维生素K2(MK-7)健康效应的分子生物学作用机制

文摘   科学   2022-08-09 12:00   广东  
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大量研究证实:维生素K2(MK-7)具有防治骨质疏松症、心血管疾病、炎症、癌症、阿尔茨海默病、糖尿病和周围神经病变等众多健康效应。最近,研究者进一步研究证明:维生素K2(MK-7)健康效应的分子生物学作用机制。

2022年6月美国《Frontiers in Pharmacology》(药理学前沿杂志)发表了Jadhav等的综述“Molecular Pathways and Roles for Vitamin K2-7 as a Health-Beneficial Nutraceutical: Challenges and Opportunities”


维生素K2(MK-7)在骨质疏松和血管钙化中的作用

 

分子生物学作用机制:维生素K2(MK-7)促进基质Gla蛋白(MGP)的谷氨酸(Glu)残基羧化,导致羧化MGP(cMGP)的形成,并有助于MGP的磷酸化,导致其活化;激活的MGP能抑制骨形态发生蛋白2(BMP2),导致预防血管钙化。维生素K2(MK-7)也是未羧化骨钙素(ucOC)转化为羧化骨钙素(cOC)的辅助因子;cOC对钙离子具有亲和力,并促进钙向骨的转运以形成骨骼。核因子-κ配体受体激活剂(RANKL)结合到RANK受体并激活破骨细胞,导致骨吸收;维生素K2(MK-7)增强骨保护素(OPG)表达,是RANKL的诱饵受体,可消除RANK-RANKL结合,从而抑制骨吸收。


维生素K2(MK-7)在阿尔茨海默病中的作用


分子生物学作用机制:维生素K2(MK-7)促进生长停滞特异性蛋白6(Gas6)上谷氨酸(Glu)残基羧化成γ-羧谷氨酸(Gla),导致其活化,活化的Gas6与AXL受体酪氨酸激酶(AXL RTK)结合并启动磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B/BCL-2相关死亡启动子蛋白(PI3K/AKT/BAD)信号传导,BAD对半胱天冬酶3(Caspase 3)具有抑制作用,并消除了细胞凋亡和K2-7可提供保护,对抗β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的细胞毒性。在细胞质中,活性氧(ROS)激活Janus激酶信号转导子和激活转录蛋白(JAK-STAT)途径,导致BCL-2相关X蛋白(BAX)的转录,BAX引起细胞色素C从细胞线粒体中释放,细胞色素C可诱导半胱天冬酶3的激活,导致细胞凋亡;维生素K2(MK-7)通过抑制半胱天冬酶3来消除细胞凋亡。


维生素K2(MK-7)防治癌症的

分子生物学作用机制:

1

通过各种信号转导途径介导的,如PI3K/AKT、MAP激酶、JAK/STAT、NF-κB等。

2

抑制促炎介质,如IL-1α、IL-1β和TNF-α。

3

调控的各种基因以及MK-7的临床药效学(MK-7介导的药代动力学/药效学)。


维生素K2(MK-7)防治糖尿病的

分子生物学作用机制:

1

增加骨钙素羧化,增加脂联素表达,改善胰岛素敏感性。

2

骨钙素信号通路调节糖代谢,导致胰岛素1(Ins1)和胰岛素2(Ins2)基因表达增加。

3

因为脂联素受体2介导脂联素的作用,增加了在肝脏的过氧化物酶体增殖受体(PPAR-α)、p38 MAP激酶和5′AMP被激活的蛋白激酶(AMPK)的磷酸化。

4

改变NF-κB和GSK-3β表达,调节慢性炎症和脂联素。

5

通过脂联素受体1控制球型脂联素的作用,导致PPAR-α、p38 MAPK和AMPK磷酸化增加,随着脂肪酸氧化和葡萄糖摄取的增加,胰岛素敏感性也增强。

6

通过NF-κB信号通路失活,抑制IL-6、IL-1β和TNF-α的表达,抑制炎症反应,改善胰岛素抵抗。



周围神经病变是指周围神经的功能或结构发生改变、损伤的疾病的总称,是由感觉丧失,肌肉无力与萎缩,腱反射的减退以及血管运动症状,单独地或以任何组合方式形成的综合症。


维生素K2(MK-7)防治周围神经病变的

分子生物学作用机制:

1

羧化Gas6的Gla残基来活化Gas6,Gas6和蛋白S结合形成复合物并激活TAM(酪氨酸3、Axl和Mer)家族的受体酪氨酸激酶,导致外周神经系统髓鞘损伤后的髓鞘生成和修复的增加。

2

剂量依赖性地抑制TNFα和IL-1β基因在人单核细胞衍生的巨噬细胞中的表达。

3

上调RANKL的诱饵受体骨保护素,防止RANKL/RANK系统激活,消除炎症调节因子NF-κB激活,阻止破骨细胞活化。有助于减轻神经性疼痛。


编译者认为,维生素K2(MK-7)的健康效应,不但有大量临床研究证明,而且已经得到众多的分子生物学的进一步研究证实,值得推广应用。


【文献来源】

Jadhav N, Ajgaonkar S, Saha P, Gurav P, Pandey A, Basudkar V, Gada Y, Panda S, Jadhav S, Mehta D, Nair S. Molecular Pathways and Roles for Vitamin K2-7 as a Health-Beneficial Nutraceutical: Challenges and Opportunities. Front Pharmacol. 2022 Jun 14;13:896920. doi: 10.3389/fphar.2022.896920. eCollection 2022.


作者 | 周建烈

编辑 | 黄丹阳

(注:封面图片来源网络,如有侵权请联系删除)



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