维生素K2防治骨质疏松症的研究进展

医药论坛 184生物技术世界 BIOTECHWORLD 生物技术 世界 骨质疏松症(osteoporosis)是一种全身骨骼系统疾病,由多种因 素引起,主要表现为骨量降低和骨组织微结构破坏。 随着我国老龄 化人数增加,骨质疏松症已成为威胁中老年人身体健康的重要问 题。 维生素K是一类具有叶绿醌生物活性的物质,是丹麦科学家 Henrik Dan在1929年发现的脂溶性维生素。 有研究表明维生素K2 作为一种营养素,除基本的凝血功能外,参与体内骨、 钙质的代谢与 调节,对预防与治疗骨质疏松有积极效果。 1 维生素 K2概述 天然存在的维生素K根据其侧链结构不同分为维生素K1和维 生素K2(MK-n)。 维生素K1为单一化合物,而维生素K2是一系列含 有2-甲基-1,4-萘醌母核及C3位带有数量不等的异戊二烯结构单 元侧链化合物的统称1。 维生素K1主要存在于绿色植物,在动物肝脏和植物油中也有分 布。 维生素K2主要是通过人体内肠道细菌合成,少量可以从肉、 奶酪 和蛋黄等食物中摄取,MK-7在日本传统食物纳豆中含量极丰富。 维 生素K2主要的生理活性以MK-7与MK-4为主,通过低密度脂蛋白 (LDL)输送,主要分布在骨、 肾、 生殖器及血管壁等组织。 维生素K2在 人体内可直接发挥生理作用,而维生素K1转化为维生素K2是其必须 的代谢途径。 维生素K1在体内的生物利用率较低,而维生素K2的生 物活性高于维生素K1,其在体内的生物利用率为维生素K1的2倍。 2 维生素 K2对骨代谢的影响 维生素K因其促凝血作用而被人们熟知,近年来,随着对维生素 K研究的深入,研究结果发现维生素K2在骨代谢的多个环节中有重 要作用。 维生素K2能改善骨组织代谢的失衡状态,有促进骨形成和 抑制骨吸收的双向调节作用。 2.1 维生素 K2促进骨形成 维生素K2促进骨形成主要是通过以下两个途径2:一是将骨钙 素中的谷氨酸残基羧化成-羧化骨钙素(OC),并且能够促进钙盐沉 积,提高骨矿化的速率。 补充充足的维生素K2对于血液中的Ca2+在 骨骼中有效沉积和矿化有作用3。 如果体内缺乏维生素K2,就会产生 羧化不全骨钙素(ucOC),其能预测骨质疏松患者的骨折风险。 Shiraki等将241例骨质疏松患者随机分为对照组和实验组(服用维 生素K2),结果发现维生素K2可以显著增加OC水平、 减少ucOC的水 平4。 二是参与类固醇及异质物受体(SXR)介导的转录调节,上调成 骨和细胞外基质相关基因表达,增加骨胶原的聚集。 有研究结果显 示,MK-4能够通过SXR通路,上调原型SXR基因细胞和骨形成标志 基因骨保护素(OPG)和碱性磷酸酶(ALP),从而促进骨形成。 Azuma 等研究表明,敲除SXR的小鼠,其骨形成减少,骨吸收增加,骨密度 下降5。 2.2 维生素 K2抑制骨吸收 维生素K2不仅能够提高成骨细胞活性促进骨形成,而且还能抑 制破骨细胞活性,减少骨吸收。 破骨细胞是骨细胞的一种,行使骨吸 收功能。 维生素K2抑制破骨细胞的机制主要有以下几种6:(1)维生素 K2通过抑制环氧化酶2(COX-2)表达和前列腺素2(PEG2)合成,来抑 制破骨细胞,降低骨吸收。 (2)维生素K2能够抑制骨吸收因子白细 胞介素-1(IL-1)和核因子B(NF-B)的活化,从而抑制骨吸收。 (3)维 生素K2还能通过诱导破骨细胞凋亡并抑制溶体酶(组织蛋白酶)的 mRNA表达,抑制溶体酶降解骨基质。 有研究维生素K2干预去卵巢 小鼠的骨量流失的结果显示,维生素K2显著抑制骨吸收,特别是抑 制骨小梁微观结构的骨吸收。 3 维生素 K2对防治骨质疏松症的应用研究 国内外多项临床研究表明维生素K2可增加骨密度,降低骨折发 生的机率,对骨质疏松症有良好的预防与治疗效果。 维生素K2增加 骨密度的作用优于-羟基维生素D3和乳酸钙。 Knapen等给予绝经后无骨质疏松症的正常妇女45mg/天的维 生素K2,2年后发现受试者的髋骨强度和抗骨折能力显著提高7。 Luo Xiao-Ru的研究结果显示维生素K2可使绝经后妇女的椎骨骨折发 生率降低53%8。 