第二節(jié)　脂溶性維生素

維生素A、維生素D、維生素E、維生素K為脂溶性維生素，易溶于脂類及有機(jī)溶劑，在腸道隨脂類物質(zhì)吸收，在血液中與脂蛋白或特異性載體蛋白結(jié)合而運(yùn)輸。脂溶性維生素在體內(nèi)能夠儲(chǔ)存，主要儲(chǔ)存于肝和脂肪組織，故長期缺乏才會(huì)引起相應(yīng)缺乏癥，而攝入過多也能夠引起中毒。

一、維生素A

（一）化學(xué)結(jié)構(gòu)與活性形式

維生素A又稱視黃醇（retinol）、抗眼干燥病維生素，是含有β-白芷酮環(huán)的不飽和一元醇。維生素A有兩種，維生素A₁（視黃醇）和維生素A₂（3-脫氫視黃醇）。維生素A遇熱或光而易被氧化。

維生素A主要來源于動(dòng)物性食物，如肝、肉類、蛋黃、奶、魚肝油等；植物中不含維生素A，但紅、橙、黃色蔬菜和水果中含有豐富的β-胡蘿卜素。β-胡蘿卜素在加氧酶催化下可以轉(zhuǎn)化為兩分子視黃醇，故β-胡蘿卜素稱為維生素A原（圖5-1）。在體內(nèi)維生素A可氧化生成為視黃醛、視黃酸，視黃醇、視黃醛和視黃酸是維生素A的活性形式。

（二）生理功能

1．維生素A參與構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)

維生素A是構(gòu)成視覺細(xì)胞中視紫紅質(zhì)的組成成分。視紫紅質(zhì)由視蛋白和11-順視黃醛組成。當(dāng)弱光照射到視網(wǎng)膜的視桿細(xì)胞時(shí)，11-順視黃醛轉(zhuǎn)變?yōu)槿匆朁S醛，視蛋白變構(gòu)，通過與受體結(jié)合產(chǎn)生視覺沖動(dòng)，之后視紫紅質(zhì)分解為視蛋白和全反視黃醛；分解產(chǎn)生的全反視黃醛還原轉(zhuǎn)變?yōu)槿匆朁S醇，全反視黃醇在異構(gòu)酶作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)?1-順視黃醇，11-順視黃醇在11-順視黃醇脫氫酶作用下又可轉(zhuǎn)變?yōu)?1-順視黃醛；11-順視黃醛可以重新與視蛋白合成視紫紅質(zhì)，從而形成一個(gè)視循環(huán)（圖5-2）。

機(jī)體缺乏維生素A時(shí)，11-順視黃醛補(bǔ)充不足，視紫紅質(zhì)合成減少，對(duì)弱光的敏感性降低，暗適應(yīng)時(shí)間延長，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)“夜盲癥”。

2．維生素A參與維持上皮細(xì)胞的正常形態(tài)與功能

維生素A能促進(jìn)上皮細(xì)胞的正常生長與分化，促進(jìn)黏蛋白、透明質(zhì)酸等細(xì)胞外基質(zhì)的分泌，視黃醇、視黃酸還參與糖蛋白、蛋白聚糖的合成，維持上皮細(xì)胞的正常形態(tài)與功能。缺乏維生素A可引起皮膚、黏膜的上皮細(xì)胞過度角質(zhì)化，表現(xiàn)為皮膚粗糙，毛囊角質(zhì)化，眼部可出現(xiàn)淚腺萎縮、淚液分泌減少、角膜干燥，稱為眼干燥病，因此維生素A又稱為抗干眼病維生素。

3．維生素A促進(jìn)兒童生長發(fā)育

維生素A通過調(diào)控基因表達(dá)對(duì)人體生長發(fā)育、細(xì)胞分化發(fā)揮重要作用。缺乏時(shí)，兒童可出現(xiàn)生長緩慢、發(fā)育不良。

4．維生素A還具有抗氧化及一定的抗癌作用

維生素A具有還原性，可清除氧自由基，控制細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化，是良好的抗氧化劑。維生素A還可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化和凋亡，抑制腫瘤生長。

脂溶性的維生素A可以在體內(nèi)蓄積，過量攝入可引起中毒。多見于嬰幼兒預(yù)防治療佝僂病時(shí)不合理使用魚肝油。

二、維生素D

（一）化學(xué)結(jié)構(gòu)與活性形式

維生素D又稱鈣化醇、抗佝僂病維生素，是類固醇的衍生物。維生素D有維生素D₂（麥角鈣化醇）和維生素D₃（膽鈣化醇）兩種。維生素D₃主要存在于肝、蛋黃、魚肝油等動(dòng)物性食物中，人體皮下儲(chǔ)存的7-脫氫膽固醇在紫外線照射下可以轉(zhuǎn)化為維生素D₃，7-脫氫膽固醇又稱為維生素D₃原。植物中含有麥角固醇，在紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D₂，麥角固醇是維生素D₂的維生素原。

