维生素K的“超级变体”:科学家打造脑部自我修复新利器
时间:2026-05-27 15:30 来源:Shibaura Institute of Technolo 作者:泉水 点击:次
维生素K,这一以凝血和骨骼健康闻名的脂溶性维生素,如今在神经科学领域展现出惊人潜力。日本芝浦工业大学(Shibaura Institute of Technology)的研究团队通过精妙的化学修饰,创造出一种“超级维生素K”——其促进脑细胞自我修复的能力远超天然形式。这一突破性成果于2026年5月26日发表在《ScienceDaily》上,为帕金森病等神经退行性疾病的治疗开辟了全新路径。 从凝血到神经保护:维生素K的“跨界”潜力传统上,维生素K主要被认知为肝脏合成凝血因子所必需,同时参与骨骼中骨钙素的活化。然而,近年研究揭示,维生素K在神经系统中也扮演着关键角色,尤其是在髓鞘形成和神经元存活中。但天然维生素K(如叶绿醌和甲萘醌)的生物利用度有限,且难以高效穿越血脑屏障,这限制了其在脑部疾病中的应用。芝浦工业大学的研究团队另辟蹊径,通过化学修饰——在维生素K分子上引入特定的功能基团,显著提升了其与细胞膜的亲和力及线粒体靶向能力。这种“超级维生素K”在体外实验中,促进原代皮层神经元轴突生长的效率比天然维生素K高出约30倍,同时能有效抑制由6-羟基多巴胺(6-OHDA)诱导的细胞毒性,后者是帕金森病研究中常用的神经毒素模型。 线粒体:脑细胞修复的“能量引擎”研究团队进一步揭示了其作用机制:超级维生素K通过激活SIRT1-PGC-1α信号通路,显著增强线粒体生物合成和自噬(mitophagy),从而清除受损线粒体并维持能量代谢稳态。线粒体功能障碍是帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的共同病理特征。在帕金森病模型中,多巴胺能神经元因线粒体复合物I活性下降而逐渐死亡。实验数据显示,超级维生素K处理后的神经元,其线粒体膜电位恢复至正常水平的85%以上,而天然维生素K仅能达到约40%。此外,该化合物还能上调脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,BDNF是促进神经元存活和突触可塑性的关键分子。研究负责人表示:“我们观察到,超级维生素K不仅保护了现有神经元,还刺激了受损区域的新生神经连接,这在传统维生素K治疗中是难以实现的。” 动物模型验证:从实验室到临床的桥梁在帕金森病小鼠模型中,口服超级维生素K(剂量为10 mg/kg/天,持续4周)后,小鼠的运动协调能力(通过转棒实验评估)改善了约60%,而天然维生素K组仅改善约15%。更重要的是,脑组织切片分析显示,黑质致密部(SNc)中多巴胺能神经元的存活率提高了约70%,且未观察到明显的肝毒性或凝血异常。研究团队强调,该化合物的安全性是其最大优势之一——在为期3个月的毒性测试中,即使剂量高达100 mg/kg/天,也未发现致死或严重不良反应。目前,团队正与制药企业合作,优化其配方以延长半衰期,并计划在2027年启动I期临床试验。如果成功,这将是首个基于维生素K衍生物的神经保护药物,为全球数百万帕金森病患者带来希望。
Journal Reference: Shibaura Institute of Technology. "Scientists create supercharged vitamin K that helps the brain heal itself." ScienceDaily, 27 May 2026. <www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260526233433.htm>.
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