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在难以捉摸的 X 因素的踪迹上：一个 62 年的谜终于解开了
在难以捉摸的 X 因素的踪迹上：一个 62 年的谜终于解开了
文章摘要
1945 年，Weston Price 博士描述了“一种新的维生素样激活剂”，它在矿物质的利用、防止蛀牙、生长发育、生殖、预防心脏病和大脑功能方面发挥了重要作用。在一项化学测试中，他确定这种化合物——他称之为激活剂 X——存在于食用快速生长的绿草的动物的乳脂、器官和脂肪中，也存在于某些海鲜如鱼卵中。普莱斯在俄罗斯科学家的研究在西方广为人知之前就去世了。这些科学家使用相同的化学测试来测量一种类似于维生素 K 的化合物。维生素 K 2是由动物组织（包括乳腺）从维生素 K 1 中产生的，发生在快速生长的绿色植物中。越来越多的已发表研究证实了 Price 博士的发现，即维生素 K 2对矿物质的利用很重要，可以防止蛀牙，支持生长和发育，参与正常繁殖，防止导致心脏病的动脉钙化，并且是大脑的主要成分。维生素 K 2与 Price 研究的另外两种“脂溶性激活剂”维生素 A 和 D 协同作用。维生素 A 和 D 向细胞产生某些蛋白质和维生素 K 然后激活这些蛋白质。维生素 K 2 它在面部骨骼的发育中起着至关重要的作用，它在非工业化人群的饮食中的存在解释了 Weston Price 观察到的广泛的面部结构和牙齿畸形的自由。
主条目（关于难以捉摸的 X 因素的踪迹）
阅读：捷克语
1945 年，韦斯顿·普莱斯 (Weston Price) 出版了他的开创性著作《营养与身体退化》的第二版，并在其中添加了一个新章节，题为“一种新的维生素样激活剂”。^1^在其中，他提出了一种此前未被认识的脂溶性物质的证据，该物质在矿物质的利用中发挥着重要作用，缺乏现代营养是导致龋齿和其他退行性疾病扩散的原因。尽管普莱斯量化了从世界各地寄给他的数千份乳制品样品中这种物质的相对含量，但他从未确定其确切的化学成分。由于缺乏更好的识别方式，他将其称为“激活器 X”，有时也称为“价格因素”。
Price 发现这种营养素在“几种不同种类的牛奶中含量最高，随动物的营养而异”，并发现鱼肝油和高活化剂 X 黄油的组合优于单独使用鱼肝油。在他测试的许多黄油样品中，激活剂 X 仅在动物吃快速生长的绿草时才存在。在大多数地区，这发生在春季和初秋。
六十年之谜
六十多年来，所有试图确定这个难以捉摸的“X”因素的尝试都失败了。在 1940 年代，整个食品补充剂公司 Standard Process 的创始人 Royal Lee 博士提出，活化剂 X 是必需脂肪酸。^2^ 1980 年，Jeffrey Bland 博士更具体地建议它是被称为 EPA 的延长的 omega-3 必需脂肪酸。^3^虽然这些脂肪酸对钙代谢有一定影响，^4^这些不饱和脂肪酸在食物中的分布和它们的化学行为都与激活剂 X 不相符。 鱼肝油比黄油富含 EPA 等必需脂肪酸，植物种子的油中这些脂肪含量更高，但Price 在这些食物中几乎没有发现激活剂 X。此外，Price 通过量化食物将碘化物氧化成碘的能力来测试激活剂 X；然而，必需脂肪酸不具备这种化学能力。
1982 年，一位作者写信给 Price-Pottenger 营养基金会，在试图确定 X 因子的同时追查了许多错误线索后，他得出结论，在 Price 的化学测试中观察到的“特殊行为”可能是由于“特殊一种含氧杂环”，并建议将一种称为 6-甲氧基苯并恶唑啉酮 (MBOA) 的化合物作为可能的候选物。^5^虽然研究人员首先将 MBOA 鉴定为玉米中的抗真菌剂，但^6^之后的研究表明，它存在于许多其他植物性食物中，并通过模仿褪黑激素激素在某些动物体内起到促进生殖的作用。^7^尽管它存在于快速生长的年轻草中，但没有研究将 MBOA 确定为一种必需营养素，将其归因于激活剂 X 的任何生理作用，或证明其存在于 Price 认为是最丰富的食物来源的食物中这种营养素。那么，MBOA 只是另一个虚假的线索。然而，我们很快就会看到，作者对 Activator X 化学性质的观察在很大程度上是正确的。
维生素 K：三个发现融合在一起
Price 用于 Activator X 的测试称为碘量测定，在英语文献中传统上被认为是对过氧化物（被氧气损坏的含碳分子）的测试。^8,9^由于过氧化物没有任何维生素活性，因此该测试与任何营养物质之间的关系仍然是个谜。尽管至少早在 1910 年，以其他语言发表文章的研究人员就使用该测试来检测一类称为醌的化学物质，^10^直到 1972 年，丹麦研究人员才在英国营养学杂志上发表了一篇论文，表明该测试可以用于检测动物组织中的生物醌，如维生素K。^12^
K 维生素（图 1）具有含氧环结构，能够将碘化物氧化成碘，因此可通过 Price 的 Activator X 测试进行检测。维生素 K 很可能会载入史册，成为 20 世纪最容易被误解的维生素组。然而，在许多方面，现代研究人员现在正在重新发现普莱斯六十多年前发现的这些维生素的特性。现在已经很清楚，Activator X 及其在快速生长的草中的前体都是该组的成员。
维生素 K 有两种天然形式：维生素 K 1和维生素 K 2。维生素 K 1，也称为叶绿醌，存在于植物的绿色组织中，紧密嵌入称为叶绿体的光合作用细胞器的膜内。当这个细胞器内的叶绿素从阳光中吸收能量时，它会释放出高能电子；维生素 K 1在叶绿素和这些电子穿过的几个铁硫中心之间形成桥梁，释放它们的能量，以便细胞最终可以利用它来合成葡萄糖。^13^
当动物消耗维生素 K 1 时，它们的组织会将其中的一部分转化为维生素 K 2 , ^14^，维生素 K 2 , ^14^在动物体内实现了我们现在才开始了解的许多生理功能。进行这种转换的能力不仅在物种^14^之间，甚至在实验室大鼠的品系之间^15,16^之间也有很大差异，并且尚未在人类中确定。乳腺似乎在进行这种转化方面特别有效，大概是因为维生素 K 2对成长中的婴儿至关重要。^17^维生素 K 2也由乳酸菌产生，^18^尽管细菌产生的维生素形式与动物产生的维生素形式不同，但研究人员尚未确定这些形式之间生物活性的差异。
