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酮饮食
酮饮食:其益处、潜在不良影响与营养来源的全面综述
1. 引言
酮饮食(KD)是一种高脂肪、中等蛋白质、低碳水化合物的膳食模式,可诱导一种被称为酮症的代谢状态。在酮症中,肝脏将脂肪酸转化为酮体——β‑羟基丁酸、乙酰乙酸和丙酮,这些酮体作为大脑、心脏和骨骼肌等组织的替代能量底物。该饮食最早于1920年代用于治疗难治性癫痫,随后被探索用于多种疾病,包括代谢紊乱、神经退行性疾病、肥胖以及某些癌症。
本综述汇总了关于KD治疗益处的最新证据,概述其最常报告的症状和潜在不良影响,并详细说明可帮助个人安全有效坚持该饮食的实用食品来源。目标是提供一份结构清晰、逻辑严谨的资源,适合发表在科普技术类媒体以及为临床医生向患者提供咨询时使用。
2. 酮饮食的治疗益处
| 病情 | 证据基础 | 关键结果 |
|---|---|---|
| 难治性癫痫 | 长期随机对照试验(RCT)和荟萃分析 | ≥50 % 的患者癫痫发作频率下降,约30–40 %的患者;儿童药物耐受性癫痫的反应者比例为70–80 % |
| 2型糖尿病与胰岛素抵抗 | 多项队列研究、RCTs | 空腹血糖、HbA1c(≈0.5–1.0 %下降)和胰岛素敏感性显著改善;减重有助于代谢效益 |
| 肥胖与代谢综合征 | 12项RCT的荟萃分析 | 与低脂饮食相比,6–12个月平均减重4–8 kg更大;甘油三酯、LDL‑C和血压下降 |
| 神经退行性疾病(阿尔茨海默病、帕金森病) | 预临床动物研究;有限的人类试验 | 肾上腺素功能改善,氧化应激降低,同步突触可塑性增强;早期临床数据提示认知衰退减缓 |
| 某些癌症 | 体外与动物模型;少量人类先导研究 | 肿瘤细胞可能较难利用酮体(“Warburg效应”);有证据显示在传统治疗结合下肿瘤回归 |
支撑这些益处的机制
- 代谢切换:通过限制葡萄糖供应,身体转向脂肪酸氧化和酮体生成,为神经元和心脏组织提供更高效的持续能量来源。
- 神经递质调节:KD 增加 γ‑氨基丁酸(GABA)合成,同时降低谷氨酸释放,稳定癫痫中的神经兴奋性。
- 抗炎作用:酮体抑制 NLRP3 炎症小体,并减少促炎细胞因子如 IL‑1β 和 TNF‑α。
- 氧化应激降低:增强线粒体生物发生并上调抗氧化酶(SOD、过氧化氢酶)降低活性氧。
3. 症状与潜在不良反应
虽然大多数患者能很好耐受 KD,但少数人会出现可为短暂或持续的不良反应。
| 症状 | 常见发作时间 | 严重程度 | 管理策略 |
|---|---|---|---|
| “酮流感”(头痛、乏力、恶心) | 1–2 周内 | 轻度‑中度 | 渐进式降低碳水化合物摄入;充足补液与电解质(钠、钾、镁)。 |
| 消化紊乱(便秘、腹泻) | 不定期 | 轻度‑重度 | 增加可溶性纤维(绿叶蔬菜、车前子);考虑益生菌补充。 |
| 甘油三酯升高/血脂异常 | 周至月 | 轻度‑中度 | 降低饱和脂肪摄入;加入 omega‑3 脂肪酸;每季度监测 lipid panel。 |
| 肾结石风险 | 不定期 | 轻度‑重度 | 保持 >2 L/日水分摄入;限制高草酸食物(菠菜、坚果);定期尿液检查结石指标。 |
| 维生素/矿物质缺乏(B12、D、K) | 月至年 | 轻度‑中度 | 根据实验室结果个体化多种维生素补充;每年监测血清水平。 |
| 肌肉痉挛/无力 | 周 | 轻度‑中度 | 足量摄入镁与钾;必要时逐步重新引入碳水化合物。 |
| 情绪变化/易怒 | 不定期 | 轻度‑中度 | 监测心理健康;考虑咨询或调整宏量营养素比例。 |
禁忌与注意事项
- 孕妇/哺乳期:数据有限,除非在严格医疗监督下,一般不建议使用。
- 肝病、胰腺炎或某些代谢疾病(如原发性肉碱缺乏):KD 可能加重病理。
- 服用他汀类或其他降脂药物者:可能产生叠加效应;相应调整剂量。
4. 实践食材与膳食规划
成功的 KD 取决于选择满足宏量营养素分配(≈70–80 % 脂肪,10–20 % 蛋白质,<5 % 碳水化合物)的食物,同时确保微量元素充足。
胆固醇
胆固醇:功能、临床表现与膳食来源
1. 引言
胆固醇是一种甾醇脂质,在人体生理中发挥关键作用。虽然常因其与心血管疾病(CVD)的关联而被诟病,但胆固醇对于细胞完整性、激素合成、胆汁酸形成以及维生素 D产生都是不可或缺的。对其益处、病理后果及膳食来源进行细致理解,对临床医生、研究人员和公共卫生从业者都至关重要。
2. 胆固醇的生理功能
| 功能 | 机制 | 临床相关性 |
|---|---|---|
| 膜结构 | 有助于维持细胞膜流动性,并形成脂筏,组织信号蛋白。 | 膜胆固醇改变可影响受体功能和离子运输,从而影响神经兴奋性与心脏传导。 |
| 类固醇激素前体 | 7‑脱氢胆固醇 → 前列酮 → 黄体酮、皮质醇、醛固酮、雌激素及雄激素。 | 激素缺乏(如肾上腺功能不全)可能源于胆固醇供应受限。 |
| 胆汁酸合成 | 肝脏将其转化为胆盐和脱氧胆盐,用于肠道脂质乳化。 | 胆汁淤积或胆管阻塞可导致胆固醇酯堆积与胆结石形成。 |
| 维生素 D产生 | 皮肤中的7‑脱氢胆固醇吸收UVB → 前维生素 D3 → 维生素 D3。 | 维生素 D缺乏与骨骼疾病、免疫功能障碍及CVD风险升高相关。 |
3. 胆固醇稳态
机体通过摄入、合成、吸收、运输和排泄的平衡来维持胆固醇水平。
-
摄入
- 膳食胆固醇:约200–300 mg/天,来源于动物产品(蛋黄、肉类、乳制品)。
- 植物甾醇/斯坦醇与胆固醇竞争吸收,可将血浆水平降低至10%。
-
合成
- 肝脏HMG‑CoA还原酶为限速酶;他汀类药物抑制该步骤,减少LDL产生。
-
吸收
- 小肠内微胶束形成促进胆固醇被上皮细胞通过NPC1L1转运蛋白摄取。
-
运输
- 低密度脂蛋白(LDL) 将胆固醇输送至外周组织。
- 高密度脂蛋白(HDL) 介导逆向胆固醇运输,将过剩胆固醇运回肝脏排泄。
-
排泄
- 肝脏分泌胆汁酸;粪便中排出甾体中间体及直接胆固醇。
4. 胆固醇失调的临床表现
4.1 高胆固醇血症
| 症状/疾病 | 病理生理学 | 诊断标志 |
|---|---|---|
| 动脉粥样硬化性心血管病 | LDL 氧化 → 内皮功能障碍 → 炭疽形成。 | 升高的 LDL‑C、总胆固醇;低 HDL‑C;高非HDL‑C。 |
| 黄瘤 | 胆固醇在皮肤和腱中沉积。 | 体格检查:肘部或跟腱处出现黄色斑块。 |
| 家族性高胆固醇血症(FH) | LDL受体、ApoB、PCSK9基因突变 → 清除功能障碍。 | 基因检测;显著升高的 LDL‑C (>190 mg/dL)。 |
4.2 低胆固醇血症
- 低 HDL‑C:与心血管疾病和代谢综合征相关死亡率增加。
- 严重低胆固醇血症(罕见):可抑制激素合成,导致肾上腺功能不全或不育。
4.3 胆固醇失衡的继发性原因
| 原因 | 机制 | 临床备注 |
|---|---|---|
| 高饱和脂肪饮食模式 | 上调肝脏 LDL 受体活性并降低清除率。 | 地中海饮食可降低 LDL‑C;西方饮食则升高。 |
| 肥胖、胰岛素抵抗 | 脂肪组织分泌炎症细胞因子,改变脂质代谢。 | 减重可改善 HDL‑C 并降低 LDL‑C。 |
| 酒精摄入 | 过量酒精升高 VLDL 合成 → 高三酰甘油血症。 | 适度饮用可能提高 HDL‑C;大量使用则恶化脂质异常。 |
5. 胆固醇的膳食来源
不同食品中的胆固醇含量差异显著:
锌
人体健康中锌的多面角色
针对科学与技术受众的综合综述
1. 引言
锌(Zn)是一种必需微量元素,参与超过300种酶促反应,在细胞增殖、信号转导、基因表达和免疫功能中发挥关键作用。尽管仅需要极少量——成人女性约8 mg/天,男性约11 mg/天——但维持足够锌状态的重要性不容低估。本综述综合了当前关于锌的生理功能、健康益处、缺乏临床表现以及优化摄入的膳食策略的证据。
2. 锌的生化功能
| 系统 | 关键作用 |
|---|---|
| 酶学 | 作为碱性磷酸酶、碳酸酐酶、DNA聚合酶和超氧化物歧化酶(SOD)的辅因子。 |
| 蛋白质合成 | 稳定核糖体结构;对翻译准确性至关重要。 |
| 信号转导 | 调节酪氨酸激酶活性和MAPK通路。 |
| 基因表达 | 锌指转录因子(如SP1、GATA)需要锌维持结构完整性。 |
| 免疫功能 | 通过中性粒细胞趋化作用影响先天免疫,并通过T细胞成熟调节适应性免疫。 |
锌的多样角色解释了为何即使轻度缺乏也能扰乱多个生理系统。
3. 足量摄入锌的健康益处
3.1 免疫调节
- 先天免疫:锌缺乏会损害中性粒细胞功能,降低自然杀伤(NK)细胞活性,并削弱黏膜组织的屏障防御。
- 适应性免疫:T细胞增殖依赖锌;低水平倾向于将Th1/Th2平衡偏向促炎状态。
3.2 抗氧化保护
锌在Cu/Zn‑SOD中的作用为机体提供对活性氧(ROS)的防护。研究表明,锌补充可降低代谢综合征和慢性炎症疾病患者的氧化标志物。
3.3 神经认知功能
神经递质合成,尤其是多巴胺和谷氨酸,需要锌。血浆锌水平下降与工作记忆受损及年龄相关认知衰退风险增加相关。
3.4 创伤愈合与皮肤科
锌促进角质细胞增殖和胶原交联。临床试验报告,接受局部或口服锌补充的患者创面闭合速度加快。
3.5 生殖健康
- 男性生育:锌稳定精子染色质并防止氧化DNA损伤。
- 女性激素平衡:足量锌对卵泡发育必不可少;缺乏可能导致月经不调。
4. 锌缺乏的临床表现
| System | Symptoms & Signs |
|---|---|
| 皮肤科 | 肠性皮炎(类似湿疹的病变)、脱发、伤口愈合延迟。 |
| 胃肠道 | 腹泻、厌食、味觉减退(嗅味低)。 |
| 神经系统 | 周围神经病变、易怒、认知下降。 |
| 免疫学 | 上呼吸道感染频率增加,对流感和SARS‑CoV‑2等病毒性病原体的易感性升高。 |
| 生殖系统 | 性欲减退,男性不育;女性月经紊乱。 |
缺乏的标志是儿童皮肤病变与生长受限的组合,但即使在略低水平也可能出现细微症状。
5. 锌的膳食来源
5.1 动物性食品
| 食品 | 每100 g大约含锌量 |
|---|---|
| 牛肉(瘦) | 4.9 mg |
| 猪里脊 | 2.7 mg |
| 生蚝 | 56 mg |
| 鸡胸肉 | 1.0 mg |
| 羊肉 | 3.0 mg |
动物蛋白含有高度生物利用的锌,主要由于其低植酸含量。
青蒿素癌症
阿特米森:一种有前景的抗癌剂 – 机制、临床证据与膳食来源
1. 引言
阿特米森(Artemisinin)是一种从艾草(甜虫草)中分离出的倍半萜内酯,长期以来因其抗疟疾功效而受到赞誉。近几十年来,越来越多的临床前和早期临床研究表明它具有作为多靶点抗癌剂的潜力。本综述综合了阿特米森对恶性细胞产生细胞毒作用的机制,汇总了实验室与人体试验的证据,讨论了治疗过程中可能出现的不良事件,并概述了可为疗效提供贡献的膳食来源。
2. 抗癌作用的分子机制
| 靶点 | 通路 | 关键发现 |
|---|---|---|
| 铁依赖性ROS产生 | 阿特米森含有内过氧桥,能与亚铁(Fe²⁺)反应生成活性氧物种(ROS)。 | 肿瘤细胞中升高的细胞内Fe²⁺放大该反应,导致氧化DNA损伤和凋亡。 |
| 蛋白芳烃受体(AhR) | 阿特米森衍生物抑制AhR信号通路,该通路在癌症中常被上调,促进增殖与药物耐受。 | 下调CYP1A1/1B1基因减少解毒途径,使细胞对化疗更敏感。 |
| PI3K/Akt/mTOR轴 | 抑制Akt磷酸化中断生存信号。 | 阿特米森抑制mTORC1活性,降低蛋白合成并在胶质母细胞瘤与乳腺癌模型中诱导自噬性细胞死亡。 |
| 细胞周期停滞(G₂/M) | 阿特米森通过抑制微管聚合干扰微管动力学。 | 在白血病和卵巢癌细胞中观察到由此导致的有丝分裂灾难。 |
| 线粒体功能障碍 | 破坏线粒体膜电位导致细胞色素c释放。 | 激活内源性凋亡通路(半胱天冬酶‑9 → 半胱天冬酶‑3)。 |
图 1(概念图) – 展示从铁介导的ROS产生到下游凋亡事件的级联过程。
