老药新用:维生素K
今年是维生素K被发现并命名80周年。80年来,关于维生素K的研究始终未曾停止过,在2012年欧洲糖尿病研究学会年会上,荷兰学者发表了题为《维生素K:2型糖尿病的重要病因》的报告;美国学者一项研究则评估了维生素K1摄入量与胰岛素敏感性及血糖状态之间的相关性。研究结果显示,除校正年龄、性别、腰围、生活方式及饮食量等因素,维生素K1摄入量越高,胰岛素敏感性越高,受试者的血糖状态就越好。
维生素K,是依照英文Vitamin K的读音译成的中文名称(维他命K),如今,虽然有不少人知道它与出血时使血液凝结止血有密切关系,但是上述二者之间关系,最初并不是研究者所预想探索的,而是在研究其他课题时的偶然发现,其发现者是丹麦生物化学家亨利克·达姆(Heik Dam,1895-1976)。
亨利克·达姆生于丹麦首都哥本哈根,父亲为药剂师,母亲为教师。可能是受父亲的影响,亨利克·达姆青年时期,进入哥本哈根一家化工研究所学习化学专业,1920年毕业后被一所农业兽医学校聘为化学教师,之后被哥本哈根大学聘为生理实验室生物化学教师,1929年、1934年他先后被该研究所聘任为副教授、教授。
从1929年起,亨利克·达姆的研究课题之一是有关胆固醇的代谢。当时学术界不少人认为哺乳动物的体内能合成胆固醇,但推想鸟类和鸡缺乏此种机能。亨利克·达姆为验证此种推想,在同事协助下,把胆固醇含量很少但富含维生素A、D的饲料,喂养刚孵出的雏鸡,第一周内没有发生什么变化,第二、三周时,雏鸡的皮下、肌肉和器官发生出血症状,并且这些雏鸡发生出血后凝血时间明显慢于正常数值。之后,他给这些有出血症状的雏鸡喂食加了胆固醇、脂肪和维生素C的饲料,但是,这些雏鸡的出血症状并无改善。对此,亨利克·达姆认为试验雏鸡所发生的出血症状不是因缺乏胆固醇引起,而是饲料中缺少尚不知晓的某些物质所导致。
亨利克·达姆为找出与凝血有密切关系的物质,他给试验的小鸡喂食不同食物搭配的饲料,发现绿叶植物和猪肝、蛋黄能防治小鸡的出血症状。继而,他和其他学者从苜蓿中提取到黄色结晶,从猪肝、蛋黄中提取到黄色油状物,二者都是脂溶性的。对这两种提取物,亨利克·达姆用德文称之为Koagulations-Vitamin,含义为“(对出血)有凝结作用的维生素”,他所拟定的此名称在其发表于德文版《生物化学杂志》1935年6月号的论文中,首先公之于世。
后来,学术界广泛通用的名称“维生素K”中的“K”字,就是Koagulation的开头第一个字母。而从苜蓿等绿叶植物提取到的防治出血的结晶,称为维生素K1;从动物肝脏、蛋黄中提取到的防治出血的油状物质,称为维生素K2,上述二者都是天然生成物。
亨利克·达姆关于发现维生素K的论文发表后,引起很多国家学者的兴趣,他们对此项新发现分别作进一步研究,其中重要者有:美国化学家在1938年发现动物和人体肠道细菌(例如大肠杆菌)在肠道内能合成维生素K2;1939年,美国生物化学家爱德华·多伊西报道分离出维生素K1和K2,研究获知它们的化学分子结构和特性,并指出两者细微区别;1939年底,美国化学家首先人工合成维生素K3,其后,维生素K4、K7等陆续合成,这些人工合成的维生素K都是水溶性的,可以口服和注射。此外,还有学者研究发现,维生素K1和人工合成的维生素都必须经胆汁的化学作用,在肝脏内转化为具有生物活性的维生素K2,才能产生效能。维生素K的作用主要有三方面:一是参与形成凝血酶原,在出血时促使凝结止血;二是调节骨骼中的磷酸钙合成,增加骨质密度,降低骨折发生率;三是减少钙质沉积于动脉壁,延缓心血管硬化。
人们日常生活中,经常进食绿叶菜蔬,而肠道内细菌能合成维生素K2,在肝功能正常,胆汁生成和运行也正常的人体,通常并不缺乏维生素K。
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