維生素K通常以它在血液凝固中的重要性而為人所知。在一項新的研究中，來自德國亥姆霍茲慕尼黑中心、加拿大渥太華大學(xué)和日本東北大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員報告了維生素K的一個新功能。他們發(fā)現(xiàn)，完全還原形式的維生素K作為一種抗氧化劑，有效地抑制了細(xì)胞鐵死亡（ferroptosis）。鐵死亡是一種自然形式的細(xì)胞死亡，其特點是細(xì)胞膜被氧化破壞，在這種細(xì)胞死亡中，細(xì)胞中的鐵發(fā)揮著重要作用。此外，他們確定FSP1是華法林不敏感酶，可對維生素K進(jìn)行還原，但是這種維生素K還原酶的身份半個多世紀(jì)以來一直不為人知。 相關(guān)研究結(jié)果于2022年8月3日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“A non-canonical vitamin K cycle is a potent ferroptosis suppressor”。

在過去的幾年里，鐵死亡被認(rèn)為是阿爾茨海默病和急性器官損傷以及其他許多疾病的驅(qū)動因素。因此，這項新研究的結(jié)果提出了一個概念，即維生素K治療可能是改善這些與鐵死亡有關(guān)的疾病的一個新的強有力策略。

維生素K是一種強效的鐵死亡抑制劑 

鑒于阻止鐵死亡被認(rèn)為是治療許多退行性疾病的一種非常有前景的方法，因此科學(xué)家們正在廣泛地探索調(diào)節(jié)鐵死亡的新機制和化合物。為了確定這些新分子，這些作者系統(tǒng)地研究了一些天然存在的維生素，以及它們的衍生物。 論文第一作者Eikan Mishima博士解釋說，“令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)維生素K，包括葉綠醌（也稱為維生素K1）和甲基萘醌4（也稱為維生素K2），能夠有效地讓細(xì)胞和組織免受鐵死亡的影響?！?nbsp;

揭開長期尋找的維生素K還原酶FSP1的神秘面紗 

2019年，Marcus Conrad博士及其研究團(tuán)隊已經(jīng)確定了一種酶是一種新型的、強有力的鐵死亡抑制劑：FSP1（ferroptosis suppressor protein-1, 鐵死亡抑制蛋白1）。他們?nèi)缃癜l(fā)現(xiàn)，完全還原形式的維生素K（vitamin K hydroquinone，維生素K氫醌）作為一種強大的親脂性抗氧化劑起作用，通過在脂質(zhì)雙層中捕獲氧自由基來阻止鐵中毒。此外，他們確定FSP1是有效地將維生素K還原為維生素K氫醌的酶，從而驅(qū)動一種新的非經(jīng)典維生素K循環(huán)。鑒于維生素K關(guān)鍵性地參與血液凝固過程，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)SP1負(fù)責(zé)維生素K還原途徑，對華法林不敏感，華法林是最常用的抗凝血劑之一。

FSP1維持維生素K氫醌，作為自由基捕獲抗氧化劑。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05022-3。 

在理解維生素K代謝方面的突破 

揭開這種酶的身份，解決了血液凝固中維生素K代謝的最后一個謎題，并闡明了維生素K成為過量華法林的解毒劑的分子機制。Conrad博士強調(diào)說，“因此，我們的結(jié)果將鐵死亡研究和維生素K生物學(xué)這兩個領(lǐng)域聯(lián)系在一起。它們將成為開發(fā)新的治療策略的墊腳石，用于治療與鐵死亡相關(guān)的疾病?！贝送猓捎阼F死亡很可能是最古老的細(xì)胞死亡類型之一，這些作者假設(shè)維生素K可能是最古老的天然抗氧化劑類型之一。Conrad博士解釋說，“因此，維生素K在生命進(jìn)化過程中作用的新方面有望揭開。” 

參考資料： Eikan Mishima et al. A non-canonical vitamin K cycle is a potent ferroptosis suppressor. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05022-3.

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網(wǎng)址: Nature：震驚！維生素K可高效抑制細(xì)胞鐵死亡 http://www.u1s5d6.cn/newsview757650.html