尽管在 1930 年代期间发现和表征了这两种维生素 K，但对这些维生素的两个基本误解持续了 60 多年：医学和营养界认为血液凝固是它们在体内的唯一作用，并认为维生素 K 1和K 2只是同一种维生素的不同形式。第一个与骨骼代谢相关的维生素 K 依赖性蛋白直到 1978 年才被发现。直到近 20 年后的 1997 年，人们才认识到维生素 K“不再仅仅用于凝血”，打破了基本原理的局限。维生素 K 研究社区。^19^
由于维生素K量1典型的饮食比维生素K的十倍2，^20名^研究者倾向于解雇K的贡献2营养状况微不足道。然而，在过去几年中，越来越多的研究表明，这两种物质不仅仅是同一种维生素的不同形式，而是更好地视为两种不同的维生素：而 K 1被肝脏优先用于激活血液凝固蛋白质，K 2优先被其他组织使用，将钙放在它所属的位置，即骨骼和牙齿中，并将其排除在不属于它的位置，即软组织中。^21^2006 年，美国农业部与塔夫茨大学的研究人员共同确认了这项研究，首次确定了美国饮食中食物中维生素 K 2 的含量^。22^
完美对应
因为维生素 K 1与单一蛋白质复合物中的叶绿素和 β-胡萝卜素直接相关，并在光合作用中发挥直接作用，^13^草绿色的丰富度、生长速度和白利糖度等级（衡量植物产生的有机物质的密度）都直接表明其维生素 K 1 的浓度。在草地上放牧的动物会在其组织中积累维生素 K 2，其含量与其饮食中维生素 K 1的含量成正比。与维生素 K 1相关的 β-胡萝卜素也会使乳脂呈黄色或橙色；因此，这种颜色的丰富程度间接表明了两种维生素 K 的含量1和 K 2在黄油中。不仅通过 Activator X 测试检测到的维生素 K 并准确地按照 Price 建议的方式分布在食品供应中，而且如图 2所示，Price 归因于 Activator X 的生理作用与维生素 K 2的生理作用完全对应。因此很明显，在快速生长的绿草中发现的激活剂 X 的前体正是维生素 K 1，而激活剂 X 本身正是维生素 K 2。
具有讽刺意味的是，Price早在维生素 K 研究界开始阐明这些作用之前 60 多年就发现了维生素 K 2在钙代谢、神经系统和心血管系统中的作用，而维生素 K 研究人员则在几年前发现了激活剂 X 的化学结构在普莱斯甚至提出它的存在之前。如果普赖斯意识到他的化学测试在英语科学界之外已经被用于检测醌类（维生素 K 所属的一类）已有数十年之久，那么这两种维生素的两个独立发现可能会更早地融合在一起。
相反，说英语的研究人员在碘量法只能检测过氧化物的错觉下继续工作了几十年。当这种错觉得到纠正时，检测过氧化物的更好方法已经被开发出来，激活剂 X 已经被遗忘，并且失去了将这三个发现联系起来的机会。然而，二十一世纪已经对我们对维生素 K 的理解进行了彻底的修改，这使得现在比以往任何时候都更清楚的是，激活剂 X 和维生素 K 2是一回事。
与维生素 A 和 D 的协同作用
Price 表明，Activator X 与维生素 A 和 D 表现出显着的协同作用。当黄油中维生素 A 和 Activator X 的含量都很高时，鸡会自愿消耗更多的黄油，并且在缺乏维生素 A 和 Activator X 的情况下死亡的速度比单独维生素 A 含量高的鸡更慢。鱼肝油富含维生素 A 和 D，部分纠正了缺乏饮食的火鸡的生长迟缓和腿虚弱，但鱼肝油和高活化剂 X 黄油的组合效果是其两倍。同样，Price 发现，在治疗患者的龋齿和其他身体退化迹象方面，鱼肝油和高活化剂 X 浓缩黄油油的组合比单独使用鱼肝油更有效。
维生素 K 2是使依赖维生素 A 和维生素 D 的蛋白质活跃起来的物质。维生素 A 和 D 充当信号分子，告诉细胞制造某些蛋白质，而维生素 K 2通过赋予它们结合钙的物理能力来激活这些蛋白质。在某些情况下，这些蛋白质直接协调钙本身的运动或组织；在其他情况下，钙充当胶水，将蛋白质保持在特定形状。^33^在所有这些情况下，蛋白质只有在被维生素 K 激活后才能发挥作用。
例如，骨钙素是一种负责组织钙和磷盐在骨骼和牙齿中沉积的蛋白质。只有在维生素 A 和 D 存在的情况下，细胞才会产生这种蛋白质；^34^它只会在细胞外基质中积累并促进钙盐的沉积，但是，一旦它被维生素 K 2激活。^35^维生素 A 和 D 调节基质 Gla 蛋白 (MGP) 的表达，^36,37^负责使骨骼矿化和保护动脉免受钙化；然而，与骨钙素一样，MGP 只有在被维生素 K 2激活后才能发挥其功能。^33^维生素 A 和 D 通过刺激生长因子和促进矿物质的吸收来促进生长，而维生素 K 2通过防止骨骼软骨生长区过早钙化，对生长做出重要贡献。^38^
维生素 D 的安全性也可能需要维生素 K ~2。~喂食有毒剂量维生素 D 的动物所表现出的厌食、嗜睡、生长迟缓、骨吸收和软组织钙化与维生素 K 缺乏的症状极为相似或维生素 K 依赖性蛋白质。华法林会抑制维生素 K 的再循环，增强维生素 D 的毒性并产生类似的毒性。同样，抑制华法林毒性的相同化合物也会抑制维生素 D 的毒性。因此，我在别处假设维生素 D 的毒性实际上是维生素 K 2的相对缺乏。^39^与维生素 K 2的协同作用 与维生素 A 和 D 相互作用正是 Price 归因于激活剂 X 的协同作用类型。
维生素 K2 与牙齿健康
Weston Price 主要对 Activator X 感兴趣，因为它能够控制龋齿。通过研究过去时代的人类骨骼遗骸，他估计前一百年的龋齿比以往任何一千年都多，并认为活化剂 X 是过去人们的一种关键物质。获得，但现代营养并没有提供足够的营养。普莱斯使用高维生素鱼肝油和高活化剂 X 黄油油的组合作为他逆转龋齿方案的基石。该方案不仅阻止了蛀牙的发展，而且通过使牙本质生长和再矿化，在不需要口腔手术的情况下完全逆转了它，从而用玻璃般的表面封闭了曾经活跃的龋齿。
活化剂 X 也会影响唾液的成分。普莱斯发现，如果他收集对龋齿免疫的个体的唾液，并用骨粉或牙粉摇晃，磷就会从唾液中转移到粉末中；相比之下，如果他对易患龋齿的人的唾液进行相同的程序，磷将从粉末到唾液的相反方向移动。给他的病人服用 Activator X 浓缩物，他们的唾液的化学行为从接受磷变为提供磷。Activator X 浓缩物还减少了他们唾液中的细菌数量。在一组 6 名患者中，使用浓缩物降低了嗜酸乳杆菌数从 323,000 到 15,000。在一个个体中，鱼肝油和 Activator X 浓缩物的组合将嗜酸乳杆菌计数从 680,000减少到 0。