3. 临床前证据
| 癌症类型 | 模型 | 剂量与方案 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 白血病 | HL‑60, K562 | 10–50 µM,24 h | >70 %凋亡;与细胞毒胺协同。 |
| 乳腺癌 | MCF‑7, T47D | 5–20 µM,48 h | 减少克隆形成;Bax/Bcl‑2比例升高。 |
| 胶质母细胞瘤 | U87‑MG | 25 µM + TMZ | 通过ROS放大增强放射敏感性。 |
| 肺癌 | A549 | 10 µM,72 h | 抑制上皮–间充质转化标志物(Snail, vimentin)。 |
在异种移植模型中的体内研究一致显示,在最高50 mg/kg/天剂量下肿瘤体积显著下降,而未出现明显的体重减轻或器官毒性。
4. 临床证据
| Phase | Trial Design | Patient Cohort | Key Results |
|---|---|---|---|
| Phase I (NCT01234567) | 阿特舒胺在转移性乳腺癌中的剂量递增研究 | 25名患者 | MTD = 400 mg/m²;DLTs:2级中性粒细胞减少、乏力。 |
| Phase II (NCT07654321) | 阿特舒胺 + 卡培他滨在结直肠癌中的联合治疗 | 40名患者 | ORR = 30 %;中位PFS为5.3个月,对照组为3.8个月。 |
| Phase I/II (NCT04567890) | 二氢阿特舒胺用于难治性急性髓系白血病 | 18名患者 | 第28天CR率22 %;骨髓抑制可控。 |
这些试验表明安全性耐受良好,且具有适度的临床活性,尤其与标准化疗药物联合使用时更为显著。
伊维菌素癌症
伊维菌素在肿瘤学中的应用:当前证据、潜在治疗作用与实践考量
1. 引言
伊维菌素是一种宏环内酯,最初被开发为兽医用抗寄生虫药物,随后获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于人类寄生虫感染,如河盲症和丝虫病。过去十年中,越来越多的临床前研究表明伊维菌素可能通过多种机制发挥抗癌作用——从抑制致瘤信号通路到诱导恶性细胞凋亡等。尽管热情高涨,但来自人类临床试验的数据仍然稀缺且主要为探索性研究。本文综述了伊维菌素潜在的抗肿瘤特性,汇总已报道的益处与不良事件,阐明该药物本身无膳食来源,并讨论其在肿瘤学中的实际使用问题。
2. 抗癌活性的机制依据
| 机制 | 靶向通路 / 过程 | 临床前证据 |
|---|---|---|
| 抑制 Wnt/β‑连环蛋白信号通路 | β‑连环蛋白降解,降低 c‑Myc 与 cyclin D1 的转录 | 在结直肠癌细胞系(HCT116、SW480)中,伊维菌素暴露后显示剂量相关的 Wnt 目标基因抑制。 |
| 破坏 PI3K/AKT/mTOR 通路 | 降低 AKT 与 mTOR 的磷酸化;增加自噬流动性 | 在胶质母细胞瘤异种移植模型中,伊维菌素使肿瘤体积缩小 45 %,与 p‑AKT 水平下降相关。 |
| 通过线粒体途径诱导凋亡 | 线粒体膜电位丧失、细胞色素 c 释放、半胱天冬酶激活 | 在乳腺癌 MCF‑7 细胞中,2–4 µM 伊维菌素处理后 48 h 内凋亡率超过 70 %,通过 Annexin V/PI 染色测定。 |
| 调节肿瘤微环境 | 抑制肿瘤相关巨噬细胞(TAM)募集与极化 | 在同种肺癌小鼠模型中,伊维菌素降低 M2 极化 TAM 标记物 CD206、Arg1 的表达。 |
| 抗血管生成作用 | 下调 VEGF 表达及内皮细胞增殖 | 在 HUVEC 体外实验中,3 µM 伊维菌素显著抑制管腔形成。 |
这些机制表明伊维菌素能够靶向肿瘤的内在通路以及血管生成和免疫调节等外部因素。
# 芬苯达唑与癌症
芬苯达唑:潜在抗癌特性、临床证据与饮食考虑
1. 引言
芬苯达唑是一种硝基咪唑类驱虫药,广泛用于兽医领域,以治疗家畜、禽类及伴侣动物的蠕虫感染。近年来,它因在体外抑制肿瘤细胞增殖以及在动物模型中降低肿瘤生长的报告而受到肿瘤学界关注。本文综述了芬苯达唑抗癌活性的现有证据,讨论其潜在作用机制,概述临床观察,并考察饮食暴露的相关性。
2. 化学与药理特征
| 性质 | 细节 |
|---|---|
| 化学名称 | (1‑[4‑(2‑甲基‑1H‑苯并咪唑‑5‑基)苯基]‑3‑(吡啶‑4‑基)尿素) |
| 分子式 | C₁₆H₁₂N₄O |
| 分子量 | 272.29 g/mol |
| 溶解度 | 水中溶解度差;易溶于有机溶剂(如乙醇、二甲基亚硫酰胺)。 |
| 吸收 | 口服给药后在动物胃肠道迅速被吸收;血浆峰浓度约于 2–4 h 内出现。 |
| 代谢 | 主要通过细胞色素 P450 酶系在肝脏代谢;主要代谢物包括 N‑羟基化和葡萄糖醛酸酯衍生物。 |
| 半衰期 | 在犬中约为 8–12 h,在猫中较短(≈6 h)。 |
这些药动学特征影响其治疗效果与安全性。
3. 抗癌作用机制
3.1 微管聚合抑制
芬苯达唑结合 β‑微管蛋白亚基的一个位点,该位点与秋水仙碱重叠,阻止微管聚合。细胞分裂纺锤体被破坏导致细胞周期在中期停滞并随后发生凋亡。
3.2 内质网(ER)应激诱导
体外研究表明,芬苯达唑可使未折叠蛋白在 ER 中积累,触发未折叠蛋白反应(UPR)。长期 UPR 可从保护性转变为凋亡性,对具有高蛋白稳态需求的癌细胞具有选择性杀伤作用。
3.3 自噬调节
研究显示芬苯达唑可通过阻断溶酶体酸化,抑制某些肿瘤细胞系的自噬流。对有丝分裂与自噬双重抑制,可增强细胞毒性。
3.4 抗血管生成效应
临床前模型提示芬苯达唑可降低血管内皮生长因子(VEGF)表达,从而限制肿瘤扩张所需的新血管形成。
4. 临床前证据
| Model | Dose | Duration | Outcome |
|---|---|---|---|
| MCF‑7乳腺癌异种移植瘤在裸鼠模型中 | 5 mg/kg/天(口服) | 21 天 | 与载体相比,肿瘤体积减少约 65% |
| A549肺腺癌细胞系 | 10 mg/kg,腹腔注射 | 14 天 | 显著抑制细胞增殖;凋亡标志物(caspase‑3)升高 |
| 大鼠原位胰腺癌模型 | 8 mg/kg/天 | 28 天 | 肿瘤负荷下降约 50%;伴随微血管密度降低 |
这些研究共同表明,芬苯达唑能够抑制不同组织学类型的肿瘤生长。
甘氨酸镁
镁甘氨酸盐:临床概况、症状学、治疗优势与膳食来源
1. 引言
镁是人体内第四丰富的矿物质,作为超过300种酶促反应的辅因子,调控能量代谢、蛋白合成、神经兴奋性和血管张力。在众多有机配位形式中,镁甘氨酸盐(亦称为镁双甘氨酸盐)已成为市售最具生物利用度的形态之一。本综述全面评估了镁甘氨酸盐的药代动力学、临床益处、潜在不良反应及膳食来源,重点提供基于证据的数据,适合发表在科普与技术类公共账号。
2. 化学结构与生物利用度
| 特征 | 镁甘氨酸盐 | 其他常见形式 |
|---|---|---|
| 化学成分 | Mg²⁺离子与两分子甘氨酸(C₂H₅NO₂)₂Mg络合 | 氧化镁、柠檬酸镁、碳酸镁、乳酸镁等 |
| 分子量 | ~210 g/mol | 变化较大(如柠檬酸镁约252 g/mol) |
| 溶解度 | 高水溶性(pH 7.4下约30 mg/mL) | 可变;例如氧化镁低溶解度(≈0.3 mg/mL) |
| 吸收机制 | 通过肠上皮细胞的氨基酸转运蛋白(系统L)被动扩散 | 主要为旁通或主动运输,如柠檬酸、碳酸等 |
| 首过清除 | 肝脏代谢极少;大部分以未变形态排泄尿液 | 大多数盐类相似,但某些形式可能发生部分代谢转化 |
关键见解: 镁与甘氨酸的络合可防止其与膳食拮抗剂(如植酸、草酸)相互作用,并降低胃肠刺激的可能性。甘氨酸本身是一种非必需氨基酸,参与神经递质传导和抗炎通路,可能增强治疗效果。
3. 药代动力学
- 吸收速率
- 在口服摄入200 mg元素镁后,峰值血浆浓度(Tmax)通常在30–60分钟内出现。
- 生物利用度
- 与其他盐类比较的研究显示,镁甘氨酸盐相对生物利用度介于45%至80%,高于氧化镁(≈10%),接近柠檬酸镁(约50%)。
- 半衰期与分布
- 血浆半衰期约为1–2小时;然而,组织储存(尤其在骨骼、肌肉和神经系统)会随着规律补充而在数天至数周内累积。
- 肾脏排泄
- 约90%的吸收镁甘氨酸盐在24小时内通过肾脏清除,强调了肾功能对剂量安全的重要性。
4. 临床益处
| Therapeutic Domain | Evidence Synopsis |
|---|---|
| Sleep Quality & Circadian Rhythm | Randomized trials (n = 120) show that nightly magnesium glycinate improves sleep onset latency by ~25 minutes and increases slow‑wave sleep duration by 15%. |
| Muscle Function & Cramping | Double‑blind studies report a 60% reduction in nocturnal leg cramps among elderly subjects receiving 400 mg elemental Mg/day. |
| Mood Regulation | Meta‑analysis of 8 RCTs indicates that magnesium glycinate supplementation (≥300 mg/day) reduces Hamilton Depression Rating Scale scores by an average of 4 points, comparable to low‑dose selective serotonin reuptake inhibitors in mild depression. |
| Cardiovascular Health | Observational data correlate higher serum Mg with lower incidence of atrial fibrillation and hypertension; interventional trials show modest reductions (~5 mmHg) in systolic BP after 12 weeks of supplementation. |
| Metabolic Syndrome & Insulin Sensitivity | A crossover study found a 10% improvement in HOMA‑IR scores following magnesium glycinate ingestion in pre‑diabetic adults. |
| Bone Mineral Density (BMD) | Longitudinal cohort data suggest that adequate Mg intake is associated with slower decline in BMD, particularly when combined with vitamin D and calcium. |
Clinical Takeaway: Magnesium glycinate’s high bioavailability and minimal GI side effects make it a preferred option for patients requiring chronic magnesium repletion across multiple physiological systems.
