当前位置: 华文星空 > 知识

维生素K是什么?

2015-10-04知识

历史上,是先发现了维生素K的对抗剂(双香豆素,dicoumarol),然后辗转又辗转才发现维生素K的。所以,生活中维生素K算个比较冷门的维生素了,但在临床医学中是非常重要的。

大约在上世纪20~30年代,有人发现家畜吃了某些草(苜蓿)后,结果七窍流血而亡,当时还给这现象起了个名字「Hemorrhagic Sweet Clover Disease」(出血性甜苜蓿病)。

甜苜蓿(sweet clover),拉丁名字似乎是Melilotus

上图的苜蓿,是食草牲畜比较喜欢吃的食物,里面存在有一种叫双香豆素(dicoumarol)的东西,是维生素K的对抗剂。其实,草里面的双香豆素(dicoumarol)含量其实很低,远到不了一吃就中毒的水平,但食草动物有些实在不太好的吃法,就导致了能致死性的出血「Hemorrhagic Sweet Clover Disease」,归纳起来有:

  • 一次吃得太多,再少的双香豆素(dicoumarol)也会积累到一个中毒剂量;
  • 吃有点坏了的甜苜蓿。一方面是人工喂养的时候给的草不新鲜,另外一方面是反刍动物会在消化道里让植物发酵腐败。导致一些苜蓿中类似双香豆素(dicoumarol)前体的酚和内脂类物质,会进一步向抗凝作用更强的双香豆素转化;
  • 不吃脂肪...(后面细讲)
  • 最有意思的一点是,其实很多绿色植物里,本身就含有天然的维生素K...而且,也包括上面的这种甜苜蓿(sweet clover)...这不矛盾吗?

    双香豆素(dicoumarol)对的维生素K的对抗,是发生在肝脏制造凝血因子的环节的,所以要在动物吃进去之后,才能分别发生作用,进而产生对抗,而当同时存在在体外的时,并不矛盾也并不对抗。具体如下:

    绝大多数凝血因子(clotting factor)都是肝脏产生的一种「待激活」状态的前体。它们需要一个称为「γ位梭基化」(γ-carboxylation)的过程:

    如上图。凝血因子的前体合成出来后,又要在其谷氨酸残基侧链(glutamate residue)上,再添加了一个羧基「-COOH」。按照氨基酸碳链碳位的方式,发生在第三个碳位上,所以叫「γ位梭基化」(γ-carboxylation)。

    - 这个添加羧基的「γ位梭基化」(γ-carboxylation)过程,要 维生素K协助 ,否则肝脏产生的凝血因子就没有什么活性;
    - 这个添加羧基的「γ位梭基化」(γ-carboxylation)过程,可被 双香豆素(dicoumarol)阻断 ,让肝脏产生的凝血因子没有什么活性;

    因此,维生素K和双香豆素(dicoumarol)仅仅是在肝脏造凝血因子这一件事上,才相互看不惯互相掣肘的,而在其他场所是完全可以和平共处求同存异的。比如,在绿色植物的叶子里,或在人类复杂的食物中。

    而前面提到的家畜,吃苜蓿出现的「Hemorrhagic Sweet Clover Disease」(出血性甜苜蓿病),是因为一次吃的太多太集中了,且因为草叶腐败等作用,维生素K和双香豆素(dicoumarol)的比例,向后者倾斜了,所以家畜就出现凝血功能的诸多障碍,常见的有:

  • 凝血因子II
  • 凝血因子VII
  • 凝血因子IX
  • 凝血因子X
  • 蛋白S和蛋白C(这个复杂了,以后有空再讲)
  • 总之,就是会莫名其妙的内外出血,以致死亡。

    实际上,其他动物(包括人类)在以上条件下,也是一样会出血而死的。只不过其他动物的食物结构要比纯食草的家畜要更安全一些,拿人类这种会做饭的杂食动物举例子:

    维生素K其实有很多亚型,植物里面的K1和由肠道细菌产生的K2。总体而言,人类是不太需要补充任何一种的,因为靠植物食物来源 + 肠道细菌生产,真的足够了。然而,维生素K1和K2都是偏脂溶性的,在摄入的食物有充分的脂肪时,更容易充分吸收,比如这样炒得油光锃亮的「油 ~ 菜 ~」

    网图侵删。如果有炒甜苜蓿这道菜,就更有趣了

    但,如果完全不吃任何脂肪,却只吃「双香豆素(dicoumarol)> 维生素K」的发酵腐败的甜苜蓿,那就和家畜一样出问题了。人类和多数其他动物,都不太会出现这情况。

    但在如下情况,人类也会出类似K的问题:

    【完全不吃蔬菜 + 吃广谱抗生素 + 华法林】

  • 完全不吃蔬菜:缺乏了K1来源(注意哦,临床上,有时候别想着吃不吃蔬菜,有些病人是禁食状态,那是什么都不吃,更严重了);
  • 吃广谱抗生素:可以广泛抑制肠道细菌的活动,导致肠道的K2也没有了;
  • 华法林(Warfarin):这是双香豆素(dicoumarol)的人工加工产物,更厉害的作用,用于抗凝治疗;
  • 以上三者看似八竿子打不着,但完全完全可以在临床场景下发生,进而导致严重的维生素K的缺乏而凝血因子都活性不足的同时,又有华法林(Warfarin)进一步抑制活性凝血因子产生,一样会到处出血而发生危险的。

    【早产儿】也会有类似情况,可以按照以上思路理解 (早产儿 → 肠道功能不行。吃东西不行的同时菌群建立慢,弄不好还要用抗生素)

    PS:维生素K主要功能就是凝血因子活化,但还有个偏门功能:
    成骨过程中,有些蛋白也需要发生「γ位梭基化」(γ-carboxylation),需要维生素K的协助。所以,孕妇吃华法林(Warfarin)会透过胎盘,影响胎儿骨骼的上述过程而导致畸形。

    最后,多谢 @阿源老师 提供线索,还真有吃苜蓿的!凉拌炒菜做馅儿好像都行 ~ 中国吃货真伟大!

    丨医学科普:要靠谱丨医学英语:太重要丨