在 1940 年代，研究人员表明甲萘醌和相关化合物抑制了细菌在分离的唾液中产生酸。^47^甲萘醌本身是一种有毒的维生素 K 合成类似物，但动物组织能够将其中的一部分转化为维生素 K 2。维生素 K 相关化合物抑制分离唾液中酸生成的能力与其维生素活性无关，并且这些化合物中最有效的化合物实际上根本没有维生素活性。^48^不幸的是，研究人员认为，由于维生素 K 在抑制试管内唾液中的酸形成方面没有独特的作用，因此它在防止生物体蛀牙方面没有营养作用。
1945 年，美国研究人员对含有甲萘醌的口香糖进行了一项双盲、安慰剂对照试验，结果表明它可以减少新蛀牙的发生率，并导致唾液中嗜酸乳杆菌数量急剧下降。^49^第二年，陆军医疗部试图重复这些结果，但失败了，美国对维生素 K 和牙齿健康的研究随后被放弃。^50^最初研究的作者假设甲萘醌只是作为一种局部抗菌剂发挥其作用，尽管它极不可能在唾液中维持足够的浓度来发挥这种作用。十年后，德国研究人员表明，将甲萘醌注射到仓鼠的腹腔中比口服更有效地预防蛀牙。^51^尽管他们不能排除某些甲萘醌分泌到唾液中的可能性，但他们的结果支持从中产生的维生素 K 2的营养作用。尽管有这一发现，但直到今天，还没有人研究过天然维生素 K 在预防龋齿中的作用。
尽管如此，我们对维生素 K 和牙齿生理学的不断扩展的理解现在清楚地表明，维生素 K 2在牙齿健康中起着至关重要的作用。在身体的所有器官中，维生素 K 2在唾液腺中的浓度第二高（在胰腺中浓度最高）。即使只给老鼠喂食 K 1，它们唾液腺中几乎所有的维生素 K 都以 K 2 的形式存在。^15^维生素 K ^52^和维生素 K 依赖性蛋白^53^都分泌到唾液中，尽管它们的功能尚不清楚。
我们现在知道，Price 观察到的响应鱼肝油和 Activator X 浓缩物组合的牙本质的生长和矿化主要需要三个基本因素：维生素 A、D 和 K 2。牙齿有三种钙化组织：牙骨质形成牙根，牙釉质形成表面，牙本质形成下面的支撑结构。位于牙本质下方的牙髓表面的称为成牙本质细胞的细胞不断产生新的牙本质材料。如果空洞侵入牙本质并到达这些细胞，它们就会死亡。然而，牙髓组织含有干细胞，这些干细胞可以分化成新的成牙本质细胞，如果条件合适，可以再生失去的牙本质。^54^
牙本质在牙齿组织中是独一无二的，因为它表达骨钙素，这是一种维生素 K 依赖性蛋白，因其在组织钙和磷盐在骨骼中沉积的作用而闻名。在牙齿生长非常迅速的幼鼠中，牙本质产生的骨钙素比骨骼多得多，这表明骨钙素在新牙本质的生长中起着重要作用。骨矿化所需的基质 Gla 蛋白 (MGP) 也在牙本质中表达。^55^维生素 A 和 D 向成牙本质细胞发出信号以产生骨钙素，^56,57^并且可能还调节它们的 MGP 表达。仅在维生素 K 2 之后激活这些蛋白质结合钙的能力，然而，它们能否沉积富含矿物质的牙本质基质。这三种维生素之间显着的协同作用正好反映了普赖斯观察到的过程。
维生素 K2 和骨骼健康
Price 还认为 Activator X 在骨骼健康方面发挥了重要作用。黄油浓缩物治愈了佝偻病，并增加了消耗矿物质缺乏饮食的大鼠的钙和磷的血清水平。在一个患有严重蛀牙、癫痫发作和骨折倾向的四岁男孩中，大量服用这种浓缩物和一顿全麦和全脂牛奶的组合迅速解决了这些症状中的每一个。
虽然黄油中的少量维生素 D 可能足以治疗佝偻病，并且维生素 A 和 D 的组合很可能导致血清钙和磷的升高，但^58^维生素 K 2对骨骼健康有明确的作用。至少有两种维生素 K 依赖性蛋白在骨骼代谢中发挥重要作用：基质 Gla 蛋白 (MGP) 和骨钙素。
1997 年，德克萨斯大学和蒙特利尔大学的研究人员培育出了缺乏 MGP 编码基因的小鼠。这些老鼠在出生后的前两周表现正常，之后心跳加快，停止生长，并在两个月内因严重钙化的主动脉破裂而死亡。他们软骨细胞的解体不仅导致身材矮小，而且还导致骨质减少和自发性骨折。^38^
缺乏骨钙素基因的小鼠的骨骼矿化与不缺乏该基因的小鼠的骨骼一样，但矿藏的组织方式不同。这可能意味着骨钙素对骨骼的功能质量和调节其形状的能力很重要。^59对^隔离人成骨细胞中，放下骨，骨钙蛋白分泌的钙化矩阵响应于维生素A和D中的细胞^34^的富含蛋白质的基质周围这些细胞然而将只积聚这个骨钙蛋白，如果它是由维生素K激活2. 细胞外基质的钙化与骨钙素的积累同时发生，但尚不清楚这种蛋白质是否直接作用于钙盐的沉积，或者它的积累是否仅仅反映了可用于激活的维生素 K 2的含量较高其他更直接参与矿化的蛋白质，如 MGP。^35^
当维生素 K 的量不足以跟上维生素 K 依赖性蛋白质的产生时，这些蛋白质中的许多会以非活性形式分泌到血液中。然后循环细胞吸收这些无用的蛋白质并破坏它们。^40^通过抽取一个人的血液并测试活跃和不活跃的循环骨钙素的百分比，我们可以确定该人的骨细胞是否有足够的维生素 K 来满足他们的需求。非活性骨钙素百分比最高的人髋部骨折的风险增加了五倍以上，60 证实了该测试的价值。
通过使用该测试，我们还可以证明维生素 K 2是骨骼中首选的维生素 K。每天需要 1 毫克的高吸收性维生素 K 1药理学制剂才能最大程度地激活人类受试者的骨钙素；^28^然而，人类似乎无法从全食物中吸收超过五分之一的量。^24^相比之下，大量的维生素 K 2很容易从食物中吸收。^26^即使使用这些维生素的高吸收形式，维生素 K 2也更有效。荷兰马斯特里赫特大学的研究人员最近表明，在 40 天内，维生素 K在提高活化骨钙素百分比方面，2比维生素 K 1有效三倍。此外，维生素 K 1的作用在仅仅三天后就达到了稳定水平，而维生素 K 2的作用在整个研究中都在增加。如果持续时间更长，该研究可能会显示出维生素 K 2 的更大优势。^32^
因此，我们可以将无活性骨钙素的百分比主要视为维生素 K 2状态的标志。在健康的成年人口中，肝脏产生的依赖维生素 K 的凝血剂 100% 处于活性形式。相比之下，在同一人群中，10% 到 30% 的循环骨钙素处于非活性形式。研究人员很少遇到骨钙素完全激活的个体。^31^这表明维生素 K 2缺乏症是普遍存在的，人群中 K 2状态的变化仅反映了不同程度的缺乏症。
维生素 K 1补充剂可适度减少老年人的骨质流失。另一方面，许多日本试验表明，维生素 K 2 可以完全逆转骨质流失，在某些情况下甚至可以增加骨质疏松症人群的骨量。^31^七项日本试验的汇总结果表明，补充维生素 K 2可使椎骨骨折减少 60%，髋关节和其他非椎骨骨折减少 80%。^61^这些研究使用了极高量的维生素 K ~2，~并且在数年内没有观察到任何不良反应。由于他们使用了如此高剂量的 K 2然而，没有研究测试过低剂量，它们并不能构成明确的证据证明维生素活性而不是高剂量特有的一些类似药物的作用产生了如此显着的结果。然而，证据的平衡表明，维生素 K 2对骨骼健康至关重要，它是现代饮食无法充分提供的关键物质。
