维生素 K
脂溶性维生素,包括叶绿醌(phylloquinone, K1)和甲萘醌类(menaquinones, K2)两大亚型。作为维生素 K 依赖性羧化酶(vitamin K-dependent carboxylase)的辅酶因子,参与凝血因子合成、骨骼代谢及血管钙化调控。未设立可耐受最高摄入量(UL)。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Overview
维生素 K(Vitamin K)是一类具有共同 2-甲基-1,4-萘醌(2-methyl-1,4-naphthoquinone)化学结构的脂溶性化合物总称,天然存在于部分食物中,也可作为膳食补充剂。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
自然界主要存在两种形式:
- 维生素 K1(叶绿醌, phylloquinone):主要膳食形式,富含于深绿色蔬菜中。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 维生素 K2(甲萘醌类, menaquinones):侧链含有不同长度不饱和异戊二烯基团,按侧链长度分为 MK-4 至 MK-13;其中 MK-4、MK-7 和 MK-9 研究最为充分。甲萘醌类主要来源于细菌,在动物性食物和发酵食品中含量适中。人体肠道菌群也可合成大量长链甲萘醌。MK-4 较为特殊,它可由体内叶绿醌经非细菌途径转化而来。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
维生素 K 作为维生素 K 依赖性羧化酶的辅酶,参与凝血(止血)及骨骼代谢相关蛋白的合成。凝血酶原(prothrombin,即凝血因子 II)是典型的维生素 K 依赖性血浆蛋白。华法林(warfarin, Coumadin)等抗凝药物通过拮抗维生素 K 活性发挥作用,因此服用此类药物者需保持稳定的维生素 K 摄入量。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
基质 Gla 蛋白(Matrix Gla-protein, MGP)是分布于血管平滑肌、骨和软骨中的维生素 K 依赖性蛋白,研究表明其可能有助于抑制异常钙化。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] 骨钙素(osteocalcin)则是骨组织中参与矿化或骨转换的另一种维生素 K 依赖性蛋白。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Key Facts
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 化学分类 | 脂溶性维生素 / 2-甲基-1,4-萘醌衍生物 |
| 主要亚型 | K1(phylloquinone, 叶绿醌);K2(menaquinones MK-4~MK-13, 甲萘醌类) |
| 储存与分布 | 肝脏、脑、心脏、胰腺、骨骼;体内储存量相对低 |
| 体内保留率 | 口服生理剂量约保留 30%–40%;约 20% 经尿液排出,40%–50% 经胆汁随粪便排出 |
| 血浆 K1 正常范围 | 0.29–2.64 nmol/L(空腹) |
| 主要功能指标 | 凝血酶原时间(prothrombin time, PT)是临床上唯一有意义的维生素 K 状态指标 |
| 安全上限 | 未设立 UL(低毒性) |
Functions & Benefits
维生素 K 的核心功能围绕其作为 γ-羧化反应辅酶因子展开:^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
凝血与止血:维生素 K 依赖性羧化酶将凝血酶原(prothrombin)等凝血因子前体羧化,转化为具有活性的凝血蛋白。严重缺乏时凝血酶原时间延长,导致出血倾向。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
骨骼健康:维生素 K 是骨钙素(osteocalcin)γ-羧化的必需辅因子。未羧化骨钙素(undercarboxylated osteocalcin)水平升高与骨密度降低相关。部分研究显示较高的维生素 K 摄入与较高的骨密度和/或较低的髋部骨折发生率有关,但并非所有研究一致。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
心血管保护(血管钙化调控):基质 Gla 蛋白(MGP)的活性依赖于维生素 K 介导的羧化。MGP 被认为可抑制血管异常钙化;维生素 K 不足可能导致未羧化 MGP 增加,从而增加血管钙化和冠心病风险。观察性研究发现膳食甲萘醌类(K2)摄入与冠状动脉钙化及冠心病死亡风险呈负相关,而叶绿醌(K1)未显示相同关联。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Mechanisms
维生素 K 循环与 γ-羧化
维生素 K 氢醌(vitamin K hydroquinone)作为维生素 K 依赖性 γ-谷氨酰羧化酶(γ-glutamyl carboxylase)的辅因子,将靶蛋白中的谷氨酸残基(Glu)羧化为 γ-羧基谷氨酸(Gla)。该修饰使蛋白获得结合钙离子的能力,从而激活其生物学功能。反应中维生素 K 氢醌被氧化为维生素 K 环氧化物(vitamin K epoxide),再经维生素 K 环氧化物还原酶(VKORC1)及维生素 K 还原酶还原为活性氢醌,完成循环。华法林通过抑制 VKORC1 阻断该循环,从而发挥抗凝作用。
吸收与转运