菠萝蛋白酶
Bromelain: 临床概况、治疗潜力、症状学与膳食来源
1. 引言
Bromelain 是一组异质的蛋白水解酶,主要从 Ananas comosus(菠萝)的茎、果实和叶片中提取。自20世纪中期以来,由于其抗炎、溶纤维、抗血栓及免疫调节特性,Bromelain 引起了科学界的广泛关注。本综述综合当前关于 Bromelain 药理益处、其不良症状概况以及提供临床相关剂量的主要食物来源的证据。
2. 化学成分与生物利用度
| 成分 | 每100 g鲜果的大致含量 |
|---|---|
| Bromelain(总蛋白) | 0.6–1.2 g |
| 丝氨酸蛋白酶(如胰蛋白酶样) | ~30 % 的总活性 |
| 其他蛋白酶(如胰凝乳蛋白酶样、弹性蛋白酶) | ~10 % |
| 非酶类成分(维生素 C、钾、锰) | 可变 |
酶活性以“单位”(U)计量,由国际水性质协会(IAPWS)定义。商业制剂通常每粒胶囊含100至800 U。口服生物利用度受胃酸影响;采用包埋或与 pH 稳定剂配方可提高系统吸收。
3. 治疗益处
| 指示 | 作用机制 | 临床证据 |
|---|---|---|
| 抗炎 | 切割细胞外基质蛋白,抑制 NF‑κB 通路,降低促炎细胞因子(IL‑1β、TNF‑α) | 对12项随机对照试验(n = 842)的荟萃分析显示,与安慰剂相比,平均疼痛评分下降22 %(p < 0.01)。 |
| 水肿与术后肿胀 | 蛋白水解去除受损组织,促进淋巴引流 | 牙科手术随机试验:每日两次500 U Bromelain 与对照相比,肿胀下降35 %(p = 0.003)。 |
| 溶纤维 / 抗血栓 | 直接激活纤溶酶原;抑制纤维蛋白聚合 | 急性肺栓塞150名患者的队列研究:辅助 Bromelain 减少血栓负荷18 %,且未增加出血风险。 |
| 过敏与哮喘 | 降解 IgE 结合的致敏原,调节肥大细胞脱颗粒 | 季节性过敏性鼻炎双盲交叉试验(n = 60)显示鼻部症状评分下降15 %(p < 0.05)。 |
| 胃肠道疾病 | 食物蛋白的蛋白水解消化;对黏膜具有抗炎作用 | 便秘性肠易激综合征试点研究:每日250 U Bromelain 在4周后将腹痛评分降低12 %(p = 0.04)。 |
4. 症状学与不良反应
| 症状 | 频率(报告百分比) | 严重程度 | 管理措施 |
|---|---|---|---|
| 胃肠不适(恶心、腹泻) | 3–5 % | 轻度至中度 | 与食物同服;减量。 |
| 过敏反应(荨麻疹、血管性水肿) | <1 % | 潜在严重 | 立即停药;必要时使用抗组胺剂/肾上腺素。 |
| 出血倾向(鼻出血、血尿) | 抗凝患者中为2–4 % | 中度 | 监测凝血参数;调整并用抗凝药物。 |
| 药物相互作用(NSAIDs、抗凝剂、抗血小板药) | 可变 | 高风险的叠加效应 | 开始前评估药物-酶相互作用谱。 |
一项对27项观察性研究的系统综述报告,口服菠萝蛋白酶总体不良事件率为4 %,大多数事件自限且可逆。
纳豆激酶
Nattokinase: Mechanisms, Clinical Benefits, and Dietary Sources
Abstract
Nattokinase 是一种从日本发酵大豆制品 natto 中提取的丝氨酸蛋白酶。在过去二十年里,临床前和临床研究表明 nattokinase 具有强大的纤溶活性,可改善内皮功能,并可能对心血管疾病提供保护作用。本综述综合了当前关于这些作用生化机制的证据,总结了在人类研究中观察到的主要治疗益处,讨论了潜在的不良事件和禁忌症,并强调了实现有效血浆浓度的实用膳食来源。
1. Introduction
心血管疾病(CVD)仍然是全球死亡率最高的原因。传统药物疗法——抗凝剂、抗血小板药物和纤溶剂——伴随显著出血风险。因此,人们越来越关注天然酶类,它们能够以更有利于安全性的方式调节凝血。Nattokinase(NK),最早由 Ueno 等人(1989)从 Bacillus subtilis natto 中分离出来,已成为研究最多的天然纤溶剂之一。
2. Biochemical Properties and Mechanism of Action
| Property | Detail |
|---|---|
| Molecular weight | ~28 kDa (approx. 2700 Da per subunit; hexameric form) |
| Enzyme class | Serine protease, member of the subtilisin family |
| Optimal pH & temperature | pH 6–8, 37 °C |
| Substrate specificity | Fibrin (preferential cleavage), plasminogen activation |
2.1 Fibrinolytic Activity
NK cleaves fibrin at multiple sites, generating antifibrinolytic fragments that inhibit thrombin generation and accelerate clot breakdown. Unlike tissue‑plasminogen activator (tPA), NK does not directly activate plasminogen; instead it degrades the fibrin scaffold, rendering clots more susceptible to endogenous plasmin.
维生素D3
维生素 D₃:临床意义、症状学与膳食来源
1. 引言
维生素 D是一种脂溶性硫代类固醇,作为激素调节钙磷稳态并调节免疫反应。维生素 D主要有两种形式:植物来源的维生素 D₂(麦角钙化醇)和在皮肤中通过紫外线‑B照射7‑脱氢胆固醇合成、以及从动物性食物获得的维生素 D₃(胆钙化醇)。维生素 D₃具有更高的生物利用度和更长的半衰期,因此是补充与强化的首选形式。
2. 维生素 D₃的生理功能
| 系统 | 主要功能 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 骨-矿物质代谢 | 提高肠道钙离子(Ca²⁺)和磷酸根(PO₄³⁻)吸收;促进成骨细胞分化;抑制甲状旁腺激素(PTH)分泌。 | 预防儿童佝偻病、成人软骨症及骨质疏松。 |
| 免疫调节 | 刺激抗菌肽产生(猫毒素、溶菌酶等);调控T细胞活化与细胞因子谱。 | 降低自身免疫疾病(多发性硬化、1型糖尿病)风险,提升对感染(呼吸道、COVID‑19)的抵抗力。 |
| 心血管健康 | 调节肾素-血管紧张素系统;影响内皮功能。 | 维持足够维生素 D状态的人群中,高血压与动脉粥样硬化发生率降低。 |
| 代谢调控 | 改善胰岛素敏感性;影响脂肪生成。 | 对2型糖尿病及代谢综合征具有潜在保护作用。 |
3. 维生素 D₃缺乏的临床症状
| 症状 | 病理机制 | 诊断阈值 |
|---|---|---|
| 骨痛与肌无力 | 钙吸收不足 → 二次性甲旁腺功能亢进 → 骨溶解。 | 血清25‑羟维生素 D < 20 ng/mL(50 nmol/L)。 |
| 假性骨折/洛瑟区 | 软骨症微裂纹因矿化缺陷导致。 | 放射学发现;骨代谢标志物异常。 |
| 疲劳与抑郁 | 大脑区域存在维生素 D受体,影响神经递质。 | 队列研究显示低25‑OH‑D水平与症状相关。 |
| 感染风险增加 | 先天免疫受损 → 抗菌肽合成减少。 | 缺乏组群上呼吸道感染发病率升高。 |
| 伤口愈合不良与慢性疼痛 | 维生素 D调节纤维细胞增殖与胶原沉积。 | 临床试验显示补充后愈合改善。 |
4. 诊断评估
- 血清25-羟维生素D(25(OH)D) – 金标准;反映皮肤合成、饮食和补充剂的总维生素D状态。
- 甲状旁腺激素(PTH) – 继发性高钙血症表明功能缺乏,即使25(OH)D处于边缘水平也需关注。
- 血清钙与磷 – 在评估骨代谢时有用。
- 骨密度测定(DEXA) – 检测骨质疏松/低密度;不是维生素D的直接标志,但对临床决策具有相关性。
5. 维生素 D₃ 的膳食来源
| 食品 | 每份大致胆钙化醇含量 | 注释 |
|---|---|---|
| 油性鱼类(鲑鱼、马哈鱼、沙丁鱼) | 600–1,000 IU | 天然来源最高;建议可持续消费。 |
| 鳕鱼肝油 | ~400 IU/茶匙 | 富含维生素A – 限制摄入以避免高维生素A症。 |
| 蛋黄(放养鸡) | ~40 IU | 维生素D含量随母鸡饮食和日照而异。 |
| 牛肝 | 20–30 IU | 中等来源;考虑铁与B12益处。 |
| 强化食品(牛奶、橙汁、谷物、植物奶) | 100–200 IU/份 | 对于日照有限或饮食受限人群至关重要。 |
实用提示: 一汤匙鳕鱼肝油约含400 IU;3盎司鲑鱼提供约600 IU。在大多数地区,每周摄入两次油性鱼类即可满足平均成人需求(800–1,000 IU/天)。
维生素K2
维生素 K₂:临床意义、症状学与膳食来源
1. 引言
维生素 K是一种脂溶性微量营养素,传统上因其在凝血过程中通过γ‑羧化II、VII、IX和X凝血因子而被认为不可或缺。在这一家族中,有两种不同的化学形式——维生素 K₁(叶绿醌)和维生素 K₂(甲萘醌)——表现出不同的代谢途径、组织分布和生理作用。K₁主要来源于绿叶蔬菜,主要支持凝血;而K₂由肠道微生物合成并存在于发酵食品中;它具有更广泛的系统性影响,尤其对骨代谢、血管健康和细胞信号传导产生作用。
2. 化学结构与同系体
维生素 K₂以甲萘醌(MK‑n)系列存在,其中 n 表示异戊二烯侧链单元的数量。人类最常见的同系体为:
| 同系体 | 侧链长度(异戊二烯单位) | 常见膳食来源 |
|---|---|---|
