維生素K2防治骨質疏松癥的研究進展

夏玉 殷光玲

（湯臣倍健股份有限公司 廣東廣州 510000）

維生素K2防治骨質疏松癥的研究進展

夏玉 殷光玲

（湯臣倍健股份有限公司 廣東廣州 510000）

維生素K2是脂溶性維生素，具有良好的凝血作用，與骨代謝有緊密聯系，對預防骨質疏松癥有積極的效果。文章主要從維生素K2參與骨代謝的作用機制、防治骨質疏松癥的效果方面進行綜述，為維生素K2在骨健康方面的應用提供參考依據。

維生素K2 骨質疏松癥 應用

骨質疏松癥（osteoporosis）是一種全身骨骼系統疾病,由多種因素引起,主要表現為骨量降低和骨組織微結構破壞。隨著我國老齡化人數增加,骨質疏松癥已成為威脅中老年人身體健康的重要問題。維生素K是一類具有葉綠醌生物活性的物質,是丹麥科學家Henrik Dan在1929年發現的脂溶性維生素。有研究表明維生素K2作為一種營養素,除基本的凝血功能外,參與體內骨、鈣質的代謝與調節,對預防與治療骨質疏松有積極效果。

1 維生素K2概述

天然存在的維生素K根據其側鏈結構不同分為維生素K1和維生素K2（MK-n）。維生素K1為單一化合物,而維生素K2是一系列含有2-甲基-1,4-萘醌母核及C3位帶有數量不等的異戊二烯結構單元側鏈化合物的統稱［1］。

維生素K1主要存在于綠色植物,在動物肝臟和植物油中也有分布。維生素K2主要是通過人體內腸道細菌合成,少量可以從肉、奶酪和蛋黃等食物中攝取,MK-7在日本傳統食物納豆中含量極豐富。維生素K2主要的生理活性以MK-7與MK-4為主,通過低密度脂蛋白（LDL）輸送,主要分布在骨、腎、生殖器及血管壁等組織。維生素K2在人體內可直接發揮生理作用,而維生素K1轉化為維生素K2是其必須的代謝途徑。維生素K1在體內的生物利用率較低,而維生素K2的生物活性高于維生素K1,其在體內的生物利用率為維生素K1的2倍。

2 維生素K2對骨代謝的影響

維生素K因其促凝血作用而被人們熟知,近年來,隨著對維生素K研究的深入,研究結果發現維生素K2在骨代謝的多個環節中有重要作用。維生素K2能改善骨組織代謝的失衡狀態,有促進骨形成和抑制骨吸收的雙向調節作用。

2.1 維生素K2促進骨形成

維生素K2促進骨形成主要是通過以下兩個途徑［2］：一是將骨鈣素中的谷氨酸殘基羧化成-羧化骨鈣素（OC）,并且能夠促進鈣鹽沉積,提高骨礦化的速率。補充充足的維生素K2對于血液中的Ca2+在骨骼中有效沉積和礦化有作用［3］。如果體內缺乏維生素K2,就會產生羧化不全骨鈣素（ucOC）,其能預測骨質疏松患者的骨折風險。Shiraki等將241例骨質疏松患者隨機分為對照組和實驗組（服用維生素K2）,結果發現維生素K2可以顯著增加OC水平、減少ucOC的水平［4］。二是參與類固醇及異質物受體（SXR）介導的轉錄調節,上調成骨和細胞外基質相關基因表達,增加骨膠原的聚集。有研究結果顯示,MK-4能夠通過SXR通路,上調原型SXR基因細胞和骨形成標志基因骨保護素（OPG）和堿性磷酸酶（ALP）,從而促進骨形成。Azuma等研究表明,敲除SXR的小鼠,其骨形成減少,骨吸收增加,骨密度下降［5］。