維生素D₃經(jīng)過肝的羥化作用生成25-（OH）-D₃，25-（OH）-D₃進(jìn)一步在腎羥化生成1，25-（OH）₂-D₃，1，25-（OH）₂-D₃是維生素D的活性形式（圖5-3）。

（二）生理功能

1，25-（OH）₂-D₃具有類固醇激素樣作用，通過作用于胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)，可促進(jìn)小腸鈣磷的吸收和腎對(duì)鈣磷的重吸收，維持血鈣、血磷的正常水平，同時(shí)促進(jìn)骨鹽的沉積，維持骨、牙的正常生長與更新。維生素D缺乏時(shí)，兒童易患佝僂病，成人可發(fā)生骨質(zhì)軟化，老人易發(fā)生骨質(zhì)疏松。因此，維生素D又稱抗佝僂病維生素。

長期攝入維生素D過多也可引起中毒，表現(xiàn)為軟組織鈣化、高鈣血癥及高血壓等。

三、維生素E

（一）化學(xué)本質(zhì)和活性形式

維生素E又稱生育酚（tocopherol），主要來自植物油和種子胚芽中，天然維生素E有多種，差異僅在于其側(cè)鏈R₁、R₂、R₃上（圖5-4）。維生素E為淡黃色油狀物，無氧條件下穩(wěn)定，在空氣中極易被氧化。

（二）生理功能

1．維生素E是體內(nèi)最重要的脂溶性抗氧化物質(zhì)

維生素E能保護(hù)生物膜不被氧化，從而維護(hù)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能，對(duì)延緩衰老也有一定作用。

2．維生素E與動(dòng)物的生殖功能有關(guān)

動(dòng)物缺乏維生素E會(huì)引起生殖器官受損甚至不孕。人類尚未發(fā)現(xiàn)維生素E缺乏所致的不孕癥。臨床上常用維生素E治療先兆流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)。

3．維生素E可調(diào)節(jié)基因表達(dá)和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

維生素E可調(diào)控脂類代謝相關(guān)基因表達(dá)，調(diào)節(jié)脂類代謝，降低血漿低密度脂蛋白；影響細(xì)胞黏附和炎癥相關(guān)基因表達(dá)和相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，發(fā)揮抗炎、調(diào)節(jié)免疫功能的作用；維生素E還可以影響細(xì)胞周期調(diào)節(jié)相關(guān)基因，抑制細(xì)胞增殖。因此，維生素E對(duì)預(yù)防和治療冠心病、腫瘤和延緩衰老有一定作用。

4．維生素E可促進(jìn)血紅素合成

維生素E能提高δ-氨基-γ-酮戊酸（ALA）合成酶和ALA脫水酶的活性，促進(jìn)血紅素的合成。

四、維生素K

（一）化學(xué)本質(zhì)和活性形式

維生素K因其功能與凝血酶原的合成有關(guān)，故又稱凝血維生素。維生素K為2-甲基-1，4萘醌的衍生物，天然存在維生素K₁和維生素K₂兩種，二者差別在于其側(cè)鏈R的不同（圖5-5）。維生素K₁可以從多肝、魚、肉和綠色植物中提取，維生素K₂由腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)生。目前臨床常用的為人工合成的維生素K，主要有維生素K₃和維生素K₄。

（二）生理功能

1．維生素K的主要功能為促進(jìn)凝血

凝血因子Ⅱ、凝血因子Ⅶ、凝血因子Ⅸ、凝血因子Ⅹ，抗凝血因子蛋白C和蛋白S需經(jīng)γ-谷氨酰羧化酶的催化才能變?yōu)榛钚孕问剑S生素K為γ-谷氨酰羧化酶的輔酶。維生素K缺乏可引起凝血時(shí)間延長或出血病癥。

維生素K有還原型和環(huán)氧化物型兩種形式，二者之間可以互相轉(zhuǎn)化。環(huán)氧化物酶催化還原形式的維生素K變?yōu)榄h(huán)氧化物形式，環(huán)氧化物形式在還原酶的催化下變?yōu)檫€原形式。γ-谷氨酰羧化酶需要的輔酶為還原形式。新雙羥香豆素是還原酶的抑制劑，抑制環(huán)氧化物形式變?yōu)檫€原形式，進(jìn)而抑制凝血酶原的合成，故臨床上新雙羥香豆素作為抗凝血藥使用。

2．維生素K對(duì)骨代謝也有重要作用

骨中的骨鈣蛋白和骨基質(zhì)Gla蛋白均為維生素K依賴蛋白，需要維生素K的參與才能發(fā)揮功能。

★ 考點(diǎn)提示：脂溶性維生素的功能與缺乏癥