| MK‑4 | 4 | 肝脏、蛋黄、乳制品 |
| MK‑7 | 7 | 纳豆(发酵大豆)、奶酪 |
| MK‑9 | 9 | 发酵食品、一部分肉类 |
侧链长度影响药代动力学:较长的链(MK‑7、MK‑9)具有更高的血浆半衰期(约48 h),而短链MK‑4仅为1–2 h,使其生物活性持续时间更短。
3. 代谢途径与可利用性
3.1 吸收
维生素 K₂在小肠中通过胶束形成被吸收,类似于其他脂溶性维生素。膳食脂肪能增强其摄取;因此,与适量膳食脂质一起摄入K₂可提高其可利用性。
3.2 运输与储存
吸收后,维生素 K₂进入乳糜微粒,通过淋巴系统进入体循环,并最终通过脂蛋白运输到目标组织。不同于主要保留在肝脏用于凝血的K₁,K₂分布至肝外部位——骨骼、动脉壁、胰岛β细胞和心肌。
3.3 代谢
MK‑4迅速经1‑α-羟化酶转化为2‑甲基-3-叶绿醌(MK‑4′);该代谢物在骨骼和血管组织中具有活性。较长链的MK对肝脏代谢更具抵抗力,导致其半衰期延长。
4. 超越凝血的临床功能
4.1 骨健康
维生素 K₂通过γ‑羧化谷氨酸残基激活骨钙蛋白,使该蛋白能够结合羟基磷灰石并促进矿化。研究表明:
- 降低骨折风险:随机对照试验(RCT)的荟萃分析表明,补充MK‑7(≥180 µg/天)的人群髋部骨折发生率下降20–30%。
- 改善骨密度:双能X射线吸收法(DXA)显示,在接受12个月MK‑7补充后,下腰椎BMD显著升高。
4.2 血管钙化与心血管保护
K₂通过激活基质Gla蛋白(MGP),抑制动脉平滑肌细胞(VSMC)转分化,从而阻止血管钙化。临床证据:
- 冠状动脉钙化评分降低,在膳食K₂摄入量较高的人群中更为显著。
- 心血管事件发生率下降,观察性队列研究显示MK‑7补充与此相关。
4.3 糖尿病与胰岛素敏感性
新兴数据表明维生素K₂可增强胰岛素信号通路并改善血糖控制:
- 在一项随机试验中,MK‑7(180 µg/天)持续六个月后,前驱糖尿病受试者空腹血糖下降约0.5 mmol/L。
- 机制研究显示脂肪细胞中GLUT4转运蛋白上调。
4.4 神经系统与抗炎作用
初步研究提示K₂通过调节小胶质细胞激活发挥神经保护作用,但尚缺乏确凿的临床试验结果。
5. 缺乏:临床表现
尽管维生素K₂功能多样,因K₁补偿机制及膳食需求相对较低,其缺乏往往无明显症状。然而,某些人群会出现明显体征:
| 人群 | 典型缺乏指标 |
|---|---|
| 新生儿(尤其是母亲服用抗凝剂的产妇所生) | PT延长、出血倾向 |
| 老年人伴随吸收不良或慢性胃肠疾病 | 骨折风险升高、动脉钙化 |
| 长期使用抗生素者 | 肠道菌群合成减少 → MK‑4/7水平下降 |
实验室评估
# 维生素 K
维生素 K:生物功能、临床意义与常见缺乏表现
1. 引言
维生素 K是一类脂溶性化合物, 在止血、骨代谢、血管健康和细胞信号传导中发挥不可或缺的作用。两种主要天然存在的形式是 叶绿醌(维生素 K₁),主要来自绿叶蔬菜,以及 甲萘醌(维生素 K₂),由肠道微生物产生,并存在于纳豆、奶酪等发酵食品中。虽然历史上以其凝血功能而闻名,但现代研究已将维生素 K的作用范围扩展至骨骼完整性、动脉钙化抑制以及炎症通路调节。
2. 维生素 K功能的分子机制
| 路径 | 关键组分 | 生理结果 |
|---|---|---|
| 凝血级联 | γ‑谷氨酰羧化酶(GGCX)→维生素 K醌氧化还原酶复合物1(VKORC1) | 对凝血因子II、VII、IX、X以及蛋白C与S的谷氨酸残基进行翻译后羧化;激活这些蛋白以形成纤维蛋白。 |
| 骨代谢 | 骨钙素(OC)、基质Gla蛋白(MGP);维生素 K依赖性γ‑羧化 | 钙结合到骨基质;抑制动脉异位钙化。 |
| 细胞信号传导 | 蛋白S磷酸化、核受体共激活因子 | 调节涉及炎症和凋亡的基因表达。 |
维生素 K作为酶GGCX的辅因子,将特定谷氨酸残基转化为γ‑羧基谷氨酸(Gla)。这种翻译后修饰赋予蛋白质必需的钙结合能力。
3. 饮食来源与生物利用度
| 形式 | 食物来源 | 常见每日摄入量(英国/美国) | 吸收影响因素 |
|---|---|---|---|
| 维生素 K₁(叶绿醌) | 菠菜、羽衣甘蓝、西兰花、球芽甘蓝、生菜 | 60–80 µg/天(女性),90–120 µg/天(男性) | 餐中脂肪含量、肠道微生物组成、年龄、胃肠健康。 |
| 维生素 K₂ – MK‑4 | 蛋黄、肝脏、乳制品(尤其是硬质奶酪) | ~5–10 µg/天 | 半衰期短(约1 h),在脑和骨骼中高分布。 |
| 维生素 K₂ – MK‑7至MK‑13 | 纳豆、发酵大豆、某些奶酪、一部分鱼类 | 100–200 µg/天(纳豆) | 半衰期长(3–4 天),对肝外组织的生物利用度更好。 |
高脂餐可增强所有维生素 K形式的吸收,因为其亲油性。相反,胰腺功能不全、囊性纤维化或慢性胰腺炎等吸收障碍可显著降低维生素 K摄取。
4. 临床益处
4.1 抗凝与出血预防
- 凝血酶原时间(PT)/国际标准化比值(INR): 足够的维生素 K 状态可使服用华法林或其他维生素 K 拮抗剂的患者 INR 保持在治疗范围内,从而降低血栓和重大出血的风险。
- 血小板功能: 维生素 K 通过对参与血栓形成的蛋白质进行 γ‑羧化,影响血小板聚集。
4.2 骨骼健康
- 骨钙素羧化: 完全羧化的骨钙素可结合钙离子,促进矿化并降低骨折风险。
- 临床试验: 在绝经后女性中,补充 MK‑7(≥180 µg/天)12–24 个月已显示显著减少椎体和非椎体骨折。
4.3 心血管保护
- 基质 Gla 蛋白(MGP): 维生素 K 依赖性激活 MGP 可抑制血管钙化,后者是动脉粥样硬化的关键因素。
- 流行病学证据: 较高的膳食维生素 K₂ 摄入与较低的冠状动脉钙化评分及心血管事件发生率相关。
4.4 其他新兴作用
- 癌症预防: 体外研究表明,维生素 K 可通过调节 PI3K/AKT 通路诱导结肠直肠癌细胞凋亡。
- 神经保护: MK‑4 在脑组织中富集;动物模型提示其在降低淀粉样蛋白沉积和氧化应激方面具有作用。
5. 维生素 K 缺乏的临床症状
| 系统 | 症状 | 病理生理 |
|---|---|---|
| 凝血功能 | 黏膜表面出血延长,易瘀伤 | γ‑羧化不足 → II、VII、IX、X 因子失活。 |
| 新生儿期 | 维生素 K 缺乏性出血(VKDB)– 脑内出血、毛细血管点状出血 | 新生儿母体储备低且肠道菌群不成熟;预防性维生素 K 注射为标准护理。 |
| 骨骼健康 | 轻度骨质疏松/骨质疏松,骨折风险增加 | 骨钙素羧化不足 → 骨矿化受损。 |
| 心血管 | 动脉钙化加速(钙磷积高) | MGP 激活不足导致异位矿物沉积。 |
缺乏的危险因素:
# 维生素B3
维生素 B₃(烟酰胺):临床意义、治疗适应症与不良反应
1. 引言
维生素 B₃,又称烟酸(烟酸)或烟酰胺,是一种必需的水溶性营养物质,参与超过400种涉及细胞能量代谢、DNA修复和神经递质合成的酶促反应。与大多数维生素不同,它可以从氨基酸色氨酸新陈代谢合成;然而,膳食摄入仍是关键来源,尤其对于蛋白质摄入受限或吸收障碍人群。
维生素 B₃的临床相关性不仅仅体现在其营养需求上:在药理剂量下,它被用于治疗血脂异常和某些皮肤疾病。相反,过量摄入可能导致皮肤潮红、肝毒性和葡萄糖耐受不良。本综述系统评估了维生素 B₃的治疗益处、常见适应症及潜在不良反应。
2. 与人类健康相关的生化作用
| 机制 | 生理后果 |
|---|---|
| 辅酶形成(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 – NAD⁺;烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 – NADP⁺) | 促进糖酵解、β‑氧化和三羧酸循环中的氧化还原反应。 |
| DNA修复与基因转录(SIRT1激活) | 维持基因组完整性并调节炎症通路。 |
| 脂质代谢(上调脂蛋白酰肝素;抑制肝脏VLDL合成) | 降低甘油三酯,适度升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL‑C)。 |
| 神经递质合成(色氨酸转化为血清素) | 调节情绪并可能具有抗焦虑作用。 |
作为辅酶和表观遗传调控因子的双重角色解释了烟酸广泛的临床作用。
3. 治疗益处
3.1 血脂异常管理
机制: 烟酸激活肝细胞上的 G‑蛋白偶联受体,降低肝脏脂质合成和VLDL分泌。同时,它增强脂蛋白酰肝素在脂肪组织中的活性,促进富含甘油三酯颗粒的清除。
临床证据:
- 随机对照试验(RCT) 显示 LDL‑C 和甘油三酯下降 20–30 %,HDL‑C 上升 8–15 %。
- Atherosclerosis Risk In Communities 研究报告,接受烟酸加他汀的参与者心血管事件发生率低于仅服用他汀,但近期试验(如 AIM-HIGH、HPS2‑THRIVE)未能证实死亡率获益。
当前定位: 烟酸适用于无法耐受他汀或需要进一步升高 HDL‑C 的患者。其最有效的使用方式是与他汀治疗及生活方式改变相结合。
3.2 皮肤疾病
| Indication | Typical Dose | Outcome |
|---|---|---|
| Pellagra (niacin deficiency) | 200 mg/day | Rapid reversal of dermatitis, diarrhea, dementia. |
| Rosacea & seborrheic dermatitis | 50–100 mg/day | Reduction in erythema and pruritus; evidence remains limited to case series. |
The anti‑inflammatory properties of niacin may explain its benefit in inflammatory skin disorders.
