维生素K

维生素K是指具萘醌基的衍生物2-甲萘醌，是人类的维生素，具疏水性。它是一些特定蛋白质转译后所必需的，尤其是血液凝固中必备的蛋白质。维生素K2（甲萘醌(Menaquinone)和四烯甲萘醌(Menatetrenone)）通常在动物肠中由细菌制造，因此缺乏维生素K是极为罕见的，除非肠道有严重损伤。除天然的维生素K1、K2外，亦有人工合成的维生素K3、K4。维生素K1维生素K2(MK-7)维生素K是一族类似结构的化合物，其共同有甲基化萘醌环，但是在3号位置上的烃侧链则不同。叶绿醌（Phylloquinone。也称为维生素K1）侧链上具四个异戊二烯（isoprenoid）残基，其中一个是不饱知的。甲萘醌（Menaquinone，维生素K2）侧链上不饱知的异戊二烯链的数目不等，通常简称为MK-n，n代表异戊二烯链的数目。MK-4，5，7与维生素K1活性相等。MK-1只有维生素K1的1%活性，MK-10也只有30～49%的活性。甲萘醌（Menadione，维生素K3）是人工合成产物，但具有毒性。维生素K参与某特定的蛋白质中的谷氨酸的γ位置的羧化作用，这些γ-羧基谷氨酸（缩写为Gla）参与钙离子结合，而具 Gla残基对活性是必需的蛋白质统称Gla-蛋白质。目前，有14个人类的Gla-蛋白质被发现，它们参与以下生理作用：维生素K发生缺乏的原因是由于在肠中吸收被干扰（例如胆管阻塞）或由于治疗或意外服用维生素K拮抗剂，而因营养缺乏引致维生素K缺乏症是很罕见的。由于维生素K的缺乏而使Gla 残基不能或只部分生成，因此Gla蛋白质是不活化。以上提及的三个生理功能缺乏控制也许会导致：不可控制大出血风险、软骨钙化和严重变形的骨质生长、不可溶的钙盐沉积在动脉壁上。新生儿有许多原因会造成维生素K缺乏。他们出生的时候可能会缺乏维生素K，原因是这种维生素不易从母体经由胎盘进入胎儿体内，经由母乳哺育提供的维生素K不足，而且胎儿肠道的产维生素K的细菌仍未进入，还有一个因素是肝脏未臻成熟，因此有些新生儿此维生素会很少。在20年代晚期，丹麦科学家Henrik Dam研究以胆固醇量低饲料养鸡观察胆固醇的角色。几个星期后，动物被开始有出血现象和开始流血。这些毛病不能以增加胆固醇量低饲料来恢复健康。似乎暗示某化合物与胆固醇一起从食物被提取出来，因外这种化合物称凝血维生素。这个新的维生素以K标示是因为最初的发现在德国学报报告，德文便是Koagulations 维生素。圣路易士大学的Edward Adelbert Doisy 再加以研究，因比发现其结构及化学特性。Dam 和Doisy 在维生素K 的研究贡献而同时分享1943 年医学诺贝尔奖。Louis Fieser 是第一个成功以化学合成这维生素。几十年来，患维生素缺乏症的鸡模型是定量测量各种食物中的维生素K的唯一方法 ：小鸡先被引起维生素K缺乏症，然后被喂食已知含量的维生素K 的食物。血液凝集被饮食恢复的程度被采用为其维生素K 含量指标。1938年，Harry Pratt Smith，Emory Warner，Kenneth Brinkhous，and Walter Seegers 等在 University of Iowa病理系医生报导第一个成功以维生素K治疗因prothrombin 缺乏的黄疸病病人出血的致命危险。但当时维生素K 的精确作用尚未被发现。直到1974 年，Stenflo 等从服用大剂量的维生素K拮抗剂warfarin母牛中分离出维生素K-依赖的凝血酶原（Factor Ⅱ）。正常的凝血酶原含有10个不寻常的氨基酸残基，且后来被确认为γ-羧化谷氨酸（Gla）。但从warfarin处理过的母牛分离之凝血酶原却有正常谷氨酸，因此便称为去羧基凝血酶原descarboxyprothrombin。额外羧基在Gla 上明显的证明维生素K 作为将谷氨酸Glu转换成Gla的羧化反应的角色。叶绿醌广泛分布于动物性和植物性食物中，柑橘类水果含量少于0.1μg/100g，牛奶含量为1μg/100ml，菠菜、甘篮菜含量为400μg/100g。而大对数日常食物中没有甲萘醌，它在肝中含量为13μg/100g，某些干酪含2.8μg/100g。维生素K在纳豆中含量较高。现在，人类的Gla蛋白质特性被了解已有一定程度：凝血因子Ⅱ（凝血酶原）、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ，C和S-抗凝血蛋白质和以凝血酶为标的Z-蛋白质、骨钙蛋白（骨Gla蛋白质）、钙化抑制基质Gla蛋白质（matrix gla protein，MGP），细胞生长调控的特殊抑长基因6 蛋白质（Gas6）和当前功能仍未知的穿膜Gla蛋白质。Gas6可能透过活化Axl 接受器酪氨酸激酶和刺激细胞增生或防止细胞凋亡。在以上为人所知的例子中，Gla残基的是功能必需的。现已知Gla蛋白质存在于各种脊椎动物：哺乳动物、鸟、爬行动物和鱼。一些澳大利亚蛇毒液便由活化人血凝结的系统。有些情况，活化作用由Gla蛋白质与磷酸质膜结合因此转化前凝血因子（procoagulant）成活化态。由无脊椎动物地纹芋螺（Conus geographus）产生的Gla蛋白是由芋螺毒素（conantokins）形成。这些蜗牛产生的神经毒素具有富含Gla的肽，而且足以杀害成年人。医学导航：营养学辅助、代谢、微量元素病理、失调、症状／人名、先天药物（A8/11/12）医学导航：营养学辅助、代谢、微量元素病理、失调、症状／人名、先天药物（A8/11/12）