第二節　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，易溶于脂類及有機溶劑，在腸道隨脂類物質吸收，在血液中與脂蛋白或特異性載體蛋白結合而運輸。脂溶性維生素在體內能夠儲存，主要儲存于肝和脂肪組織，故長期缺乏才會引起相應缺乏癥，而攝入過多也能夠引起中毒。

一、維生素A

（一）化學結構與活性形式

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參與構成視覺細胞內感光物質

維生素A是構成視覺細胞中視紫紅質的組成成分。視紫紅質由視蛋白和11-順視黃醛組成。當弱光照射到視網膜的視桿細胞時，11-順視黃醛轉變為全反視黃醛，視蛋白變構，通過與受體結合產生視覺沖動，之后視紫紅質分解為視蛋白和全反視黃醛；分解產生的全反視黃醛還原轉變為全反視黃醇，全反視黃醇在異構酶作用下可轉變為11-順視黃醇，11-順視黃醇在11-順視黃醇脫氫酶作用下又可轉變為11-順視黃醛；11-順視黃醛可以重新與視蛋白合成視紫紅質，從而形成一個視循環（圖5-2）。

機體缺乏維生素A時，11-順視黃醛補充不足，視紫紅質合成減少，對弱光的敏感性降低，暗適應時間延長，嚴重時出現“夜盲癥”。

2．維生素A參與維持上皮細胞的正常形態與功能

維生素A能促進上皮細胞的正常生長與分化，促進黏蛋白、透明質酸等細胞外基質的分泌，視黃醇、視黃酸還參與糖蛋白、蛋白聚糖的合成，維持上皮細胞的正常形態與功能。缺乏維生素A可引起皮膚、黏膜的上皮細胞過度角質化，表現為皮膚粗糙，毛囊角質化，眼部可出現淚腺萎縮、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促進兒童生長發育

維生素A通過調控基因表達對人體生長發育、細胞分化發揮重要作用。缺乏時，兒童可出現生長緩慢、發育不良。

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，控制細胞膜脂質過氧化，是良好的抗氧化劑。維生素A還可以誘導腫瘤細胞分化和凋亡，抑制腫瘤生長。

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

二、維生素D

（一）化學結構與活性形式

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、魚肝油等動物性食物中，人體皮下儲存的7-脫氫膽固醇在紫外線照射下可以轉化為維生素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變為維生素D₂，麥角固醇是維生素D₂的維生素原。

維生素D₃經過肝的羥化作用生成25-（OH）-D₃，25-（OH）-D₃進一步在腎羥化生成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，通過作用于胞內受體調節相關基因表達，可促進小腸鈣磷的吸收和腎對鈣磷的重吸收，維持血鈣、血磷的正常水平，同時促進骨鹽的沉積，維持骨、牙的正常生長與更新。維生素D缺乏時，兒童易患佝僂病，成人可發生骨質軟化，老人易發生骨質疏松。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，表現為軟組織鈣化、高鈣血癥及高血壓等。

三、維生素E

（一）化學本質和活性形式

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，無氧條件下穩定，在空氣中極易被氧化。

（二）生理功能

1．維生素E是體內最重要的脂溶性抗氧化物質

維生素E能保護生物膜不被氧化，從而維護生物膜的結構與功能，對延緩衰老也有一定作用。

2．維生素E與動物的生殖功能有關

動物缺乏維生素E會引起生殖器官受損甚至不孕。人類尚未發現維生素E缺乏所致的不孕癥。臨床上常用維生素E治療先兆流產和習慣性流產。

3．維生素E可調節基因表達和細胞信號轉導

維生素E可調控脂類代謝相關基因表達，調節脂類代謝，降低血漿低密度脂蛋白；影響細胞黏附和炎癥相關基因表達和相關的信號轉導過程，發揮抗炎、調節免疫功能的作用；維生素E還可以影響細胞周期調節相關基因，抑制細胞增殖。因此，維生素E對預防和治療冠心病、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，促進血紅素的合成。

四、維生素K

（一）化學本質和活性形式

維生素K因其功能與凝血酶原的合成有關，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由腸道細菌代謝產生。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γ-谷氨酰羧化酶的催化才能變為活性形式，而維生素K為γ-谷氨酰羧化酶的輔酶。維生素K缺乏可引起凝血時間延長或出血病癥。

維生素K有還原型和環氧化物型兩種形式，二者之間可以互相轉化。環氧化物酶催化還原形式的維生素K變為環氧化物形式，環氧化物形式在還原酶的催化下變為還原形式。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，抑制環氧化物形式變為還原形式，進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對骨代謝也有重要作用

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

★ 考點提示：脂溶性維生素的功能與缺乏癥