语

维生素K作为凝血相关营养素被发现，而后进一步揭示了其对于人体的不可替代性。由于结构和生物活性的差异，维生素K1和K2各司其职，在各自的岗位尽忠职守，维生素K1大部分被保留在肝脏参与凝血因子的合成，K2则更多在外周“巡逻”，保卫我们的骨骼健康、血管健康等等。

以前大家对于补钙的理念是“补钙要同时补充维生素D”，但相信充分认识维生素K以后，一定刷新了大家对于骨骼健康的认知， 补钙也有了新“钙”念：”除了维生素D，也别忘了这个维生素K好帮手“！

参考文献1. Nature 133.3372 (1934): 909-910.2. Nature 135.3417 (1935): 652-653.3. Biochem J. 1936;30(6):1075-1079.4. Journal of the American Chemical Society 61.5 (1939): 1295-1295.5. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 41.1 (1939): 194-1976. Nature. 2004;427(6974):493-494. doi:10.1038/427493a7. Food Nutr Res. 2012;56:10.3402/fnr.v56i0.5329.8. Int J Mol Sci. 2019;20(4):896.9. Haemostasis. 2000;30(6):298-307.10. Blood. 2007;109(8):3279-3283.11. Biochim Biophys Acta. 2002;1570(1):27-32.12. Front Cardiovasc Med. 2019;6:6.13. Mol Med Rep. 2018;18(1):3-15.14. Dermatoendocrinol. 2015;6(1):e968490.15. Biomedicines. 2022;10(5):1048.16. Arch Intern Med. 2006;166(12):1256-1261.17. Osteoporos Int. 2013;24(9):2499-2507.18. 《生理学 第8版》,人民卫生出版社. 201519. Biochim Biophys Acta. 1995;1263(2):147-153.20. J Nutr. 2008;138(12):2337-2341.

|本文由汤臣倍健营养健康研究院内容团队原创编辑

本文旨在介绍营养与健康研究进展，并非治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。如果您喜欢这篇内容，欢迎转发。更多健康资讯请关注“小汤营养研究院”。