维生素 K2 与心脏病
普莱斯分析了每两到四个星期从美国、加拿大、澳大利亚、巴西和新西兰的各个地区发送给他的 20,000 多个乳制品样品。他将整个地区划分为多个地区，每个地区生产的乳制品的维生素 A 和激活剂 X 含量的季节性波动模式不同，他发现每个地区乳脂的维生素含量与肺炎和心脏病死亡率之间呈负相关。
维生素 A 在免疫系统中的作用已得到公认。然而，我们目前不知道维生素 K 2是否在免疫系统中发挥重要作用。尽管如此，淋巴腺和骨髓会积累大量^62^并且一种称为 gas6 的维生素 K 依赖性蛋白在吞噬作用中发挥作用，^33 在^这一过程中，免疫细胞在受到感染或未感染时会破坏和消耗外来细胞或身体自身的细胞不再需要。因此，维生素 K 可能在预防肺炎等传染病方面发挥重要作用。
维生素 K 2保护我们免受心脏病侵害的能力得到了更明确的证实。事实上，研究正在迅速重新定义心脏病，主要是因为缺乏这种维生素。虽然最明确的是维生素 K 2缺乏会导致心血管系统钙化，但维生素 K 2似乎可以防止炎症以及脂质和白细胞的积聚，这些脂质和白细胞也是动脉粥样硬化的特征。
心血管钙化最早可在生命的第二个十年开始，到 65 岁时在人群中几乎无处不在^。33^主要有两种类型：心脏瓣膜和中膜钙化构成一种类型，而内膜钙化构成第二种类型。中膜是动脉的中间层；它含有弹性纤维，可使动脉伸展并适应不同程度的压力。中膜弹性纤维和心脏瓣膜在糖尿病、肾脏疾病和衰老过程中钙化。内膜是动脉的最内层，是动脉粥样硬化发生的部位。在动脉粥样硬化中，富含脂质和白细胞的钙化沉积物会积聚在血管平滑肌细胞死亡后留下的碎片上。^63^
在健康的动脉中，维生素 K 依赖性基质 Gla 蛋白 (MGP) 聚集在中膜的弹性纤维周围，并保护它们免受血液中循环的钙形成晶体的影响。健康动脉中不存在无活性形式的 MGP，当细胞没有足够的维生素 K 来满足其需求时就会产生这种形式。相比之下，在早期动脉粥样硬化中，大多数 MGP 以其非活性形式存在，并与含有脂质、白细胞和死平滑肌细胞残余物的钙化结构相关联。无活性的 MGP 也会在糖尿病、肾病和衰老期间发生的中层硬化的钙化沉积物中积聚。虽然无法进行非活性和活性 MGP 百分比的血液检测，2 . ^63^
另外两种维生素 K 依赖性蛋白质可能在动脉粥样硬化的发展中发挥作用：gas6 和蛋白质 S。Gas6 促进内膜平滑肌细胞的存活和死亡细胞的快速清除。快速清除这些死细胞对于防止聚集在它们周围的钙化脂质和白细胞的积累可能很重要。蛋白质 S 引导免疫系统从内膜中轻轻清除这些碎片，而不是对其进行危险的炎症攻击。^33^正如这些观察结果都预测的那样，实验和流行病学证据都表明维生素 K 2是心血管疾病的强大抑制剂。
缺乏 MGP 基因的小鼠在出生后不久就会出现主动脉、主动脉瓣和动脉的广泛钙化，并在其严重钙化的主动脉破裂后的两个月内流血致死。^38^华法林抑制 K 维生素^40^的再循环和 K 1向 K 2的转化，^64^会在两周内导致大鼠中膜钙化，^21^增加动脉僵硬，降低动脉适应中等高水平的能力血压升高，并导致动脉平滑肌细胞死亡。65 Marcoumar 是一种类似的药物，在一到三年的时间里，人的主动脉瓣钙化程度会增加一倍。^42^
大量的维生素K 2完全抑制华法林引起大鼠动脉钙化的能力。相比之下，维生素 K 1根本没有抑制作用。^21^马斯特里赫特大学的研究人员最近表明，这两种维生素 K 都可以逆转 Wistar 京都大鼠已经发生的钙化。^65^华法林治疗后，维生素 K 还减少了死亡平滑肌细胞的数量，这表明维生素 K 依赖性蛋白不仅促进细胞存活，而且有助于安全清除死亡细胞。尽管这两种维生素 K 都有效，但这些大鼠将维生素 K 1转化为维生素 K 2效率很高。在没有华法林的情况下，单独摄入 K 1的大鼠血管中三分之二的维生素 K 以K 2 的形式存在。然而，在抑制转化的华法林存在的情况下，这些血管中没有维生素 K 以 K 2 的形式存在。显然，维生素 K 1在华法林治疗后有效，但在华法林治疗期间无效，因为它只能在转化为维生素 K 2 的情况下防止动脉钙化。
在护士健康研究中，每天摄入超过 110 微克维生素 K 1 的人患心脏病的风险略低 16% ，但摄入超过这个量并没有任何益处。^66^这少量相当于每月仅食用三份羽衣甘蓝。卫生专业人员后续研究在男性中产生了类似的发现，尽管在调整其他饮食风险因素后它失去了意义。^67^目前尚不清楚仅与最低摄入量相关的风险略有增加是否反映了仅吸收极少量维生素 K 1的可能性，或者仅反映了 K 1之间的关联。摄入量和健康的生活方式。摄入更多维生素 K 1 的人体重更轻、吸烟更少、吃更多的水果、蔬菜、鱼、叶酸、维生素 E 和纤维，^68^并且更有可能使用维生素补充剂。^67^
心脏病和维生素 K 2摄入量之间的反比关系更为直接。在鹿特丹研究中，前瞻性地跟踪了荷兰 4,600 多名 55 岁或以上的男性，维生素 K 2摄入量最高与严重主动脉钙化风险降低 52% 相关，冠心病风险降低 41%。 CHD)，CHD 死亡风险降低 51%，总死亡风险降低 26%。尽管研究人群摄入的 K 1是 K 2 的十倍，但维生素 K 1与主动脉钙化程度或心脏病风险无关。^20^如此少量的饮食 K 2变化的深远影响强调了这种物质在预防退行性疾病方面的作用。
维生素 K2 和大脑
Price 提供了一些轶事，表明 Activator X 在神经系统中起着重要作用。普莱斯每天为患有严重蛀牙的贫困磨坊工人的孩子提供营养丰富的全食物，并辅以高维生素鱼肝油和高活化剂 X 黄油油。这种治疗不仅解决了蛀牙问题而无需进行口腔手术，而且解决了一名男孩的慢性疲劳问题，并且根据他们学校老师的报告，另外两名男孩的学习能力显着提高。
普莱斯还给一名患有严重蛀牙、腿部骨折和癫痫发作的四岁儿童服用了浓缩黄油。睡前将一勺黄油加在全麦粥和全脂牛奶上，次日共服五次，立即解决了他的癫痫发作。不久之后，他的骨折和龋齿迅速愈合。这三种症状一起出现并在相同的治疗后得到解决的事实表明它们中的每一个都有一个共同的原因。六十年后，现代研究正在阐明维生素 K 2不仅在牙齿和骨骼系统中，而且在神经系统中的重要作用。这强烈表明它是 Price 协议中的关键未识别因素。
