ビタミンK

ビタミンKは、血液凝固、骨代謝、心血管健康において重要な役割を果たす脂溶性ビタミンです。 「ビタミンK」という名称は、血液凝固における発見を反映して、ドイツ語の 「Koagulation（凝固）」に由来します。ビタミンは2つの主要な形態： ビタミンK1（フィロキノン）とビタミンK2（メナキノン）が存在します。

ビタミンK1は主に緑葉野菜に含まれる主要な食事由来形態です。急速に吸収されますが、 体内での半減期は比較的短いです。ビタミンK2は、異なる鎖長を持つメナキノン （MK-4からMK-13と指定）の化合物群を含みます。MK-4は動物性食品に含まれ、 K1から合成される可能性があり、MK-7は細菌発酵によって産生され納豆や一部のチーズに 含まれます。

ビタミンKの基本的な生化学的機能は、酵素γ-グルタミルカルボキシラーゼの補因子としてのものです。 この酵素は、グルタミン酸残基にカルボキシル基を追加することで特定のタンパク質の 翻訳後修飾を触媒し、それらをγ-カルボキシグルタミン酸（Gla）に変換します。 この修飾は、これらのタンパク質のカルシウム結合能力に不可欠です。

ビタミンK依存性タンパク質には、血液凝固に不可欠な凝固因子II（プロトロンビン）、 VII、IX、Xが含まれます。凝固を超えて、ビタミンKは骨マトリックスタンパク質である オステオカルシンと、軟組織の石灰化を抑制するマトリックスGlaタンパク質（MGP）を 活性化します。この二重の役割により、ビタミンKは骨の健康と心血管保護の両方に 重要となります。

新生児は、ビタミンKが胎盤を効率的に通過せず、母乳に少量しか含まれず、 新生児の腸にビタミンK2を産生する細菌が欠如しているため、ビタミンK欠乏に 特に脆弱です。これが、多くの国で出生後の予防としてビタミンK注射が標準的な 医療慣行となっている理由であり、命を脅かす可能性のあるビタミンK欠乏性出血症（VKDB）を 防ぎます。

ビタミンKと抗凝固薬（特にワーファリン）の相互作用は臨床的に重要です。 ワーファリンはビタミンKエポキシド還元酵素を阻害し、ビタミンKのリサイクルを 防ぎ、凝固因子合成を減少させます。ワーファリン服用者は、安定した抗凝固を 確保するために一定のビタミンK摂取を維持する必要があります。

ビタミンKは、酵素γ-グルタミルカルボキシラーゼの必須補因子（コエンザイム）として機能します。 この酵素は、特定のビタミンK依存性タンパク質のグルタミン酸残基の翻訳後カルボキシ化を触媒し、 それらをγ-カルボキシグルタミン酸（Gla）残基に変換します。この修飾は、 これらのタンパク質がカルシウムイオンに結合し生物学的に活性化されるために 絶対的に必要です。

肝臓において、ビタミンK依存性凝固因子（プロトロンビン/因子II、因子VII、因子IX、 因子X、タンパク質C、タンパク質S、タンパク質Z）は、凝固カスケードでの機能のために カルボキシ化を必要とします。適切なビタミンKがないと、これらのタンパク質は 不活性な未カルボキシル化形態のままとなり、血液凝固の損害と出血傾向を引き起こします。

骨において、ビタミンKは骨マトリックスで最も豊富な非コラーゲン性タンパク質である オステオカルシンを活性化します。カルボキシル化オステオカルシンは高親和性でカルシウムに 結合し、カルシウムヒドロキシアパタイト結晶をコラーゲンマトリックスに固定するのを 助けます。未カルボキシル化オステオカルシンは効果的にカルシウムに結合できず、 骨ミネラル化が損なわれる可能性があります。ビタミンKはまた、軟骨と血管平滑筋の マトリックスGlaタンパク質（MGP）を活性化します。

ビタミンKサイクルは、少量のビタミンKが多くのタンパク質分子をカルボキシル化できることを 可能にする洗練されたリサイクルシステムです。カルボキシ化に関与した後、 ビタミンKエポキシドはビタミンKエポキシド還元酵素（VKORC1）によって活性ビタミンKに 還元されます。この酵素は、ワーファリンと関連する抗凝固薬の分子標的です。 VKORC1を阻害することで、ワーファリンは機能的ビタミンKを枯渇させ、 凝固因子合成を減少させます。

ビタミンK2（特にMK-7）はK1より長い半減期を持ち、より持続的な血中濃度を 提供する可能性があります。MK-7はまた、K1とは異なるリポタンパク質によって 輸送され、骨や血管などの肝外組織により効果的にビタミンKを送達する可能性があります。 しかし、肝臓は凝固因子合成のためにビタミンKを優先的に蓄積し、 摂取量が少ない場合、他の組織への利用可能性を制限する可能性があります。

ビタミンKの吸収には食事の脂肪と、正常な胆汁と膵機能が必要です。 小腸でキロミクロンを介して吸収され、リンパ系に入り、 リポタンパク質と関連して血液中に輸送されます。ビタミンKは肝臓やその他の組織に 貯蔵されますが、他の脂溶性ビタミンと比較して貯蔵量は比較的少ないです。 身体はビタミンKエポキシドサイクルを通じてビタミンKをリサイクルできますが、 この能力には限界があります。

ビタミンK1は緑葉野菜に豊富に含まれ、光合成において機能します。 ビタミンK2（メナキノン）は細菌発酵によって産生され、発酵食品、特定のチーズ、 動物性食品に含まれます。腸内細菌も一部のK2を産生しますが、吸収される量は不確実です。

ビタミンK欠乏は主に、損傷された血液凝固による出血傾向を引き起こします。 正常な食事をしている成人ではまれですが、脂肪吸収不良、特定の薬物、 または肝疾患がある場合に発生する可能性があります。新生児はVKDBの高リスクにあり、 治療しなければ命を脅かす可能性があります。

ビタミンKの要件は、正常な血液凝固を維持するために必要な量に基づいています。 食品やサプリメントからのビタミンK1またはK2の高摂取で有害作用が報告されていないため、 ULは確立されていません（抗凝固薬を服用している人を除く）。

ビタミンKサプリメントは、K1（フィロキノン）、K2 MK-4、またはK2 MK-7として 入手可能です。K1はサプリメントで最も一般的で、血液凝固を効果的にサポートします。 K2形態、特にMK-7は、長い半減期を持ち、骨と心血管の健康をより良くサポートする可能性があります。