2.2 維生素K2抑制骨吸收

維生素K2不僅能夠提高成骨細胞活性促進骨形成,而且還能抑制破骨細胞活性,減少骨吸收。破骨細胞是骨細胞的一種,行使骨吸收功能。維生素K2抑制破骨細胞的機制主要有以下幾種［6］：（1）維生素K2通過抑制環氧化酶2（COX-2）表達和前列腺素2（PEG2）合成,來抑制破骨細胞,降低骨吸收。（2）維生素K2能夠抑制骨吸收因子—白細胞介素-1（IL-1）和核因子B（NF-B）的活化,從而抑制骨吸收。（3）維生素K2還能通過誘導破骨細胞凋亡并抑制溶體酶（組織蛋白酶）的mRNA表達,抑制溶體酶降解骨基質。有研究維生素K2干預去卵巢小鼠的骨量流失的結果顯示,維生素K2顯著抑制骨吸收,特別是抑制骨小梁微觀結構的骨吸收。

圖1 維生素K1和維生素K2的化學結構式［4］

3 維生素K2對防治骨質疏松癥的應用研究

國內外多項臨床研究表明維生素K2可增加骨密度,降低骨折發生的機率,對骨質疏松癥有良好的預防與治療效果。維生素K2增加骨密度的作用優于α-羥基維生素D3和乳酸鈣。

Knapen等給予絕經后無骨質疏松癥的正常婦女45mg/天的維生素K2,2年后發現受試者的髖骨強度和抗骨折能力顯著提高［7］。Luo Xiao-Ru的研究結果顯示維生素K2可使絕經后婦女的椎骨骨折發生率降低53%［8］。Braam等選用155名絕經后婦女服用維生素K2,并設置對照組,隨訪3年結果顯示,補充維生素K2組的髖骨密度下降幅度比安慰劑組低1.7%,比補充鈣、鎂、鋅和維生素D試驗組低1.3%,同時發現補充維生素K2和鈣在增加骨密度上效果更佳［9］。鈣是骨礦化的底物,但只補充鈣并不能預防和治療骨質疏松癥,反而長期大量補充鈣劑與心腦血管疾病密切相關。維生素K2是調節鈣代謝的關鍵因子,其在活化骨鈣素促進骨形成時,激活了-羧化谷氨酸殘基蛋白（MGP）。MGP能夠抑制并逆轉非正常組織鈣化,調節軟骨代謝,抑制軟骨礦化。Ushiroyama［10］等將172名絕經婦女分為4組,補充維生素K2組（45mg/d）,維生素D3組（1μg/d）,補充維K2+D3組以及空白組,一年后,發現同時補充維生素K2和維生素D3能顯著增加骨密度,維生素K2組及聯合組的尿γ-羧基谷氨酸骨鈣蛋白水平明顯提高。維生素K2可有效預防婦女絕經后骨質疏松引起的骨折（主要是椎骨骨折）。

4 小結

綜上所述表明維生素K2對骨質疏松癥具有防治作用。我國社會漸漸進入老齡化階段,骨質疏松癥患者越來越多,維生素K2作為天然營養補充劑,具有良好的生物安全性,是預防骨質疏松癥的良好營養補充劑。隨著研究的深入,維生素K2更多的生理功能被人們發現,有研究指出,維生素K2對肝癌、動脈硬化、腫瘤等疾病也具有一定的療效,但其作用機理還需更加深入的研究。

［1］雷澤，付正啟，木曉云，等.維生素K2—新型骨質疏松防治藥物［J］.中國骨質疏松雜志.2010，16（1）：60-63.

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［3］裴福興，劉洋譯.骨質疏松營養學［M］.北京：人民衛生出版社，2009.

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［5］Azuma K，Casey SC，Ito M，et al. Pregnane X receptor knockout mice display osteopenia with reduced bone formation and enhanced bone resorption［J］. Endocrinol，2010，207（3）：257-263.

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［10］Ushiroyama T，Ikeda A，Ueki M，et al. Effect of continuous combined therapy with vitamin K2 and vitamin D3 on bone mineral density and coagula fibrinolysis function in post menopausal women ［J］. Maturitas，2002，41 （3）：211.

R977

A

1674-2060（2016）03-0184-02

夏玉（1988-），女，廣州天河區人，碩士研究生，研發專員，研究方向：保健食品研究與開發。