大脑是体内维生素 K 2浓度最高的地方之一；只有胰腺、唾液腺和胸骨的软骨组织含有更多。当雄性 Wistar 大鼠单独摄入维生素 K 1时，它们大脑中 98% 的维生素 K 以 K 2 的形式存在，这表明神经系统对这种形式的偏好压倒性的。K 2在缺乏维生素 K 的饮食中，这四种组织的含量仍然非常高，这表明维生素对其功能至关重要，以至于他们开发了一种高效的保存方法，或者它在这些组织中发挥了独特的作用不需要像它在大多数其他组织中所扮演的角色那样高的周转率。^15^
对三份尸检的分析表明，维生素 K 2占人脑中维生素 K 的 70% 至 93%。^69^尚不清楚为什么人类在这个百分比上表现出比大鼠更大的变化，尽管可能是我们转化 K 1 的效率较低，因此更依赖于饮食 K 2。
维生素 K 2支持大脑内的酶，这些酶产生一类重要的脂质，称为硫苷脂。大脑中维生素 K 2、维生素 K 依赖蛋白和硫苷脂的水平随着年龄的增长而下降；这些水平的下降反过来又与年龄相关的神经退化有关。^46^人类尸检的比较表明，阿尔茨海默病的早期阶段与大脑中硫苷脂水平降低高达 93% 相关联。^70^华法林治疗或膳食维生素 K 缺乏会导致大鼠缺乏探索行为和体力活动减少，这表明存在疲劳。^71^完全缺乏制造硫苷脂和相关类脂类脑苷脂的酶的动物会逐渐出现生长迟缓、运动能力丧失、腿虚弱和癫痫发作。^72^
这些观察结果表明，缺乏维生素 K，尤其是维生素 K 2，可能会导致人类疲劳和学习困难，而大脑中罕见的极端缺乏维生素 K 2可能会导致癫痫发作。如果是这种情况，就可以解释为什么普赖斯观察到蛀牙、骨折、学习困难和癫痫发作的原因和解决方案相同。
维生素 K2 的其他作用
我们对维生素 K 的了解正在迅速扩大，随着 21 世纪的发展，我们可能会发现它们的许多新作用。
唾液腺和胰腺中维生素 K 2 的浓度最高。这些器官表现出对 K 2的压倒性偏好，而不是 K 1并且即使动物食用缺乏维生素 K 的饮食也能保留大量的维生素。^15^这两个器官中维生素的大量存在表明它在激活消化酶方面发挥作用，尽管它在调节血糖方面的明显作用可以解释它在胰腺中的存在。^76^雄性大鼠的睾丸也表现出对维生素 K 2的高度偏好和保留，^16^人类精子具有一种功能未知的维生素 K 依赖性蛋白。^77^肾脏同样积累大量维生素 K 2 ^69^并分泌抑制钙盐形成的维生素 K 依赖性蛋白质。肾结石患者以非活性形式分泌这种蛋白质，其抑制草酸钙晶体生长的效果比其活性形式低 4 到 20 倍，这表明维生素 K 2缺乏是肾结石的主要原因。^77^
怀孕期间使用华法林会导致面部发育畸形；随着鼻软骨钙化，鼻子的生长提前结束，导致外观粗短。^78^因此，维生素 K 2无疑在普莱斯在土著人民中观察到的具有广泛特征的美丽面孔的发展中发挥了作用。
大量细胞实验表明，维生素 K 2具有强大的抗癌特性，可能有助于预防或治疗人类癌症。^79^
研究人员最近发现了一类全新的维生素 K 依赖性蛋白，称为跨膜 Gla (TMG) 蛋白。它们的功能未知。^33^
维生素 K 在负责蛋白质修饰的细胞部分发挥其所有众所周知的作用。然而，该区域仅存在细胞内的一部分维生素 K。更多存在于细胞产生能量的线粒体内膜中。^45^最大浓度存在于细胞核中，细胞核拥有维生素 K 受体，可能参与调节基因表达。^44^维生素 K 2对线粒体膜和核受体的亲和力均高于维生素 K 1。我们目前对维生素 K 的这些功能几乎一无所知，而且情节只会随着故事的展开而变得更浓。
食物中的维生素 K2
图 4显示了所选食物中维生素 K 2的分布。无法获得最富含 K 2的器官肉的精确值。胰腺和唾液腺将是最丰富的；生殖器官、大脑、软骨和可能的肾脏也会非常丰富；最后，骨头会比肌肉更丰富。^15,16,69^ Price 发现富含 Activator X 的鱼卵的分析不可用。
商业黄油只是维生素 K 2的中等来源. 然而，在分析了从世界各地寄给他的 20,000 多个黄油样品后，Price 发现 Activator X 的浓度变化了 50 倍。富含维生素 K 的谷类草，尤其是小麦草，以及处于郁郁葱葱的绿色生长状态的紫花苜蓿产生的 Activator X 含量最高，但牧场生长的土壤也对黄油的质量产生了深远的影响。土壤耕作时间最长的东部和西部各州的浓度最低，德克萨斯州聋人史密斯县的浓度最高，挖掘证明小麦草的根部向下穿过 3 英尺长的土壤。表层土壤变成与碳酸钙胶结在一起的冰川卵石沉积物。
在普莱斯描述他发现激活剂 X 之后的 50 多年里，医学和营养界仅将维生素 K 视为凝血的必要条件。由于对体内维生素 K 的功能了解不足，而且普赖斯的化学测试与任何已知维生素的结构之间显然没有任何关系，因此无法确定这种神秘物质的身份。然而，我们现在知道维生素 K 2和活化剂 X 是一回事。像普莱斯的 X 因子，维生素 K 2由动物体从其前体在快速生长的草中合成。谷类草和苜蓿富含这种前体，这些植物积累的量与其光合作用活动成正比。它对牙齿和骨骼生成矿化组织的能力以及预防心血管和神经系统的退行性疾病至关重要。它是与维生素 A 和 D 协同作用的关键因素：这些维生素命令细胞制造蛋白质，而维生素 K 则使这些蛋白质栩栩如生。那么，从最真实的意义上来说，它是一种“活化剂”，因此，几十年来我们将它简单地称为“活化剂 X”是恰当的。
感谢来自日本北海道的健康研究员 Michael Eiseike 最初让我们注意到鹿特丹研究，并提出维生素 K 2可能是 Weston Price 的 X 因素；还要感谢 Green Pasture Products 的 David Wetzel 的意见和建议。
数据
图 1：维生素 K 的结构及其化学行为
单线代表碳原子之间的单键；双线代表碳原子之间的双键。氢原子与大部分碳原子相连，但未显示。
一个。维生素K 1。延伸到分子右侧的侧链是单不饱和的。
湾 维生素K 2。细胞核由两个环状结构组成，与维生素K 1 相同。然而，侧链是多不饱和的而不是单不饱和的。
C。预计这两种维生素 K 都会通过吸收氢原子和释放双原子碘 (I2) 与氢碘酸 (HI) 反应。侧链缩写为字母“R”。
d. 如果维生素 K 和氢碘酸的混合物与淀粉指示剂结合，反应释放的双原子碘会使淀粉变成蓝色。
图 2. Activator X 和维生素 K2 的对应特性
活化剂 X
..