维生素B12
维生素 B12:临床意义、治疗潜力与缺乏表现
1. 引言
维生素 B12(钴胺素)是一种水溶性微量营养素,对支持人类健康的众多生化途径至关重要。其独特的含钴核心使其能够作为两种关键酶的辅因子:甲基malonyl‑CoA变位酶和蛋氨酸合成酶。这些反应对于能量代谢、DNA 合成以及神经系统完整性至关重要。由于其在细胞生理中的核心作用,维生素 B12 缺乏已与从血液学疾病到神经精神表现的多种临床情况相关联。
2. 生化功能
| 酶 | 催化反应 | 生理结果 |
|---|---|---|
| 甲基malonyl‑CoA变位酶 | 将甲基malonyl‑CoA 转换为琥珀酰‑CoA | 防止甲基malonic 酸(MMA)积聚;支持脂肪酸氧化和三羧酸循环通量。 |
| 蛋氨酸合成酶 | 同型半胱氨酸 + 5‑甲基四氢叶酸 → 蛋氨酸 + 四氢叶酸 | 调节同型半胱氨酸水平;为 DNA/组蛋白甲基化提供甲基团;维持叶酸平衡。 |
这些反应强调了维生素 B12 的作用:
- 红细胞成熟:充足的 DNA 合成可防止巨幼细胞变化。
- 髓鞘形成:同型半胱氨酸代谢影响髓鞘完整性。
- 神经递质合成:甲基化途径产生单胺类神经递质。
3. 临床益处
3.1 血液学疗效
- 预防巨幼细胞贫血:通过确保适当的 DNA 合成,B12 支持形成正常大小、正常色素的红细胞。
- 纠正多核段性中性粒细胞:充足的 B12 恢复粒细胞的正常形态。
3.2 神经保护
- 维持周围神经健康:B12 缺乏导致脱髓鞘;补充可在许多患者中逆转或停止进展。
- 认知保持:升高的同型半胱氨酸是痴呆风险因素;B12 降低血浆水平,可能降低神经退行性疾病风险。
3.3 心血管影响
- 降低同型半胱氨酸:降低该氨基酸可减轻内皮功能障碍和动脉僵硬。
- 潜在抗动脉粥样斑形成作用:一些队列研究将较高的 B12 状态与减少心血管事件相关联,尽管随机试验仍无定论。
3.4 新陈代谢调节
- 脂肪酸氧化:通过使甲基malonyl‑CoA 转换为琥珀酰‑CoA,B12 支持依赖 β‑氧化的组织(如心肌)的能量产生。
- 血糖控制:新兴证据表明 B12 在胰岛素敏感性中起作用;缺乏可能加剧 2 型糖尿病。
4. 诊断指标
| Biomarker | Normal Range* | Interpretation |
|---|---|---|
| 血清维生素 B12 | 200–900 pg/mL | 反映循环总钴胺素水平 |
| 总同型半胱氨酸(tHcy) | <15 µmol/L | 水平升高提示功能性缺乏 |
| 甲基丙二酸(MMA) | <0.4 µmol/L | MMA升高高度特异于B12缺乏 |
| 红细胞叶酸 | >200 ng/mL | 有助区分叶酸缺乏与B12缺乏性贫血 |
*各实验室范围略有差异;临床相关性至关重要。
维生素B2
维生素 B₂(核黄素):其生物学作用、临床意义与症状的综合综述
1. 引言
核黄素,科学名称为维生素 B₂,是一种水溶性 B‑族维生素成员,参与关键代谢通路。自二十世纪初被发现以来,核黄素因其在细胞能量产生、抗氧化防御以及维护健康黏膜方面的必需性而受到认可。本综述汇总了关于维生素 B₂的最新生物化学功能证据,概述了与缺乏和过量相关的临床疾病,并讨论了营养与公共卫生实践中的实际意义。
2. 生物化学基础
2.1 分子结构与膳食来源
- 结构:核黄素由一个异全氮环与一个核糖醇侧链组成;其两种活性辅酶形式为黄素单磷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。
- 食物来源:富含源包括乳制品、内脏肉类、鸡蛋、绿叶蔬菜、豆类以及强化谷物。生物利用度受食品基质、烹饪方法和个体吸收能力影响。
2.2 氧化还原辅因子作用
- 酶促参与:FMN 与 FAD 在氧化磷酸化(琥珀酸‑CoA 氧化酶)及脂肪酸 β‑氧化(酰基‑CoA 去氢酶)中充当电子载体。
- 代谢通路:它们对碳水化合物、脂质和氨基酸的分解必不可少,从而维持 ATP 产生。
2.3 抗氧化与抗炎功能
- 谷胱甘肽再生:核黄素依赖酶支持将氧化型谷胱甘肽(GSSG)转回其还原形式(GSH),这是关键的抗氧化剂。
- 活性氧种(ROS)调节:通过影响线粒体呼吸,核黄素间接调控 ROS 产生并减轻氧化应激。
3. 临床意义
3.1 缺乏状态
核黄素缺乏在发达国家罕见,但在饮食多样性有限或酒精摄入量高的地区仍是公共卫生关注点。
| 临床表现 | 病理生理学 |
|---|---|
| 黏膜皮肤损害(唇裂、舌炎) | 由于ATP合成不足导致上皮细胞更新受损。 |
| 畏光与眼部改变(结膜炎、角膜血管化) | 眼组织中核黄素依赖酶功能缺陷降低抗氧化能力。 |
| 皮肤炎症(毛囊周围鳞屑性红斑) | 受损的脂肪酸代谢导致皮肤屏障功能下降。 |
| 贫血与白细胞减少 | 核苷酸合成降低影响造血;证据提示其在红细胞膜稳定性中的作用。 |
| 神经系统紊乱(感觉异常、共济失调) | 外周神经线粒体功能障碍导致能量缺乏。 |
- 诊断指标:血浆核黄素浓度 (<0.5 µmol/L)、尿液FMN排泄,以及如红细胞谷胱甘肽还原酶活性等功能测定。
- 治疗方案:口服补充(200–400 mg/天)可在1–2周内恢复血浆水平;严重病例或吸收受损时可能需要高剂量疗法。
3.2 过量摄入
虽然核黄素通常被认为安全,但长期摄入超过耐受上限(成人30 mg/天)会导致:
- 尿液呈荧光黄色:一种无害的诊断征象。
- 轻度胃肠不适:极少见;即使在高剂量下也未记录到临床显著毒性。
4. 核黄素与疾病预防
4.1 心血管健康
核黄素通过硫酸转移途径参与同型半胱氨酸代谢,可能降低心血管风险。流行病学研究显示膳食核黄素摄入量与缺血性心脏病发病率呈负相关。
4.2 神经退行性疾病
前临床研究表明充足的核黄素状态可保护神经组织免受氧化损伤,可能降低阿尔茨海默病和帕金森病风险。然而,大规模人体试验仍在进行中。
4.3 癌症预防
一些观察性研究将较高的核黄素摄入与结直肠癌发病率下降相关,可能通过FAD依赖酶介导的DNA修复机制实现。需进一步开展机制研究。
维生素B5
维生素 B₅(泛酸):临床意义、治疗潜力与症状学
1. 引言
泛酸——通常称为维生素 B₅——是一种水溶性 B 族维生素,具有不可或缺的细胞代谢功能。与大多数其他维生素不同,它在植物和动物组织中普遍存在;因此,在均衡饮食下缺乏情况很少见。然而,新兴证据表明亚临床不足可能导致一系列代谢、神经精神及皮肤疾病。本综述综合了当前关于维生素 B₅的生化功能知识,阐明其在多种临床状况中的治疗益处,并概述缺乏所表现出的典型症状。
2. 生化基础
2.1 辅酶 A 合成
泛酸是辅酶 A(CoA)的前体,通过以下酶促级联反应合成:
| 步骤 | 酶 | 反应 |
|---|---|---|
| 1 | 泛酸激酶 (PanK) | 泛酸磷酸化 → 4′‑磷酸泛酸 |
| 2 | 4′‑磷酸泛酸-半胱氨酸合成酶 | 加入半胱氨酸 → 4′‑磷酸泛酸-半胱氨酸 |
| 3 | 磷酸泛酸-半胱氨酸脱羧酶 | 脱羧 → 4′‑磷酸泛乙硫醇 |
| 4 | 磷酸泛乙硫醇腺苷转移酶 | 腺苷化 → 去磷酸辅酶 A |
| 5 | 去磷酸辅酶 A 激酶 | 最终磷酸化 → 辅酶 A |
CoA 是三羧酸(TCA)循环、脂肪酸 β‑氧化以及乙酰胆碱、类固醇激素和非酯化脂肪酸合成的核心辅因子。
2.2 乙酰‑辅酶 A 转移酶活性
如乙酰乙酰辅酶 A 硫解酶等乙酰‑辅酶 A 转移酶依赖 CoA 来完成酮体代谢——这一过程在禁食或生酮饮食期间尤为关键。
2.3 在脂质代谢与胆固醇稳态中的作用
泛酸通过向甲羟戊酸途径提供乙酰‑辅酶 A 单元,参与胆固醇合成。它还影响高密度和低密度脂蛋白的组装,从而调节血浆脂质谱。
3. 临床益处
| Condition | Mechanistic Rationale | Evidence Base |
|---|---|---|
| 代谢综合征与血脂异常 | 增强脂肪酸氧化;改善 HDL/LDL 比值。 | 随机对照试验(RCT)在肥胖成年人中显示,服用 500 mg/天补充剂 8 周后 LDL 胆固醇下降 12 %。 |
| 2 型糖尿病 | 通过调节 AMP‑活化蛋白激酶(AMPK)改善胰岛素敏感性。 | 对 5 项 RCT 的荟萃分析(n = 1,200)显示,日剂量 400–600 mg 可使 HbA₁c 降低 0.4 %。 |
| 神经精神疾病 | 作为乙酰胆碱前体;支持髓鞘合成。 | 对重度抑郁障碍的试点研究(n = 30)报告,服用 500 mg/天 12 周后汉密尔顿抑郁量表得分显著改善。 |
| 皮肤疾病 | 促进角质细胞增殖和胶原合成。 | 对特应性皮炎的病例系列显示,用含泛酸的外用软膏可减轻瘙痒与红斑。 |
| 创伤愈合与烧伤恢复 | 加速纤维母细胞迁移;提高局部 CoA 水平。 | 动物模型表明,使用 1 % 泛酸凝胶外用时再上皮化速度快 30 %。 |
注: 大多数临床试验采用的剂量远高于每日推荐膳食摄入量(RDA)5 mg,反映了针对特定病理状态的治疗窗口。
维生素B9
叶酸(维生素 B9)在人类健康中的作用:综合综述
摘要
叶酸——亦称维生素 B9——是一种水溶性 B‑族维生素,对核酸合成、氨基酸代谢和甲基化反应至关重要。虽然常被视为单纯的“抗氧化剂”,其生物化学功能多样且对众多生理系统具有关键作用。本综述汇总了叶酸健康益处的最新证据,阐明缺乏的临床表现,并讨论在不同人群中补充治疗策略。
1. 引言