与其他脂溶性维生素类似,摄入的维生素 K 在胆汁和胰酶作用下形成混合微胶粒(mixed micelles),由小肠上皮细胞(enterocytes)吸收,随后包装入乳糜微粒(chylomicrons),经淋巴毛细管进入循环,最终转运至肝脏并重新包装入极低密度脂蛋白(VLDL)。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] 循环中维生素 K 主要由脂蛋白携带。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- K1(叶绿醌):游离型吸收率约 80%,但食物中的叶绿醌因与叶绿体紧密结合,生物利用度显著降低。例如,菠菜中 K1 的吸收量仅为片剂的 4%–17%;与脂肪同食可改善吸收,但仍低于油脂或补充剂来源。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- K2(甲萘醌类):长链甲萘醌(如 MK-7)在绿色蔬菜中的吸收率可能高于叶绿醌。肠道细菌合成的长链甲萘醌储存在大肠中,专家估计其至少可满足部分维生素 K 需求。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
K1 与 K2 的代谢差异
- K1:主要来源于膳食植物,半衰期较短,更易被肝脏优先用于合成凝血因子。
- K2(MK-4):除膳食来源外,可由 K1 在体内经侧链修饰转化生成;在肝外组织(如骨、血管)分布较多。
- K2(MK-7):主要来自发酵食品(如纳豆),半衰期较长,在循环中维持时间更久。
Populations & Dosage
AI(充足摄入量)^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
因证据不足以制定 EAR,美国食品与营养委员会(FNB)对所有年龄段均设立 AI。婴儿 AI 基于健康母乳喂养婴儿的平均摄入量,并假设新生儿按推荐接受预防性维生素 K 注射。
| 年龄 | 男性 | 女性 | 孕期 | 哺乳期 |
|---|---|---|---|---|
| 0–6 个月 | 2.0 mcg* | 2.0 mcg* | — | — |
| 7–12 个月 | 2.5 mcg* | 2.5 mcg* | — | — |
| 1–3 岁 | 30 mcg | 30 mcg | — | — |
| 4–8 岁 | 55 mcg | 55 mcg | — | — |
| 9–13 岁 | 60 mcg | 60 mcg | — | — |
| 14–18 岁 | 75 mcg | 75 mcg | 75 mcg | 75 mcg |
| 19+ 岁 | 120 mcg | 90 mcg | 90 mcg | 90 mcg |
*AI(Adequate Intake)
特殊人群
| 人群 | 风险与建议 |
|---|---|
| 未接受维生素 K 预防的新生儿 | 胎盘转运 K1 能力差,新生儿凝血因子水平低,母乳中 K 含量亦低。出生后数周内可发生维生素 K 缺乏性出血(VKDB)。美国儿科学会建议出生时肌注 0.5–1 mg 维生素 K1。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] |
| 吸收障碍疾病患者 | 囊性纤维化、乳糜泻、溃疡性结肠炎、短肠综合征及减重手术(如胃旁路术)患者,维生素 K 吸收不良,需监测状态并酌情补充。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] |
| 服用华法林等抗凝药者 | 维生素 K 与抗凝药作用相互拮抗。需保持每日维生素 K 摄入量稳定,避免突然大量增减,以防 INR 波动。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] |
| 长期使用抗生素者 | 广谱抗生素(尤其头孢类如头孢哌酮)可杀灭肠道产 K2 菌群,并可能直接抑制维生素 K 作用。若长期用药且膳食摄入不足,应考虑监测。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] |
| 长期使用胆汁酸螯合剂或奥利司他者 | 考来烯胺(cholestyramine)、考来替泊(colestipol)及奥利司他(orlistat)可减少脂溶性维生素吸收;与华法林联用时需特别警惕。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md] |
临床补充考量
- 多数复合维生素/矿物补充剂中的维生素 K 含量通常低于每日值(DV)的 75%。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 常与钙、镁、维生素 D 等联合补充,剂量范围较宽,部分产品可达 4,050 mcg(约 5,063% DV)。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 日本将药理剂量 MK-4(45 mg/天)用于骨质疏松治疗。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 绝经后妇女研究中,MK-7 180 mcg/天补充 3 年可改善骨强度并减缓椎体高度丢失。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Safety
维生素 K 潜在毒性极低,食品与营养委员会(FNB)未设立可耐受最高摄入量(UL)。报告指出“目前尚无与食物或补充剂来源维生素 K 摄入相关的不良反应在人类或动物中被报道”。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
不良反应