维生素K2
存在于哺乳动物奶的乳脂、鱼的卵以及动物的器官和脂肪中。存在于哺乳动物乳汁的乳脂以及动物的器官和脂肪中。无法对鱼卵进行分析。
由动物组织（包括乳腺）从快速生长的绿草中的前体合成。由动物组织（包括乳腺）从维生素 K 1合成，维生素 K 1与绿色植物的叶绿素相关，与其光合活性成正比。
乳脂中这种维生素的含量与其黄色或橙色的丰富程度成正比。它的前体与β-胡萝卜素直接相关，β-胡萝卜素使乳脂呈黄色或橙色。
在化学测试期间从氢碘酸中释放双原子碘。在化学测试期间从氢碘酸中释放双原子碘。
与维生素 A 和 D 协同作用。激活由维生素 A 和 D 发出信号的细胞产生的蛋白质。
在繁殖中起重要作用。由生殖器官从维生素 K 1中大量合成，并在缺乏维生素 K 的饮食中被这些器官优先保留。精子具有未知功能的 K 2依赖性蛋白质。
在婴儿成长中发挥作用。通过防止骨骼软骨生长区的过早钙化，促进婴儿和儿童的生长。
在矿物利用中起重要作用，是控制龋齿所必需的。激活负责钙和磷盐在骨骼和牙齿中沉积以及保护软组织免于钙化的蛋白质。
增加矿物质含量并减少唾液中的细菌数量。唾液腺中浓度第二高，存在于唾液中。
摄入量与心脏病呈负相关。防止血管钙化和炎症以及动脉粥样硬化斑块的积聚。
提高学习能力。大脑含有最高浓度的维生素 K 2 之一，它参与神经细胞髓鞘的合成，这有助于提高学习能力。
解决了一名男孩的慢性疲劳问题。缺乏会导致实验动物疲劳。
解决了一名男孩的癫痫发作。参与大脑中称为硫苷脂的脂质的合成，缺乏硫苷脂会导致实验室动物癫痫发作。
图 3. 依赖维生素 K 的羧化
a.) 一个二氧化碳分子 b.) 一个羧基 c.) 依赖维生素 K 的羧化
维生素 K 依赖性羧化酶重新排列二氧化碳分子内的化学键。羧基含有碳原子和氧原子，带负电荷。钙带有两个正电荷。氨基酸谷氨酸的侧链通常带有一个羧基；第二个羧基的维生素 K 依赖性添加使这些侧链带负电荷，从而使它们能够与钙结合，钙具有相等和相反的电荷。这个过程将谷氨酸转化为γ-羧基谷氨酸，缩写为Gla。出于这个原因，许多维生素 K 依赖性蛋白质，例如基质 Gla 蛋白 (MGP)，其名称中都包含“Gla”。
图 4：所选食物的维生素 K2 含量^22、26^
以MK-4形式存在的维生素K 2的百分比代表动物组织合成的，其余代表发酵过程中细菌合成的。
食物
维生素K2(MCG/100G)纳豆1103.4(0% MK-4)鹅肝酱369.0(100% MK-4)硬奶酪76.3(6% MK-4)软奶酪56.5(6.5% MK-4)蛋黄（荷兰）32.1(98% MK-4)鹅腿31.0(100% MK-4)凝乳干酪24.8(1.6% MK-4)蛋黄（美国）15.5(100% MK-4)黄油15.0(100% MK-4)鸡肝14.1(100% MK-4)萨拉米9.0(100% MK-4)鸡胸肉8.9(100% MK-4)鸡腿8.5(100% MK-4)碎牛肉（中脂肪）8.1(100% MK-4)熏肉5.6(100% MK-4)小牛肝5.0(100% MK-4)酸菜4.8(8% MK-4)全脂牛奶1.0(100% MK-4)2% 牛奶0.5(100% MK-4)三文鱼0.5(100% MK-4)鲭鱼0.4(100% MK-4)蛋白0.4(100% MK-4)脱脂牛奶0.0无脂肪肉类0.0
边栏
活化剂 X 测试
1926^年^，爱荷华州立大学农业实验站的莱斯特·尤德 (Lester Yoder) 最初建议将 Price 最终用于定量食品中激活剂 X 的化学测试作为维生素 D 的间接测试^。8^测试的基本原理，称为碘量测定，在美国最常用于检测有机过氧化物的存在。^9^由于过氧化物能够将离子碘化物氧化成双原子碘，研究人员可以通过将测试物质与氢碘酸和淀粉指示剂结合来检测它们。氢碘酸将碘离子释放到溶液中。如果存在过氧化物，它们会将这些碘离子转化为双原子碘，然后将淀粉变成蓝色或紫色。
这有点类似于在许多高中或大学生物课中用作演示的淀粉酶测试。然而，在该测试中，使用的是预先形成的碘；在没有淀粉酶的情况下，碘将淀粉变成蓝色，而在有淀粉酶的情况下，淀粉被分解成糖并且不会发生颜色变化。
当时，测试食物中维生素 D 的唯一方法是将其喂给缺乏矿物质的饮食的老鼠，杀死老鼠，然后分析它们骨骼中的矿物质含量。食物中的维生素 D 越丰富，就越能刺激饮食中少量钙和磷的吸收，骨矿物质含量也越高。然而，Yoder 建议，油的过氧化能力（变质）与其维生素 D 含量之间存在普遍的相关性，并主张测试油的氧化碘的能力作为其维生素 D 水平的间接指标。没有其他方便的化学测试，普莱斯采用了这个作为他对维生素 D 的测试。
测试远非完美。Yoder 在没有维生素 D 活性的物质中发现了过氧化，例如松节油、13 年前的胆固醇样本和陈年的矿物油样本。他进一步发现，将食物辐照到其维生素 D 活性被破坏的程度实际上提高了他们在测试中的分数。^8^
当普赖斯对从世界各地寄给他的 20,000 多个乳制品样品进行测试时，他意识到与食物排名相关的生理效应与可归因于分离的维生素 D 的生理效应不同，并开始使用术语“激活剂 X ”来描述测试测量的营养物质。他观察到，这些黄油样品的维生素含量变化了 50 倍，其中 Activator X 含量最高的样品对控制龋齿最有效。很明显，Price 的测试检测到除了腐烂的油之外的其他东西。
虽然在英语期刊上发表文章的研究人员传统上使用这种测试来检测过氧化物，但在俄语和德语期刊上发表的研究人员一直在使用它来检测合成化合物苯醌。^10,11^苯醌属于一类称为醌的化学物质，其中包括生物分子，例如辅酶 Q 10和维生素 K。这些醌具有含氧环结构，其氧会从氢碘酸中窃取电子和氢离子，从而将离子碘氧化成双原子碘，使淀粉变成蓝紫色（见图1）。
在 1970 年代，来自英国和丹麦的研究人员正在争论健康的大鼠组织是否含有过氧化脂质。英国研究人员使用碘量法来确定过氧化物水平，并认为健康的大鼠组织确实含有过氧化物，而丹麦研究人员使用不同的方法并认为他们没有。在 1972 年发表在英国营养学杂志上的一篇论文中，丹麦研究人员证明，碘量法并未显示大鼠组织中存在过氧化物，而是显示辅酶 Q 10和其他可能的醌类的存在。^12^
因此，Price 的测试并不针对任何一种特定的化合物。然而，当用于新鲜油时，它将能够检测到许多营养成分，包括辅酶 Q 10和维生素 K。如本文所示，我们应该期望维生素 K 与动物饮食中丰富的绿色草的数量成正比，而使用 Activator X 确定的生理效应价格专门归因于维生素 K 2 .