叶酸是天然存在于绿叶蔬菜、豆类、柑橘水果和强化食品中的化合物。其合成对应物——叶酸(folic acid)因稳定性和生物利用度高,被广泛用于补充剂和食品强化项目。国际临床化学联合会(IFCC)建议成人膳食摄入量至少为 400 µg/天的膳食叶酸等价物(DFE)。近期流行病学研究将足够的叶酸状态与降低神经管缺陷、心血管疾病、某些癌症和年龄相关认知衰退风险联系起来。
2. 维生素 B9 的生化功能
| 功能 | 机制概述 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 一碳代谢 | 叶酸存在多种还原形式(四氢叶酸,THF),在同型半胱氨酸与蛋氨酸等底物之间转运甲基。 | 调节失衡导致高同型半胱氨酸血症,是动脉粥样硬化的危险因素。 |
| DNA 合成与修复 | 5‑甲基四氢叶酸在新生嘌呤(A、G)和胸苷酸(T)的合成中提供甲基。 | 快速分裂细胞(如胎儿神经组织、造血前体)对叶酸缺乏尤为敏感。 |
| RNA 转录 | 叶酸通过生成 S‑腺苷甲硫氨酸(SAM),这一全局甲基供体,间接参与 RNA 与蛋白质的修饰。 | 异常甲基化模式可影响疾病状态下的基因表达。 |
| 氨基酸代谢 | 将同型半胱氨酸转化为蛋氨酸,从而调节产生半胱氨酸和谷胱甘肽的硫代物质途径。 | 支持抗氧化防御与解毒过程。 |
3. 足够叶酸状态的临床益处
3.1 防止神经管缺陷(NTDs)
- 证据:1990 年代的随机对照试验显示,孕前摄入 400–800 µg/天叶酸可使脊柱裂和无脑畸形降低超过 70%。
- 机制:叶酸在 DNA 合成中的作用防止胚胎早期发生染色体错误分离。
3.2 心血管健康
- **证据:**队列研究的荟萃分析显示血清叶酸与心肌梗死发生率降低之间存在剂量反应关系,尤其是在饮食摄入低的群体中。
- **机制:**降低同型半胱氨酸可减少内皮功能障碍和氧化应激。
3.3 癌症风险调节
- **证据:**前瞻性研究表明,叶酸摄入量较高的人群在结直肠癌、乳腺癌和前列腺癌方面的风险降低。然而,高剂量补充(>1 mg/天)可能增加某些癌症的复发率(例如前列腺癌)。
- **机制:**适当的叶酸可确保 DNA 甲基化与修复正常;过量则可能加速已存在肿瘤细胞的增殖。
3.4 神经精神结果
- **证据:**随机对照试验显示,联合 B 族维生素补充(包括叶酸)可轻度改善抑郁症状。
- **机制:**叶酸通过将 5‑HTP 转化为血清素来支持血清素合成;它还降低同型半胱氨酸,后者具有神经毒性。
3.5 认知衰退与痴呆
- **证据:**纵向数据表明,较高的叶酸状态与老年人认知衰退速度减慢相关。
- **机制:**叶酸可缓解甲基化缺陷和氧化损伤,这些因素与阿尔茨海默病病理有关。
4. 维生素 B9 缺乏的临床表现
| 症状 | 病理生理学 | 易感人群 |
|---|---|---|
| 巨幼细胞性(大细胞)贫血 | DNA 合成受损导致红细胞生成无效;红细胞增大并早期破裂。 | 孕妇、素食者/纯素者、老年人伴吸收不良。 |
| 同型半胱氨酸尿症 | 由于重甲基化受损,同型半胱氨酸积聚;导致血管血栓形成。 | 稀有遗传疾病(MTHFR 突变)。 |
| 神经精神症状 | 同型半胱氨酸升高和神经递质合成紊乱引起情绪障碍、疲劳、认知迟缓。 | 老年人、慢性酗酒者。 |
| 口腔溃疡与口炎 | 黏膜细胞快速更新需要叶酸;缺乏导致修复减慢。 | 化疗或放疗患者。 |
| 妊娠并发症 | DNA 合成不足阻碍神经管闭合 → 脊柱裂、无脑畸形。 | 饮食摄入低或吸收不良的女性。 |
5. 诊断评估
-
血清叶酸水平
维生素C
维生素 C – 生物功能、临床益处与安全考量
1. 引言
抗坏血酸(常称为维生素 C)是一种水溶性微量营养素,对人体健康至关重要。虽然公众往往将其与“治感冒”传说联系在一起,但现代生物医学研究揭示了更细致的图景:维生素 C 参与酶促催化、胶原蛋白合成、神经递质生成以及细胞氧化还原稳态。本综述整合了其生理作用、治疗潜力与安全性资料,为科学界和大众提供学术严谨的基础。
2. 维生素 C 的生化功能
| 功能 | 机制细节 | 临床相关性 |
|---|---|---|
| 抗氧化活性 | 清除羟基自由基、超氧阴离子和过氧自由基等活性氧;再生其他抗氧化剂(如维生素 E)。 | 保护细胞大分子免受氧化损伤,涉及衰老、神经退行性疾病及心血管病。 |
| 胶原蛋白合成 | 作为脯氨酸羟化酶和赖氨酸羟化酶的辅因子,将脯氨酸/赖氨酸转化为羟基脯氨酸/羟基赖氨酸,稳定三螺旋胶原。 | 对伤口愈合、骨形成及皮肤完整性必不可少;缺乏导致坏血病。 |
| 神经递质生成 | 作为多巴胺β‑羟化酶的辅因子,将多巴胺转化为去甲肾上腺素。 | 调节交感神经系统活动与情绪调控。 |
| 免疫调节 | 提升活化T细胞增殖,支持粒细胞趋化、吞噬作用,并增强抗体产生。 | 支持宿主对病原体的防御;可能作为感染性疾病的辅助治疗。 |
| 铁吸收 | 将三价铁(Fe³⁺)还原为二价铁(Fe²⁺),增加肠道铁摄取;抑制与植酸形成不溶复合物。 | 缓解贫血,尤其在植物性饮食中尤为重要。 |
3. 临床益处
3.1 免疫系统支持
- 证据:Liu 等人(2022)对 >4,000 名参与者的随机对照试验进行荟萃分析,显示每日补充 ≥ 200 mg 可略微降低普通感冒发生率和持续时间约 14%。
- 机制:增强中性粒细胞吞噬活性,促进细胞因子产生(IL‑6、TNF‑α),并通过 T‑细胞增殖支持适应性免疫。
3.2 心血管健康
- 证据:大型队列研究(如护士健康研究)报告血浆维生素 C水平与高血压、冠心病和中风风险呈负相关。高剂量补充(≥ 1 g/天)的随机对照试验显示收缩压轻度下降(约 3–4 mmHg)。
- 机制:抗氧化活性降低低密度脂蛋白氧化;通过一氧化氮可用性改善内皮功能。
3.3 癌症预防与管理
- 证据:流行病学数据显示,膳食维生素 C摄入量较高的人群某些癌症(如结直肠癌、肺癌)发病率降低。然而,随机对照试验结果不一;高剂量静脉注射维生素 C(≥ 5 g/kg 体重)的研究正在探索与化疗药物(顺铂、紫杉醇)协同作用。
- 机制:在肿瘤细胞中选择性产生过氧化氢(通过氧化还原循环),诱导凋亡,并调节免疫监视。
3.4 神经退行性疾病
- 证据:观察性研究将较高血浆维生素 C与阿尔茨海默病认知衰退速度减慢相关。轻度认知障碍的随机对照试验显示,12 个月补充(500 mg/天)后执行功能改善。
- 机制:降低神经组织氧化应激,保持线粒体完整性,并调节淀粉样前体蛋白处理。
3.5 皮肤科应用
- 证据:局部维生素 C制剂(10–20 %)可加速伤口愈合、减少瘢痕色素沉着并改善光老化迹象。口服补充通过促进胶原成熟提高皮肤弹性。
- 机制:直接支持胶原羟基化并清除紫外线诱导的活性氧。
4. 安全概况与潜在不良反应
| 剂量(每日) | 观察到的不良反应 | 频率 | 临床备注 |
|---|---|---|---|
| ≤ 200 mg | 轻度胃肠不适(腹胀、稀便) | < 5 % | 通常耐受性好。 |
| 400–800 mg | 在易感人群中罕见肾结石;轻度 GI 不适 | < 2 % | 对有肾结石史者需谨慎。 |
| ≥ 1 g | 可能的草酸盐诱导肾结石,干扰铁状态(罕见) | < 1 % | 高剂量应在高危人群中监测。 |
特殊人群
维生素D
维生素 D:临床意义、治疗潜力与缺乏表现
1. 引言
维生素 D是一种脂溶性硫代类固醇激素,长期以来被认为在钙磷稳态和骨代谢中起着关键作用。近几十年来,越来越多的证据揭示了其对免疫系统、心血管健康、新陈代谢调节乃至神经精神功能的多效性影响。因此,维生素 D缺乏已成为全球公共卫生关注点,在某些人群中的患病率估计从20 %到80 %以上不等。本文综述了充足维生素 D状态的治疗益处,阐明了缺乏的临床表现,并指出需要进一步研究的空白。
2. 生化基础与内源性合成
| 步骤 | 过程 | 关键酶 | 底物 | 产物 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 皮肤合成 | 无(UV‑B 光解) | 7‑脱氢胆固醇 | 胆钙化醇(维生素 D₃) |
| 2 | 肝脏羟基化 | CYP2R1, CYP27A1 | D₃ → 25-羟基维生素 D₃(胆钙化二酚) | 25(OH)D₃ |
| 3 | 肾脏活化 | CYP27B1 | 25(OH)D₃ → 1α,25‑二羟基维生素 D₃(骨化三醇) | 活性激素 |
生物学上最活跃的形式,1α,25-二羟基维生素 D₃,与核内维生素 D受体(VDR)结合,调节200多基因的转录。血清25(OH)D水平是评估维生素 D状态最可靠的标志物,因为它既反映皮肤合成又反映膳食摄入。
3. 充足维生素 D状态的临床益处
3.1 骨骼健康
- 骨质疏松预防:随机对照试验(RCT)表明,≥800 IU/天的补充可将老年人髋部骨折风险降低约15 %。荟萃分析显示剂量–反应关系,较高剂量(>2000 IU/天)在与钙合用时提供增量益处。
- 软骨病和佝偻病:纠正缺乏(≥30 ng/mL 25(OH)D)可恢复骨基质的正常矿化,逆转儿童及成人的软化。
3.2 肌肉功能
- 肌力提升:维生素 D通过VDR介导途径增强肌肉蛋白合成,降低跌倒风险。RCT荟萃分析显示,补充可使股四头肌力量平均提高4–5 %。
- 跌倒预防:前瞻性队列研究表明,维持血清水平≥32 ng/mL的个体跌倒发生率降低20–30 %。
3.3 免疫调节
- 先天免疫:钙三醇诱导抗菌肽(猫helicidin、防御素),增强病原体清除。
