維生素K與γ羧化

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建立於 2026年10月29日

學習重點 維生素K是γ羧化（γ-carboxylation）反應的輔助因子。它不直接催化凝血蛋白的水解，不是乙醯化（acetylation）的輔助因子，也不會結合在凝血因子上來增加活性。 維生素K依賴型凝血因子為 II、VII、IX、X；維生素K依賴型抗凝相關蛋白為 蛋白質C、蛋白質S、蛋白質Z。因子 I、V、VIII 不依賴維生素K。 γ羧化把特定麩胺酸（Glu）殘基轉成γ羧基麩胺酸（Gla），使蛋白質能結合鈣離子，再經鈣離子結合帶負電的磷脂膜。 要分清蛋白質C與蛋白質S：活化蛋白質C（APC）是絲胺酸蛋白酶；蛋白質S是APC的輔因子，本身不是蛋白酶。 缺乏維生素K或使用warfarin時，γ羧化減少，PIVKA增加，可能出血。warfarin過量可給予維生素K矯正；抗生素無法讓這些蛋白恢復功能。 核心觀念 一、維生素K依賴型凝血與抗凝蛋白 分類 成員 重點 維生素K依賴型凝血因子 II、VII、IX、X 在肝臟合成並經γ羧化。活化後（IIa、VIIa、IXa、Xa）都是絲胺酸蛋白酶。 維生素K依賴型抗凝相關蛋白 蛋白質C、蛋白質S、蛋白質Z 蛋白質C活化成APC後是絲胺酸蛋白酶；蛋白質S是APC的輔因子；蛋白質Z協助抑制因子Xa。 非維生素K依賴型 I（纖維蛋白原）、V、VIII 等 不需要γ羧化。因子V、VIII屬於凝血輔因子，不是絲胺酸蛋白酶。 維生素K依賴型因子在血中以酶原形式存在，活化後才有蛋白酶活性，但它們都屬於絲胺酸蛋白酶家族。凝血酶（thrombin，IIa）與因子X（活化為Xa）都屬絲胺酸蛋白酶。因子VIII雖然不是蛋白酶，卻不依賴維生素K。若要找「依賴維生素K、但不是絲胺酸蛋白酶」的蛋白，答案是蛋白質S。 二、蛋白質C與蛋白質S的角色區分 項目 蛋白質C 蛋白質S 性質 酶原；活化成APC後為絲胺酸蛋白酶 非酵素性的輔因子 功能 APC水解並使因子Va、VIIIa失活 增強APC的抗凝作用 維生素K依賴 是 是 三、γ羧化的機制與鈣結合功能 肝臟中的γ-麩胺醯羧化酶負責催化，還原型維生素K（hydroquinone）是它的輔助因子。這個反應把凝血蛋白Gla區的麩胺酸殘基轉成Gla。反應中，還原型維生素K被氧化成維生素K環氧化物，再由維生素K環氧化物還原酶（VKORC1）還原，循環再利用。能參與γ羧化的是還原型，氧化態（環氧化物）不能直接參與。 Gla殘基帶負電，可以螯合鈣離子。結合鈣離子後，蛋白質才能附著在活化血小板表面帶負電的磷脂上，參與凝血反應。所以蛋白質與磷脂膜的結合是γ羧化帶來的結果，維生素K本身並不是「增加與膜親和力的輔助因子」。 以因子X為例，維生素K的角色是在合成成熟階段，作為因子X羧化的輔助因子。之後因子X被活化成Xa，再與因子Va、鈣離子及磷脂膜組成凝血酶原酶複合體（prothrombinase），把凝血酶原轉成凝血酶。prothrombinase是Xa與Va組成，不是因子X與thrombin組成，維生素K也不參與這個複合體的形成。 四、維生素K缺乏、warfarin與PIVKA 缺乏維生素K時，γ羧化反應減少。肝臟會製造出羧化不完全、無法正常結合鈣離子的蛋白質，稱為PIVKA（proteins induced by vitamin K absence or antagonists）。這類蛋白包括因子II、VII、IX、X，以及蛋白質C、蛋白質S。PIVKA增加代表維生素K不足或作用受到抑制，嚴重時會有出血傾向。 Warfarin是維生素K拮抗劑，作用是抑制VKORC1，讓還原型維生素K無法再生，γ羧化因此受阻。因子VII半衰期最短，所以PT/INR最早延長。warfarin過量時可給予適量維生素K，讓羧化能力恢復，凝血功能回到正常。若有嚴重出血，還需合併使用快速補充凝血因子的製劑。 腸道細菌可以合成維生素K2，長期或廣效抗生素反而可能造成維生素K缺乏。所以抗生素不能讓PIVKA恢復功能，能補救的是維生素K。 五、維生素K的種類與食物來源 型態 名稱 來源 K1 phylloquinone（葉綠醌） 綠色葉菜類，是飲食中的主要來源 K2 menaquinone 腸道細菌合成、發酵食品，少量來自動物性食品 K3 menadione 人工合成，不是一般食物中的型態 要改善維生素K缺乏，多吃綠色蔬菜比增加肉類攝取更有效。 常考陷阱 「維生素K是acetylation的輔助因子」：錯。它是carboxylation（γ羧化）的輔助因子。 「維生素K增加因子X與血小板膜的親和力」：錯。膜結合是γ羧化後Gla結合鈣離子的結果，不是維生素K直接的作用。 「維生素K協助因子X與thrombin形成prothrombinase」：錯。prothrombinase由Xa、Va、鈣離子、磷脂組成，與維生素K無直接關係。 「參與作用的維生素K是氧化態」：錯。參與γ羧化的是還原型，氧化後變成環氧化物。 「維生素K直接參與凝血因子的蛋白水解」或「維生素K結合在凝血因子上增加活性」：錯。它只是羧化酶的輔助因子。 「warfarin過量可給維生素K」：正確，常被誤判為錯。 依賴維生素K但非絲胺酸蛋白酶：選蛋白質S。Thrombin、因子X屬絲胺酸蛋白酶；因子VIII不依賴維生素K。 「I、V、VIII是維生素K依賴型」：錯。依賴型是II、VII、IX、X與蛋白質C、S、Z。 「維生素K缺乏使γ羧化增強」：錯，是減少，同時PIVKA增加。 「PIVKA施打抗生素可恢復功能」：錯。抗生素可能加重缺乏，應補充維生素K。 「一般食物中的維生素K是K3」或「吃肉比吃綠色蔬菜更能改善缺乏」：皆錯。食物中主要是K1，來自綠色蔬菜。 記憶口訣 「一九七二（1972）加CSZ」：維生素K依賴型為X（十）、IX（九）、VII（七）、II（二），加上蛋白質C、S、Z。 「K管羧化不管切；還原才上工，氧化要回收（VKOR）。」 「C是剪刀，S是助手。」APC負責水解，蛋白質S只是輔因子，不是蛋白酶。 「缺K羧化少，PIVKA多；救K不救抗（生素），綠菜K1最好。」