维生素 A、D 和 K2 之间的相互作用
维生素 K2 是必需营养素吗？
维生素 K 1和 K 2都是激活维生素 K 依赖蛋白的酶的有效辅助因子^23，^但肝脏优先使用维生素 K 1来激活凝血因子，而大多数其他组织则优先使用维生素 K 2来激活另一种维生素 K-依赖性蛋白质。^21^虽然动物可以将维生素 K 1转化为维生素 K 2，^14^有许多证据强烈表明人类需要在饮食中预先形成 K 2以获得最佳健康。
人类从植物性食物中吸收维生素 K 1 的能力似乎有限。在美国，维生素 K 1 的平均每天摄入量低于 150 微克，血液水平随着膳食摄入量的增加而增加，直到后者达到每天 200 微克，然后趋于稳定。在荷兰，维生素 K 1的平均摄入量要高得多（每天 250 微克），维生素 K 1 的血浆水平与膳食摄入量完全没有关系。^24^这些结果表明，人类每天从蔬菜中吸收的维生素 K 1不能超过 200 微克。
这种解释也得到了喂养实验的支持。虽然从纳豆（一种发酵的大豆食品）中吸收维生素 K 2几乎完全，但从食用不添加脂肪的 200 至 400 克绿色蔬菜中吸收的维生素 K 1仅为 5% 至 10%。类似大小的添加脂肪的蔬菜的吸收率仍然只有 10% 到 15%。^25-26^相比之下，较小的份量会更有效地被吸收。例如，150 克菠菜的吸收率为 17%，而 50 克菠菜的吸收率为 28%。^27^这些结果表明，我们对维生素的吸收随着我们摄入量的增加而下降，并加强了我们每天可能只能吸收约 200 微克的解释。当研究对象消耗高吸收性的维生素 K 1药理学制剂时，需要每天 1000 微克的剂量，以最大限度地激活对骨代谢重要的蛋白质。^28^如果我们只能从蔬菜中吸收五分之一的量，我们就无法用维生素 K 1支持我们的骨骼系统，无论我们如何有效地将其转化为维生素 K 2。
将 K 1转化为 K 2的能力在动物的物种和品种之间差异很大。最先报告这种转化的德国研究人员发现，与鸟类相比，老鼠的转化效率较差，而鸽子的转化效率最高。^14^在雄性 Wistar 大鼠中测试的每个组织都能够进行转化，^15^而雄性 Lewis 大鼠的肝脏、肾脏和心脏会优先积累预先形成的 K 2，但与这些相同动物的胰腺和睾丸不同，它们不会合成它从 K 1。^16^当母亲服用 K 1药理制剂时，母乳中的 K 2含量会增加，但他们血液中的 K 2含量没有；^17^因为转换发生在目标组织而不是血液中，但是，我们不知道其他人体组织进行这种转换的效率如何。
维生素 K 1和 K 2具有共同的环状结构核，但具有不同类型的侧链。K 1转化为K 2 的第一步似乎是在肝脏或胃肠道中裂解其侧链，产生一种称为甲萘醌的有毒氧化剂。这种代谢物大部分被肝脏解毒并随尿液排出体外，而其余部分可用于在组织中合成 K 2。^29^在这种裂解发生后，甲萘醌必须被运输到其靶组织，在那里细胞酶可以向其添加侧链，完成向 K 2的转化. 因为它们在不同类型的脂蛋白中运输，所以维生素 K 1主要被送到肝脏，而维生素 K 2主要被送到其他组织；^30^然而，我们对甲萘醌在血液中的转运知之甚少。我们也对我们的细胞能够向这些分子添加侧链的速度知之甚少。据推测，如果甲萘醌的供应超过细胞添加这些侧链的速度，甲萘醌会发挥毒性作用并在细胞内造成氧化损伤。初步证据表明，每天 1000 微克补充 K 1 的剂量可能会导致牙周病，^31^这表明我们的身体对从蔬菜中吸收这么多 K 1的抵抗力可能起到重要作用。
人类需要膳食预制维生素 K 2以获得最佳健康的最明确证明是，流行病学和干预研究均表明其优于 K 1。例如，摄入维生素 K 2与人类的心脏病呈负相关，而摄入维生素 K 1则不然，20 并且维生素 K 2在激活与骨骼代谢相关的蛋白质方面至少比维生素 K 1有效三倍。^32^这种营养优势清楚地说明了为什么 Weston Price 研究的土著群体花费如此多的精力来采购富含维生素 K 的食物2 比如动物的器官和脂肪，以及在肥沃的牧场上放牧的动物的深橙色黄油。
维生素 K 依赖性羧化酶
维生素 K 的大多数已知功能是由维生素 K 依赖性羧化酶介导的。羧化酶是一种与内质网膜结合的酶，内质网是一种参与蛋白质合成和修饰的细胞器。它使用维生素 K 作为辅助因子，将羧基添加到某些维生素 K 依赖性蛋白质中氨基酸谷氨酸的侧链（见图 3）。这使它们带负电荷，使它们能够与带有正电荷的钙结合。^40^
维生素 K 依赖性蛋白质在离开细胞或插入细胞膜之前必须被羧化。它们可能含有 3 到 13 个必须被羧化的谷氨酸残基（当它们与蛋白质结合时，氨基酸被称为“残基”）；然而，羧化酶只与它们结合一次，并在释放蛋白质之前将它们羧化。另一方面，维生素 K 只能用于单个谷氨酸残基的羧化，并且羧化酶必须在每次羧化后将其释放并允许其回收和返回。一种不同的酶，维生素 K 氧化还原酶，可以回收维生素；这种酶是抗凝药物华法林及其亲属的靶点。^40^由于华法林的目标是维生素 K 的再循环，而不是维生素 K 依赖性凝血蛋白本身，因此它不仅可以作为抗凝剂，而且还会导致大鼠^21^和人类的动脉和主动脉瓣钙化^41,42^并抑制骨骼的矿化矩阵。^35^
羧化酶在物种之间和生物体内组织之间的分布可以帮助我们了解其重要性及其辅因子维生素 K 的重要性。^43^羧化酶仅存在于多细胞动物中，突显了其对细胞间通讯的重要性。在发育中的胚胎中，它首先在骨骼和神经组织中表达；因此，几乎可以肯定，维生素 K 从一开始就对骨骼和神经系统的发育至关重要。^40^
维生素 K 作为羧化酶辅助因子的活性可能只是冰山一角。在成骨细胞（负责骨骼生长的细胞）中，维生素 K 2 的浓度最高存在于遗传物质所在的细胞核中；第二大浓度存在于线粒体中，即所谓的细胞“动力室”；最后，只有第三大浓度存在于羧化酶所在的内质网中。^44^我们目前没有足够的信息来了解维生素 K 在线粒体或细胞核中的作用。成骨细胞具有维生素 K 2的核受体，表明它具有核激素的作用。维生素 K 2具有比维生素 K 更高的亲和力1核受体^44^和线粒体膜。^45^还有证据表明，维生素 K 2在合成髓鞘的细胞内起到抗氧化剂的作用，髓鞘形成神经的电绝缘。^46^虽然直到 1970 年代才将维生素 K 的功能定义为羧化酶的辅助因子，但 21 世纪很可能在我们对这种神奇维生素的理解上掀起一场新的革命，因为人们认识到它是塔夫茨大学的莎拉·布斯博士创造了一个短语，“不再只是为了羧化酶。”