常规剂量下耐受性良好。对于服用华法林的患者,突然增加维生素 K 摄入可减弱抗凝效果;反之,突然减少则增强抗凝作用,增加出血风险。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Forms & Bioavailability
常见剂型^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
| 剂型 | 特点 | 来源/备注 |
|---|---|---|
| K1(叶绿醌, phylloquinone) | 天然膳食主要形式;补充剂中也以 phytonadione(合成 K1)形式出现 | 绿色蔬菜、植物油 |
| K2 MK-4(menaquinone-4) | 体内可由 K1 转化;亦存在于动物性食物(若饲料添加甲萘醌) | 家禽、猪肉、肝脏、蛋黄 |
| K2 MK-7(menaquinone-7) | 纳豆等发酵大豆制品中含量丰富;半衰期较长 | 纳豆、部分奶酪 |
| K2 MK-9(menaquinone-9) | 研究相对充分的长链甲萘醌之一 | 发酵食品、肠道菌群合成 |
| 维生素 K3(甲萘醌, menadione) | 合成形式;因实验室研究显示肝细胞损伤风险,已不再用于膳食补充剂或强化食品 | 已淘汰 |
吸收特点:叶绿醌游离型吸收率约 80%,但植物食物中的 K1 生物利用度低(菠菜仅 4%–17%)。油脂或补充剂来源吸收更好。MK-7 补充剂吸收良好且半衰期更长。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
食物来源
K1(叶绿醌)的主要来源
深绿色叶菜是 K1 的最丰富来源:^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 羽衣甘蓝(kale):生 1 杯约 113 mcg
- 菠菜(spinach):生 1 杯约 145 mcg;冷冻煮半杯更高
- 散叶甘蓝(collards):冷冻煮半杯约 530 mcg
- 芜菁叶(turnip greens):冷冻煮半杯约 426 mcg
- 西兰花(broccoli):切碎煮半杯约 110 mcg
- 生菜(lettuce):卷心莴苣 1 杯约 14 mcg
- 植物油:大豆油 1 汤匙约 25 mcg;菜籽油 1 汤匙约 10 mcg
K2(甲萘醌类)的主要来源
- 纳豆(natto):传统日本发酵大豆食品,MK-7 含量极高,3 盎司约 850 mcg。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 发酵乳制品:部分奶酪含 MK-4 至 MK-9,具体取决于发酵菌种和条件。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 动物肝脏:鸡肝、牛肝等含少量 MK-4。
- 蛋黄:含少量 MK-4。
- 肉类:鸡肉、牛肉、猪肉(若饲料添加甲萘醌)含 MK-4。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
注:食物成分数据库中甲萘醌类数据有限,上表未标注 MK 的值默认为 K1 含量。美国 FDA 规定成人及 4 岁以上儿童维生素 K 的每日值(DV)为 120 mcg。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Quality & Standards
- 美国 FDA 规定成人及 4 岁以上儿童维生素 K 的每日值(DV)为 120 mcg。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 欧洲食品安全局(EFSA)已批准关于维生素 K 与维持正常骨骼的健康声称。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
- 美国 FDA 尚未批准维生素 K 与骨骼或心血管健康的健康声称。^[raw/guidelines/nih-ods-vitamin-k-hp.md]
Related Entities
- 维生素 D — 与维生素 K 协同调节骨代谢与钙稳态
- 钙 — 骨矿化的核心矿物质,维生素 K 依赖性蛋白调控其沉积
- 铁 — 凝血与造血相关营养素,需与维生素 K 缺乏所致出血鉴别
- 骨质疏松 — 维生素 K 干预研究最集中的骨骼疾病
- 心血管疾病 — 维生素 K2(甲萘醌)与血管钙化及冠心病风险相关
Sources
- NIH Office of Dietary Supplements. Vitamin K Fact Sheet for Health Professionals. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminK-HealthProfessional/
- Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington, DC: National Academy Press; 2001.
- Cockayne S, Adamson J, Lanham-New S, et al. Vitamin K and the prevention of fractures: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med. 2006;166(12):1256-61.
- Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE, et al. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study. J Nutr. 2004;134(11):3100-5.