加拿大研究人员发现了维生素K和β细胞中的伽马羧化作用的新作用及其在糖尿病中的潜在保护作用,这是15年基础研究中的首创。
蒙特利尔大学及其附属蒙特利尔临床研究所(IRCM)的科学家们的这一发现是对糖尿病潜在机制理解的可喜进展,糖尿病是一种影响全世界人且无法治愈的疾病。
该研究于5月11日发表在Cell Reports上,至少部分解释了维生素K如何帮助预防糖尿病,并可能导致2型糖尿病的新治疗应用。
维生素K是一种微量营养素,以其在血液凝固中的作用而闻名,特别是在伽马羧化过程中,这是一种对该过程必不可少的酶促反应。多年来,人们一直怀疑这种维生素以及伽马羧化作用可能还具有其他功能。
多项研究表明,维生素K摄入量减少与糖尿病风险增加之间存在关联。然而,维生素K预防糖尿病的生物学机制直到现在仍然是个谜。
在他们的研究中,UdeM医学副研究教授Mathieu Ferron和他在IRCM的团队首先能够确定胰岛β细胞中大量存在参与γ-羧化并因此参与维生素K使用的酶,产生控制血糖水平的珍贵胰岛素的细胞。
分子生物学领域的主要研究员Ferron说:众所周知,糖尿病是由β细胞数量减少或它们无法产生足够的胰岛素引起的,因此我们对这一新发现产生了浓厚兴趣,为了阐明维生素K维持β细胞功能的细胞机制,必须确定这些细胞中哪种蛋白质被伽马羧化作用靶向。
在Ferron实验室进行这项工作的JulieLacombe补充道:我们能够识别出一种名为ERGP的新型伽马羧化蛋白,我们的研究表明,这种蛋白质在维持β细胞中钙的生理水平以防止胰岛素分泌紊乱方面起着重要作用。最后,我们表明,通过γ-羧化作用的维生素K对于ERGP发挥其作用至关重要。
这是15年来首次鉴定出一种新型维生素K依赖性蛋白,开辟了该领域的新研究领域。
人类维生素K的来源有二方面:一方面从肠道细菌合成,主要是K2,占50 ~ 60%。维生素K在回肠内吸收,细菌必须在回肠内合成,才能为人体所利用,有些抗生素抑制上述消化道的细菌生长,影响维生素K的摄入。另一方面从食物中来,主要是K1,占40 ~ 50%,绿叶蔬菜含量高,其次是奶及肉类,水果及谷类含量低。由于中国食物成分表尚未将维生素K列入,仅以美国食物成分的数据表提供参考。
维生素K是一种对骨健康重要的维生素,它可以使钙沉积在骨骼中,将钙锁在“骨基质”中,促进骨代谢生长,增加骨密度。中国营养学会推荐成人维生素K的适宜摄入量为80 μg/d 。见下表:
注:补充资料及维生素K日推荐量部分内容摘自百度百科
期刊:
University of Montreal参考资料:
Julie Lacombe et al, Vitamin K-dependent carboxylation regulates Ca2+ flux and adaptation to metabolic stress in β cells, Cell Reports (2023).
DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112500