维生素 K2 和大脑：近距离观察
有髓鞘区域的维生素 K 2浓度高于大脑的无髓鞘区域（髓鞘是形成神经元电绝缘的鞘），并且它与重要脂质如鞘磷脂和硫苷脂的存在相关。相比之下，少量的 K 1分布更随机，^73^表明它在功能上可能没有那么重要。这些脂质属于更广泛的一类称为鞘脂的化合物的一部分，它们在大脑中作为膜的结构成分、信号因子和细胞存活的促进剂发挥着重要作用。维生素 K 2支持催化生成所有鞘脂的初始反应的酶以及催化合成硫苷脂的最后一步的酶的活性。华法林或膳食维生素 K 缺乏会导致这些酶的活性和大鼠和小鼠大脑中硫苷脂水平的显着降低，而维生素 K 1或 K 2的给药可恢复它们。^46^
除了产生硫苷脂和其他鞘脂外，维生素 K 2在大脑中至少还有其他两个重要作用。维生素 K 依赖性蛋白气体 6 促进脑细胞存活，^74^和维生素 K 以未知机制完全防止合成髓鞘的细胞因自由基介导的死亡。过量的谷氨酸盐和缺乏胱氨酸都会导致这种类型的细胞死亡。虽然 K 1和 K 2对谷氨酸毒性的保护作用相同，但 K 2 的效果是 K 1 的15 倍在抵消胱氨酸耗竭的有害影响。脆弱的婴儿大脑中的氧化应激会导致智力低下、癫痫发作和脑瘫。因此，在婴儿期摄入足够的维生素 K 2可以预防这些疾病。^75^
维生素 K2 的细菌生产
“维生素 K 2 ”实际上是指一组称为甲基萘醌的化合物。虽然维生素 K 1和 K 2具有不同类型的侧链，但 K 2组内各种甲基萘醌的侧链都属于同一类型，但长度不同。这些形式中的每一种都缩写为 MK-n，其中“n”是一个数字，表示侧链的长度。动物组织仅合成 MK-4，但许多厌氧细菌合成其他甲基萘醌，它们用于产生能量的方式与植物使用维生素 K 1的方式非常相似。^80^因此我们可以获得维生素 K 2除了食用含有从草中发现的维生素 K 1合成的维生素 K 2 的动物性食物外，还可以通过吸收肠道菌群产生的物质或食用发酵食品。
乳酸菌大多是通过MK-10，产生MK-7 ^18^，而在人肝MK-10和MK-11随时间而积累，从在肠内细菌生产想必始发。^81^曾经有人认为肠道细菌是维生素 K 状态的主要贡献者：粪便中的甲基萘醌含量很高，抗生素与血液凝固缺陷有关，可通过补充维生素 K 解决，尸检表明，绝大多数维生素 K在肝脏中以细菌来源的“高级”甲基萘醌存在。然而，证据的平衡对这一观点提出了挑战。大多数在肠道中产生的甲基萘醌嵌入细菌膜内，无法被吸收。抗生素产生维生素 K 反应性凝血缺陷不是通过减少肠道中维生素 K 的产生，而是通过抑制人体内回收它们的酶。最后，肝脏似乎积累了更多的甲基萘醌，不是因为它提供了大量的甲基萘醌，而是因为它不能有效地利用它们。因此，肠道产生甲基萘醌可能对维生素 K 状态有一定的影响，但影响很小。^80^
酸菜、奶酪和纳豆（一种在日本东部流行的大豆菜肴）等发酵食品含有大量维生素 K 2。事实上，纳豆在任何食物中含量最高；几乎所有这些都以 MK-7 的形式存在。^26^ MK-7 非常有效：最近的一项研究表明，与维生素 K 1相比，它增加人体活化骨钙素的百分比的效果要强三倍。^32^然而，没有可用的研究将 MK-7 的功效与在动物产品中发现的 MK-4 的功效进行比较。MK-9，大概是 MK-7，在血液中的停留时间比 MK-4 更长，但这似乎是因为组织吸收 MK-4 的速度要快得多。^30^MK-4 的快速吸收或细菌甲基萘醌在血液中的较长时间是否具有特定的益处或缺点尚不清楚。未来的研究必须阐明动物组织和细菌合成的维生素 K 2是否可以互换，一种是否优于另一种，或者每种是否对我们的健康都有其独特的价值。
补充维生素 K2
维生素 K 2的最佳来源是发酵食品和草饲动物脂肪。这些食物含有多种营养素，它们可能以我们尚不了解的方式与维生素 K 2协同作用。普莱斯富含维生素的黄油和黄油浓缩物不仅提供维生素 K 2，还提供维生素 E、维生素 A、维生素 D、共轭亚油酸 (CLA) 和其他营养素。尽管如此，如果某些人无法获得优质食物、希望使用更高剂量来治疗健康状况或需要额外保险，他们可能希望补充维生素 K 2。
市面上有两种形式的维生素 K 2补充剂：甲基萘醌 4 (MK-4)，也称为甲基萘醌，以及甲基萘醌 7 (MK-7)。MK-4 是一种合成产品，据信在化学和生理上与动物脂肪中的维生素 K 2相同。这种形式已用于大多数动物实验和日本骨质疏松症研究。虽然是合成的，但它是有效的，并且没有已知的毒性。MK-7 是纳豆的天然提取物，纳豆是一种在日本东部流行的发酵大豆食品。MK-4 比 MK-7 便宜得多，但还没有研究比较这两种形式的功效。
Menaquinone-4 补充剂： Thorne Research 和 Carlson Laboratories 都提供具有成本效益的 MK-4 补充剂。Thorne 的产品是一种液体补充剂。MK-4 溶于含有混合生育酚（维生素 E）的中链甘油三酯基质（椰子油中的脂肪）中。Carlson 的产品比 Thorne 的产品便宜，但采用主要由纤维素和其他填充剂组成的干胶囊，并且允许用户较少控制剂量。
Menaquinone-7 补充剂： Jarrow Formulas 和 Source Naturals 都提供具有成本效益的 MK-7 补充剂。Source Naturals 的产品较便宜，但 Jarrow 的添加剂较少，并证明用于制造产品的大豆未经过基因改造。维生素 K 2补充剂会干扰华法林等口服抗凝剂的活性。正在使用华法林的患者只能在处方医生的知识下使用维生素 K 2补充剂。