Braam等选用155名绝经后妇女服用维生素K2,并设 置对照组,随访3年结果显示,补充维生素K2组的髋骨密度下降幅度 比安慰剂组低1.7%,比补充钙、 镁、 锌和维生素D试验组低1.3%,同 维生素K2防治骨质疏松症的研究进展 夏玉 殷光玲 (汤臣倍健股份有限公司 广东广州 510000) 摘要:维生素K2是脂溶性维生素,具有良好的凝血作用,与骨代谢有紧密联系,对预防骨质疏松症有积极的效果。 文章主要从维生素K2参与骨代谢 的作用机制、 防治骨质疏松症的效果方面进行综述,为维生素K2在骨健康方面的应用提供参考依据。 关键词:维生素K2 骨质疏松症 应用 中图分类号:R977文献标识码:A文章编号:1674-2060(2016)03-0184-02 作者简介:夏玉(1988-),女,广州天河区人,硕士研究生,研发专员,研究方向:保健食品研究与开发。 Vitamin K1 Vitamin K2 n=114 Vitamin K2 (MK-4) n=4 Vitamin K2 (MK-7) n=7 图1 维生素K1和维生素K2的化学结构式4 医药论坛 185BIOTECHWORLD 生物技术世界 生物技术 世界 时发现补充维生素K2和钙在增加骨密度上效果更佳9。 钙是骨矿化 的底物,但只补充钙并不能预防和治疗骨质疏松症,反而长期大量 补充钙剂与心脑血管疾病密切相关。 维生素K2是调节钙代谢的关键 因子,其在活化骨钙素促进骨形成时,激活了-羧化谷氨酸残基蛋白 (MGP)。 MGP能够抑制并逆转非正常组织钙化,调节软骨代谢,抑制 软骨矿化。 Ushiroyama10等将172名绝经妇女分为4组,补充维生素 K2组(45mg/d),维生素D3组(1g/d),补充维K2+D3组以及空白 组,一年后,发现同时补充维生素K2和维生素D3能显著增加骨密度, 维生素K2组及联合组的尿-羧基谷氨酸骨钙蛋白水平明显提高。 维生素K2可有效预防妇女绝经后骨质疏松引起的骨折(主要是椎骨 骨折)。 4 小结 综上所述表明维生素K2对骨质疏松症具有防治作用。 我国社会 渐渐进入老龄化阶段,骨质疏松症患者越来越多,维生素K2作为天 然营养补充剂,具有良好的生物安全性,是预防骨质疏松症的良好 营养补充剂。 随着研究的深入,维生素K2更多的生理功能被人们发 现,有研究指出,维生素K2对肝癌、 动脉硬化、 肿瘤等疾病也具有一 定的疗效,但其作用机理还需更加深入的研究。 参考文献 1雷泽,付正启,木晓云,等.维生素K2新型骨质疏松防治药物J. 中国骨质疏松杂志.2010,16(1):60-63. 2Jun Iwamoto,Yoshihiro Sato, Tsuyoshi Tareda,et al. High- dose vitamin K supplementation reduces fracture incidence in postmenopausal women: a review of the literature J. Nutri- tion Research,2009,29:221-228. 3裴福兴,刘洋译.骨质疏松营养学M.北京:人民卫生出版社,2009. 4Shiraki M,Shiraki Y,Aoki C,et al. Vitamin K2 (menatetrenone) effectively prevents fractures and sustains lumbar bone min- eral density in osteoporosis J. Bone Miner Research,2000,15 (3):515-521. 5Azuma K,Casey SC,Ito M,et al. Pregnane X receptor knockout mice display osteopenia with reduced bone formation and en- hanced bone resorptionJ. Endocrinol,2010,207(3):257-263. 6Vaira S,Johnson T,Hirbe AC,et al. RelB is the NF-kappaB subunit downstream of NIK responsible for osteoclast differentiationJ. Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(10):3897- 3902. 7Knapen MH,Schurgers LJ,Vermeer C. Vitamin K2 supplementa- tion improves hip bone geometry and bone strength indices in postmenopausal womenJ. Osteoporos Int,2007,18(7):963-972. 8Luo Xiao-Ru. Effect of vitamin K2 on treatment of pastmenopausal osteoporosisJ. Foreign medical sciences sec- tion of phamacy,2006,33(5):379-380. 9Braan LAJ,Knapen MHJ,Geusens P,et al. Vitamin K supplemen- tation rerards bone loss in postmenopausal women between 50 and 60 years of ageC. 24th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research,2003,73(1):21-26. 10Ushiroyama 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 meno- pausal women J. Maturitas,2002,41 (3):211. 周为一个治疗周期。 1.3 观察指标 (1)两组患者的治疗效果:按全国第四届脑血管病学术会议通过 的神经功能缺损评分标准2,在治疗前和治疗后分别对两组患者进 行神经功能缺损评分,记录并计算评分的减少值来评价临床疗效。 (2)两组患者的神经功能和精神状态:治疗后2周和4周时,分别评价 患者的经功能和精神状态。 1.4 统计学方法 采用SPSS 18.0软件进行分析。 2 结果 2.1 两组患者的治疗效果 观察者患者治愈10例、 显效7例、 有效4例、 无效1例,总有效率 95.5%,治疗效果明显好于对照组(P0.05)。 表1所示。 2.2 两组患者治疗前神经功能和精神状态 治疗前2周和4周时,观察组CSS评分、 NIHSS评分均明显低于 对照组;MMSE评分均明显高于对照组(P0.05)。 表2所示。 2.3 治疗后两组患者血清细胞因子水平 治疗后4周时,观察组外周血中NGF(131.3815.38)pg/ml、 NTF(5.820.68)ng/ml、 VEGF(103.2112.85)pg/ml,均明显高 于对照组(P0.05)。 表3所示。 3 讨论 近年来,糖尿病患者合并脑血管病变已经受到了越来越多的重 视,糖尿病已经被列为脑血管病变发生的重要危险因素之一。 糖尿 病并发脑血管病主要发生在老年2型糖尿病患者,相关研究显示,糖 尿病患者发生脑梗死的比例是非糖尿病患者的4.2倍3,而发生脑出 血的比例则与非糖尿病患者无明显差异。 这也就说明糖尿病会增加 脑梗死发生的风险4。 目前,临床上处理糖尿病合并脑梗死多在降糖治疗的基础上采 用扩血管治疗。 其中盐酸法舒地尔是临床上常用的扩血管药物,但 是相关研究发现,单独采用盐酸法舒地尔的治疗效果并不理想。 疏 血通为水蛭、 地龙的提取成分,两位中药协同具有活血化瘀、 通经活 络的作用,能够延长凝血时间、 降低血小板粘附率,对于法舒地尔具 有较好的补充作用。 为此,我们观察了治疗后患者的神经功能、 精神 状态和血清中相关细胞因子的水平,其结果说明疏血通联合法舒地 尔治疗能够有效的改善患者的神经功能相关细胞因子的水平。 综合以上讨论我们可以得出结论,疏血通联合法舒地尔治疗能 够提高治疗效果、 改善神经功能、 精神状态及相关的细胞因子水平, 具有积极的临床价值。 参考文献 1全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点J.中 华神经科杂志,199