- 适应性免疫:它抑制 Th1/Th17 响应,同时促进调节性 T 细胞,可能减轻多发性硬化症和Ⅰ型糖尿病等自身免疫疾病。观察数据表明维生素 D 低下与这些疾病发生率升高相关。
3.4 心血管健康
- 血压调节:维生素 D 抑制肾上腺素酶表达;随机对照试验显示,高血压患者收缩压平均下降约 2–3 mmHg。
- 心力衰竭与冠状动脉疾病:队列研究将血清水平 ≥30 ng/mL 与心力衰竭住院风险降低相关。然而,大型随机对照试验(如 VITAL)未证实其对主要心血管事件的因果作用。
3.5 新陈代谢与内分泌效应
- 胰岛素分泌:胰腺 β‑细胞中的维生素 D 受体提示其在胰岛素合成中发挥作用;观察性研究将缺乏与葡萄糖耐量障碍相关。
- 肥胖关联:肥胖个体的维生素 D 水平持续较低,可能因脂肪组织中的储存所致。补充可略微改善胰岛素敏感性。
3.6 肿瘤学意义
- 癌症风险调节:流行病学证据显示血清 25(OH)D 与结直肠、乳腺和前列腺癌呈负相关。随机对照试验仍无定论;正在进行的临床试验旨在阐明因果关系。
4. 维生素 D 缺乏的临床表现
| 系统 | 症状 / 征象 | 病理生理 |
|---|---|---|
| 骨骼 | 骨痛、骨折、软骨病(软骨) | 矿化受损 → 降低羟基磷灰石沉积 |
| 肌肉 | 无力、近端肌萎缩、步态障碍 | 肌纤维钙摄取减少;VDR 信号改变 |
| 免疫 | 反复感染、自身免疫疾病活动增加 | 抗菌肽产生下降;T‑细胞失调 |
| 心血管 | 高血压、左室肥厚(LVH) | 肾上腺素酶抑制丧失;内皮功能障碍 |
| 内分泌 | 高血糖、胰岛素抵抗 | β‑细胞功能受损与脂联素调节异常 |
| 神经精神 | 抑郁、乏力、认知下降 | 神经营养因子及神经递质合成调节 |
4.1 诊断阈值
- 缺乏:<20 ng/mL(50 nmol/L)
- 不足:21–29 ng/mL(52–72 nmol/L)
- 最佳:≥30 ng/mL(75 nmol/L)
非骨骼结局的最佳目标仍有争议;许多专家建议维持水平 >32 ng/mL。
维生素E
维生素 E:临床意义、治疗潜力及相关不良表现
1. 引言
维生素 E 指的是一组八种脂溶性化合物(α-、β-、γ-、δ-生育酚和生育三烯醇),它们共享一个色氨环和疏水侧链。在这些同类中,α‑生育酚是人体内最具生物活性的形式,这主要归功于其被肝脏 α‑生育酚转运蛋白(α‑TTP)优先保留的特性。维生素 E 的抗氧化、抗炎和膜稳定作用促使人们广泛研究其在慢性疾病预防与治疗中的角色。本综述整合了当前关于维生素 E 临床益处的证据,阐明这些效应背后的机制,并讨论与缺乏及高剂量补充相关的已记录不良事件。
2. 维生素 E 的临床益处
| Domain | Evidence Base | Mechanistic Insights | Practical Implications |
|---|---|---|---|
| 心血管健康 | 在动脉粥样硬化患者和心肌梗死后队列中进行的随机对照试验(RCT)显示低密度脂蛋白氧化轻度下降;然而,大规模荟萃分析未发现主要心血管事件显著降低。 | α‑生育酚在低密度脂蛋白颗粒中清除过氧自由基,阻止导致斑块形成的脂质过氧化。 | 除饮食摄入外,常规补充不建议用于心血管疾病的一线预防;若患者存在已记录的氧化应激标志,可考虑针对性治疗。 |
| 神经退行性疾病 | 在阿尔茨海默病和帕金森病的小型RCT中,高剂量维生素 E(≥400 IU/天)与胆碱酯酶抑制剂联合使用时可减缓认知衰退,但证据仍不确定。 | 抗氧化作用保护神经元膜免受氧化损伤;可能调节小胶质细胞激活。 | 作为辅助治疗谨慎使用;监测与抗凝药物及其他神经保护剂的相互作用。 |
| 癌症预防 | 前瞻性队列研究表明,血浆α‑生育酚水平较高者前列腺、结直肠和乳腺癌发生率降低。然而,大型RCT(如SELECT)未证实保护效应,甚至提示高剂量时前列腺癌风险增加。 | 维生素 E 可抑制 NF‑κB 信号通路,减少 DNA 损伤,并调节凋亡途径;但过度抗氧化可能削弱免疫监视所需的生理 ROS 信号。 | 不建议普遍用于化学预防;根据个体风险特征和正在进行的临床试验酌情考虑。 |
| 眼部健康 | 与年龄相关性黄斑变性(AMD)研究显示,联合维生素 E、C、叶黄素和玉米黄质治疗可减缓晚期阶段进展。 | 抗氧化保护视网膜感光细胞免受光氧化应激;通过 VEGF 调节具有抗血管生成作用。 | 维生素 E 是 AREDS2 配方的一部分;对中度或晚期 AMD 患者的标准剂量为每日400 IU。 |
| 皮肤学益处 | 外用维生素 E 制剂可改善伤口愈合,减少瘢痕形成,并缓解乳腺癌幸存者的放射性皮炎。 | 稳定细胞膜,降低炎症细胞因子释放,促进胶原蛋白合成。 | 采用0.5–1% 生育酚霜;由于吸收差异,避免高浓度系统性使用于皮肤疾病。 |
| 免疫调节 | 体外研究显示维生素 E 可增强 NK 细胞活性和 T 细胞增殖;老年人群临床试验表明对疫苗反应有轻微改善。 | 作为淋巴细胞信号通路的辅因子,降低免疫细胞内氧化应激,并支持细胞因子产生。 | 补充(200–400 IU/天)可能有利于免疫衰老,但需进一步大规模验证。 |
3. 维生素 E 活性机制
-
自由基清除
维生素A
维生素 A:生物学意义、临床益处与缺乏表现
1. 引言
维生素 A 是一种脂溶性微量营养素,属于视黄类化合物家族。其生物活性源于能够作为核受体(视黄酸受体 RARs;视黄醇X受体 RXRs)的配体,以及作为视黄醛的前体,在视觉光转导中发挥作用。由于这些多样化的功能,维生素 A 对胚胎发育、上皮完整性维护、免疫调节和细胞分化至关重要。
2. 分子机制
| 过程 | 关键分子 | 通路 |
|---|---|---|
| 视力 | 视黄醛(维生素 A 醛) | 转换为 11‑cis‑视黄醛;与视紫红质结合 → 光转导级联反应 |
| 基因调控 | 全反式视黄酸 (ATRA) | 与 RAR/RXR 异源二聚体结合 → 调节靶基因转录 |
| 上皮稳态 | 视黄酸 | 促进角质形成细胞分化;调节紧密连接蛋白 |
| 免疫功能 | 核酚与 ATRA | 影响 T‑细胞分化(Th1/Th2 平衡);通过抗菌肽增强先天免疫 |
3. 临床益处
3.1. 视力与眼部健康
- 夜盲预防:足够的视黄醛水平对杆状细胞功能至关重要;缺乏导致低光照条件下敏感度下降。
- 年龄相关性黄斑变性(AMD)调节:流行病学研究表明,膳食维生素 A,尤其是叶黄素和玉米黄质等类胡萝卜素,可通过消除黄斑区的活性氧来减缓 AMD 进展。
3.2. 免疫支持
- 先天免疫增强:维生素 A 上调黏膜组织中抗菌肽(如 β‑防御素)的表达。
- 适应性免疫平衡:充足摄入促进调节性 T‑细胞发育,降低自身免疫疾病风险,同时支持对感染的有效反应。
3.3. 皮肤与黏膜完整性
- 上皮屏障维护:视黄酸刺激角质形成细胞分化,加强皮肤屏障功能并减少表皮水损失。
- 创伤愈合加速:维生素 A 调节成纤维细胞增殖和胶原合成,提升伤口闭合速度。
3.4. 生殖健康
- 生育力维护:在男性与女性中,维生素 A 支持配子发生;缺乏已关联精子生成受损及卵巢功能障碍。
- 胚胎发育:高母体维生素 A 水平对器官形成(如眼、心)必不可少,但需严格调控以避免致畸作用。
3.5. 抗氧化活性
- 自由基清除: β‑胡萝卜素等类胡萝卜素可中和单线态氧与过氧自由基,降低多种组织的氧化应激。
4. 缺乏症状
| 系统 | 临床表现 | 病理生理 |
|---|---|---|
| 眼部 | 夜盲 → 植物杆细胞功能下降;干眼症(干眼);比托斑(结膜上泡沫样斑块) | 视网膜缺乏导致视紫红质再生受阻及黏液分泌不足。 |
| 皮肤 | 湿疹、毛囊角化过度、鳞屑性皮肤 | 角质细胞分化紊乱导致屏障功能失常。 |
| 免疫 | 感染频率/严重程度升高(上呼吸道、胃肠道) | 抗菌肽产生减少;淋巴细胞成熟受损。 |
| 生殖 | 不孕、月经不调 | 激素调节与配子发育依赖视黄醇。 |
| 生长发育 | 儿童生长迟缓,骨骼异常 | 维生素 A影响成骨细胞活性和骨矿化。 |
| 全身 | 贫血(铁缺乏加重)、脱发 | 核黄醇调节红系生成与角蛋白合成。 |
5. 食物来源及生物利用度
| 食物组 | 代表性食物 | 每份典型视黄醇活性等价(RAE) |
|---|---|---|
| 动物 | 肝脏、蛋黄、乳制品 | 100–400 µg RAE(高度生物利用的视黄醇) |
| 植物 | 胡萝卜、红薯、菠菜、羽衣甘蓝 | 每杯3–8 µg RAE(β‑胡萝卜素转化率≈12:1) |
关键考虑因素:
维生素_B6
维生素 B₆(吡哆醇):生物学意义、临床益处与缺乏表现
1. 引言
维生素 B₆ 是 B‑族维生素复合体中的一种水溶性成员,存在三种可互换的形式——吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇,统称为吡哆醛类。在体内,这些维生素型被转化为活性的辅酶吡哆醛‑5′-磷酸(PLP),它是人体代谢中超过140种酶促反应的催化性辅助基团。由于其在氨基酸分解、神经递质合成、血红蛋白生成和免疫调节中的核心作用,维生素 B₆ 常被称为“主辅酶”。
本综述旨在以学术严谨的方式概述 B₆ 的生理功能、已记录的健康益处、缺乏的临床表现以及补充的实用考虑。
2. 维生素 B₆ 的代谢作用
| 主要通路 | 关键酶(PLP‑依赖) | 生理结果 |
|---|---|---|
| 氨基酸分解 | 转氨酶(ALT、AST)、脱羧酶(酪氨酸羟化酶) | 合成谷氨酸、γ-氨基丁酸、血清素、多巴胺;氮的排除 |
| 葡萄糖稳态 | 天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶 | 调节糖异生与糖原分解 |
| 红细胞成熟 | 谷氨酰胺‑果糖-6-磷酸腺苷转移酶(GFAT) | 合成糖基化血红蛋白;预防溶血 |
| 脂质代谢 | 丝氨酸棕榈酰转移酶 | 神经鞘脂合成,膜完整性 |
| 免疫功能 | 二氢嘧啶脱氢酶 | 淋巴细胞增殖与中性粒细胞趋化 |
三种维生素型之间的互变由吡哆醛激酶(PK)和吡哆胺‑5′-磷酸氧化酶(PNPO)促进,保证了一个动态的细胞内库,可根据代谢需求被动员。
3. 足量维生素 B₆ 的临床益处
3.1 心血管健康
- 同型半胱氨酸调节:PLP 在通过硫辛酰‑β‑合成酶(CBS)将同型半胱氨酸还原为蛋氨酸的重甲基化过程中充当氨基供体。升高的同型半胱氨酸是动脉粥样硬化的已确立风险因素。对随机受试者对照试验的荟萃分析显示,日摄入 50–100 mg 吡哆醇可使高同型半胱氨酸患者血浆同型半胱氨酸降低至多 15 % 。
- 血小板聚集:B₆ 缺乏会损害血小板聚集,可能增加出血风险;相反,充足水平有助维持止血平衡。
3.2 神经和精神结果
- 神经递质合成:PLP 对氨基酸前体脱羧生成单胺(血清素、多巴胺)及γ‑氨基丁酸(GABA)至关重要。临床研究将维生素 B₆ 低水平与抑郁、易怒和睡眠障碍相关联。
- 神经保护:通过支持谷胱甘肽合成,维生素 B₆ 有助于中枢神经系统的抗氧化防御。
3.3 新陈代谢疾病
- 糖尿病:观察性数据表明血浆 B₆ 水平升高与胰岛素敏感性改善及空腹葡萄糖水平降低相关。实验模型显示 PLP 可增强脂肪细胞 GLUT4 的转位。
- 肥胖:充足的 B₆ 摄入可能通过下丘脑神经肽调节影响食欲,尽管证据仍属初步。
3.4 血液学益处
- 贫血预防:在缺铁性贫血中,PLP 有助于 δ‑氨基丙酸合成酶(ALAS)的合成,这是血红素生成的关键酶。临床试验报告,当维生素 B₆ 与铁补充剂共同使用时,可加速恢复。
3.5 生殖健康
- 妊娠结果:孕妇 B₆ 状态与降低先兆子痫和神经管缺陷风险相关。孕期推荐日摄入量(RDA)从 1.9 mg 提升至 2.0–2.6 mg,具体取决于妊娠周数。
4. 维生素 B₆ 缺乏的临床表现
| 症状 | 病理生理机制 |
|---|---|
| 外周神经病变 | 髓鞘形成脂质和神经递质合成受损;有毒氨基酸代谢物积聚。 |
| 皮炎(如口角炎、口腔炎) | 由于蛋白质糖基化受损,角质细胞增殖与屏障功能下降。 |
| 贫血(微细胞或正细胞) | ALAS 活性不足导致血红素合成缺陷;红细胞脆性增加。 |
| 认知缺陷 | 单胺产生减少,导致情绪障碍、易怒和记忆受损。 |
| 免疫功能障碍 | 淋巴细胞增殖与中性粒细胞趋化下降;感染易感性升高。 |
在发达国家罕见,但在慢性酗酒者、吸收不良综合征(如乳糜泻)或长期使用诱导 B₆ 垃圾代谢的抗癫痫药物患者中可能发生。
# 维生素B1
维生素 B₁(硫胺素):临床意义、功能作用与临床表现
1. 引言
硫胺素(维生素 B₁)是一种水溶性微量营养素,在细胞能量代谢和神经功能中发挥关键作用。由于它是多种涉及碳水化合物氧化的核心酶的重要辅因子,其缺乏可导致从轻度认知障碍到危及生命的器官衰竭等一系列临床综合征。本综述整合了当前关于硫胺素作用的生化机制证据,阐明了缺乏时的典型症状,并强调预防与管理的实用考虑。
2. 生化基础
| 酶复合物 | 催化反应 | 硫胺素(TPP)的作用 |
|---|---|---|
| 丙酮酸脱氢酶复合体 | 丙酮酸 → 乙酰‑辅酶A | 驱动糖酵解产物进入三羧酸循环。 |
| α-酮戊二酸脱氢酶 | α-KG + CoA → 延胡索酰‑辅酶A | 保持柠檬酸循环通量与 NADH 产生。 |
| 转硫酶(磷酸核糖转移酶) | 核糖-5-磷酸 ↔ 木酮醇-5-磷酸 | 生成核苷酸合成所需的核糖-5-磷酸及用于还原生物合成的 NADPH。 |
硫胺素焦磷酸(TPP)是活性形式,必需参与脱羧反应,从糖中释放能量丰富的碳原子。TPP 缺乏会阻滞这些步骤,在代谢需求高的组织如中枢神经系统、心肌和骨骼肌中导致能量缺陷。
3. 生理功能
- 能量产生
- 硫胺素缺乏通过损害糖酵解与三羧酸循环耦合,降低 ATP 合成。
- 神经递质与神经完整性
- 充足的 TPP 对乙酰胆碱和谷氨酸的合成至关重要;缺乏可破坏突触传递。
- 氧化还原稳态
- 通过转硫酶活性,硫胺素维持 NADPH 水平,保护细胞免受氧化应激。
- 心血管调节
- 维持心肌能量代谢,支持心脏收缩力与节律。
4. 硫胺素缺乏的临床表现
| 系统性领域 | 症状学 | 病理生理基础 |
|---|---|---|
| 神经系统 | 韦尼克脑病:眼肌麻痹、共济失调、意识混乱;干贝里氏营养不良:周围神经病变、肌无力。 | 神经元能量缺乏导致脑干核(如乳头体)和背柱的选择性易损。 |
| 心脏 | 湿贝里氏营养不良:心动过速、水肿、心衰;扩张型心肌病。 | 心肌细胞缺乏ATP导致收缩功能障碍,代偿性高交感状态进一步加重心肌氧需求。 |
| 胃肠道 | 食欲不振、恶心、腹痛、便秘。 | 肠上皮能量不足损害蠕动和黏膜完整性。 |
| 肌肉骨骼 | 肌痉挛、肌痛、运动耐力下降。 | 骨骼肌纤维ATP耗竭 → 收缩受损与疲劳。 |
| 精神科 | 抑郁、易怒、认知衰退。 | 神经递质合成缺陷和氧化损伤影响皮层回路。 |
5. 缺乏的危险因素
- 饮食不足:强化食品摄入低或以精米为主(亚洲饮食常见)。
- 酗酒:吸收受损、肝脏代谢障碍及排泄增加。
- 危重病与手术:代谢需求升高超过硫胺素储备;经管饲料可能不足。
- 妊娠与哺乳:生理需求增加。
- 肾替代治疗:透析可从循环中去除硫胺素。
6. 诊断考虑
- 临床怀疑
- 在高危人群中评估经典三联征(眼肌麻痹、共济失调、意识混乱)或心脏/神经系统表现。
- 实验室检查
- 血浆硫胺素浓度(正常:70–140 nmol/L)。
- 红细胞转酮酶活性(RBTK),含与不含TPP刺激;>20%增幅提示缺乏。
- 尿液硫胺素排泄在某些情境下可作为支持证据。
- 影像学
- MRI 可显示内侧颞叶、乳头体或脑桥灰质的高信号病灶——韦尼克脑病的标志。
7. 治疗策略
| 干预措施 | 剂量与途径 | 理由 |
|---|---|---|
| 静脉/肌肉注射硫胺素 | 急性期:100 mg IV/IM 每6小时 3–5 天 → 随后每日50 mg | 快速补充细胞内储备;绕过吸收障碍。 |
| 口服补充剂 | 慢性缺乏:30–60 mg/天 | 急性期结束后长期维持。 |
| 辅助措施 | 足够热量摄入、血糖控制、叶酸与B12补充 | 纠正伴随微量营养素缺乏并防止矛盾恶化。 |
监测
维生素B7
维生素 B7(生物素):临床益处、缺乏表现与实用考量
1. 引言
生物素,又称维生素 B7或全酰胺,是一种水溶性 B 族维生素,作为多种羧化酶的必需辅酶发挥作用。自20 世纪初被发现以来,由于其在所有活细胞中的普遍存在以及在能量代谢、脂肪酸合成、糖异生和氨基酸分解中的核心角色,生物素一直受到广泛关注。
近年来,生物素补充剂在保健品市场上变得流行,常被宣传为“头发、皮肤与指甲”健康。然而,支持这些主张的临床证据仍然参差不齐,高剂量生物素的安全性也尚未完全阐明。本文综述了当前关于生物素的生理功能、治疗益处、缺乏症状以及对临床医生的实用建议。
2. 生化功能
| 酶复合体 | 催化反应 | 生理意义 |
|---|---|---|
| 乙酰辅酶A羧化酶 (ACC) | 乙酰辅酶A → 丙二酸辅酶A | 脂肪酸合成的限速步骤;对膜磷脂和类固醇激素至关重要。 |
| 丙酮酸羧化酶 | 丙酮酸 + CO₂ → 草酰乙酸 | 为三羧酸循环提供补给,在禁食与糖异生期间尤为关键。 |
| 丙酰辅酶A羧化酶 (PCC) | 丙酰辅酶A + CO₂ → 甲基丙二酸辅酶A | 奇数链脂肪酸及某些氨基酸(缬氨酸、异亮氨酸)分解的代谢途径。 |
| 甲基乙烯基辅酶A羧化酶 | 3‑甲基乙烯基辅酶A + CO₂ → HMG‑辅酶A | 缬氨酸降解中的关键步骤。 |
生物素作为辅酶的作用是通过酰胺键共价结合到酶上,促进羧基转移。这种独特的化学机制凸显了生物素在细胞能量产生和合成代谢途径中的不可或缺性。
3. 临床益处
3.1 新陈代谢健康
- 糖异生与血糖控制 – 生物素激活丙酮酸羧化酶可增强肝脏糖异生,可能稳定禁食期的葡萄糖水平。小规模试验(n ≈ 50)显示,在接受 1000 µg/天、12 周治疗的2 型糖尿病患者中 HbA₁c 有轻微下降,但需要更大样本量的随机对照研究来验证。
- 脂质代谢 – ACC 激活促进脂肪酸合成;然而流行病学数据显示,生物素补充并未显著改变健康成人的 LDL 或 HDL 胆固醇水平。
3.2 皮肤科与营养效应
- 毛发、皮肤、指甲(HSN) – 轶事报告经常提到在摄入生物素后毛发厚度和指甲强度的改善。对200 µg/天持续6个月的受控研究显示,与安慰剂相比,毛发密度或指甲生长率无显著差异,表明HSN益处主要缺乏高质量证据支持。
3.3 生殖健康
- 妊娠结果 – 足量生物素对胎儿发育至关重要;在动物模型中,缺乏已与神经管缺陷相关。人类数据仍然稀少,但常规产前复合维生素含约30 µg生物素,以满足推荐摄入量。
3.4 神经肌肉功能
- 外周神经健康 – 体外研究表明生物素可能支持髓鞘合成;然而,在脱髓鞘疾病(如多发性硬化症)的临床试验中,生理剂量未显示出一致的益处。
4. 缺乏症状
由于广泛摄入饮食中的生物素,发达国家缺乏相对罕见,但可能因以下原因出现: