共通性質:脂溶性;需膽汁幫助乳化吸收;可在肝臟/脂肪組織儲存;過量會中毒(尤其 A、D)。
國考:「何種維生素需要膽汁幫助吸收?」= Vit A(其他 D、E、K 亦是,但選項只有 A);B6、B12、C 為水溶性,不需膽汁。
11.3.1 維生素 A(retinoids)
All-trans retinol:異戊二烯(isoprene)四聚體 + β-紫羅酮(β-ionone)環 + 終端羥基。
三種形式對應三大功能:
形式 功能
Retinol(視黃醇) 儲存型;α-tocopherol 之外的「維生素 A」
Retinal(視黃醛) 視覺:11-cis-retinal 與 opsin 的 Lys 形成 Schiff base → rhodopsin;光子使 11-cis → all-trans → 觸發 G 蛋白 transducin(第九章)
Retinoic acid(視黃酸) 核受體(nuclear retinoid receptors, RAR/RXR)配體 → 調控基因表達(發育、分化、表皮)
前驅物:β-carotene(對稱性類胡蘿蔔素,含兩個 β-紫羅酮環):β-carotene 15,15'-oxygenase 切斷中央雙鍵,理論上產生兩分子 retinal(視黃醛);retinal 再還原才成 retinol,實際轉換率因人而異,遠低於 2:1。
國考陷阱:
• 「all-trans-retinal + rhodopsin 經可見光激發形成 11-cis-retinal」錯!方向相反!正確是 11-cis → all-trans(光活化把 cis 拉直成 trans)。
• 「Vit A 與何種蛋白結合調控基因?」= nuclear retinoid receptors(RAR/RXR),與類固醇受體同家族(第九章)。
• β-carotene 是 vit A 前驅物(具多個 isoprene units,正確)。
視覺循環的完整路徑(rod cell + RPE)
光活化後,all-trans-retinal 必須再轉回 11-cis-retinal 才能與下一個 opsin 結合,這個再生過程不在感光細胞內完成,而是在隔壁的 RPE(retinal pigment epithelium,視網膜色素上皮層):
[Rod outer segment] [RPE 細胞]
11-cis-retinal + opsin
↓ 光子
all-trans-retinal + opsin (Meta II)
↓
all-trans-retinol(NADPH 還原)
↓ 從感光細胞釋出
└────────► 進入 RPE
│
▼
RPE65(all-trans-retinyl ester
→ 11-cis-retinol)
│
▼
11-cis-retinal(再氧化)
│
▼ 送回感光細胞
11-cis-retinal + opsin(重新組合) ◄────────┘
關鍵酵素 RPE65(retinoid isomerohydrolase):在 RPE 內把 all-trans 異構化回 11-cis
遺傳缺陷:Leber 先天性黑矇(LCA, Leber congenital amaurosis),RPE65 突變導致無法再生 11-cis-retinal → 嬰兒期視力嚴重喪失
基因治療:Voretigene neparvovec(Luxturna),AAV2 載體把 RPE65 基因送入 RPE,2017 年 FDA 核准的第一個遺傳眼疾基因療法
11.3.2 維生素 D(calciferols)
活性型 1,25-(OH)₂-D₃(calcitriol):secosteroid,B 環被光破開。
合成三部曲:
皮膚(紫外線 UVB):7-dehydrocholesterol → cholecalciferol (D3)
肝臟(25-hydroxylase):D3 → 25-hydroxycholecalciferol(25-OH-D3,血中主要循環型)
腎臟(1α-hydroxylase):25-OH-D3 → 1,25-(OH)2-D3(calcitriol,活性型)
前驅物 = 膽固醇(經 7-dehydrocholesterol 途徑):所以「膽固醇是何種維生素前驅物?」= D。
Calcitriol 是類固醇激素:作用於核內 VDR 受體(與 RAR/RXR 同家族),結合 DNA 調控基因。
生理效應:
小腸↑鈣吸收、磷吸收
腎↑鈣磷再吸收
骨:促進蝕骨細胞活性(矛盾地短期釋鈣入血,但長期維持骨骼鈣化)
缺乏症:兒童 佝僂病(rickets)、成人 骨軟化(osteomalacia)。
國考陷阱:
• 「D3 = 25-hydroxycholecalciferol」錯;D3 = cholecalciferol,25-OH-D3 是肝臟羥化之後。
• 「D3 在肝臟製造合成」錯;皮膚由 7-脫氫膽固醇合成。
• 「D3 可由食物攝取補充」對(魚肝油、乳製品強化)。
• 「D3 經 1α-hydroxylase 作用形成活性代謝物」這句部分對:是 25-OH-D3 被 1α-hydroxylase(腎)轉為 calcitriol,不是 D3 直接。
11.3.3 維生素 E(tocopherols / tocotrienols)
食物型包含 tocopherols(飽和側鏈)+ tocotrienols(不飽和側鏈)
活性最高 = α-tocopherol
功能:膜脂抗氧化(第一線捕捉脂質過氧化自由基)
Vit C 再生氧化型 Vit E(循環利用)
國考陷阱:
• 「Vit E 是 醌(quinone) 衍生物」錯!那是 Vit K。Vit E 是色滿(chroman)環 + isoprenoid 尾。
• 「人接受陽光照射後可自行合成 Vit E」錯!那是 Vit D。Vit E 必須從食物攝取。
11.3.4 維生素 K(phylloquinone、menaquinone)
Vit K1(phylloquinone):1,4-萘醌 + 植基(phytyl)側鏈。屬 isoprenoid 衍生物。
結構:萘醌(naphthoquinone)+ isoprenoid 側鏈
K1(phylloquinone):植物來源;側鏈為 phytyl
K2(menaquinone):腸道細菌合成;長短不一的 isoprene 側鏈
K3(menadione):合成型
功能:γ-carboxylation(γ-羧化)
凝血因子 II(prothrombin)、VII、IX、X + Protein C、S、Z 需要特定 Glu 殘基被羧化成 γ-carboxyglutamate(Gla)
Gla 殘基 + Ca²⁺ 形成螯合 → 凝血因子錨定至磷脂膜(PS 外翻的血小板)→ 凝血啟動
Vit K 在羧化過程被氧化為 Vit K 環氧化物 → 需 vitamin K epoxide reductase(VKOR) 還原回 Vit K
Warfarin(華法林,抗凝劑)= VKOR 抑制劑 → 活性 Vit K 耗盡 → 凝血因子無法 γ-羧化 → 抗凝
新生兒腸道菌群未建立 + 乳中 Vit K 少 → 常規補充 Vit K 預防出血
國考:
• 「Vit K 是何者衍生物?」= isoprenoid(異戊二烯)(不是膽固醇、不是 arachidonate、不是 pregnenolone)。
• 「Vit K 增加肌肉張力」錯!Vit K 與凝血有關,與肌肉張力無關。
• 「Vit K 參與與 K⁺ 結合」錯!Vit K 的 K 來自德文 Koagulation(凝血),與 K⁺ 離子完全無關。
抗凝劑對照:Warfarin vs NOAC(DOAC)
口服抗凝劑分兩大時代:
類別 藥物 機轉 監測 飲食限制
VKA(傳統) Warfarin(華法林) 抑制 VKOR → Vit K 環氧化物無法還原 → 凝血因子 II/VII/IX/X + Protein C/S 無法 γ-羧化 INR 1 週數次 嚴格(深綠葉菜含 Vit K1)
NOAC / DOAC Dabigatran(達比加群) 直接抑制 凝血酶(thrombin, factor IIa) 多數不需 無
Rivaroxaban(利伐沙班)、Apixaban(艾必克)、Edoxaban 直接抑制 factor Xa 多數不需 無
比較重點:
面向 Warfarin NOAC
起效 慢(5–7 天,因半衰期長的 II/VII/IX/X 還在循環,需先用 LMWH 橋接) 快(2–4 小時)
藥物交互作用 大量(CYP2C9、藥物 + 食物) 較少
解毒劑 Vitamin K + FFP / 4F-PCC Idarucizumab(dabigatran)、Andexanet alfa(Xa 抑制劑)
適應症 心房顫動、機械瓣膜、靜脈栓塞、抗磷脂症候群 心房顫動、靜脈栓塞;機械瓣膜目前仍用 warfarin(NOAC 在機械瓣膜試驗中表現差)
健保/成本 便宜 較貴
臨床決策:心房顫動目前指南優先 NOAC(除非機械瓣膜、嚴重肝衰、嚴重腎衰);warfarin 仍有不可取代的位置。國考「Vit K 拮抗劑」答案永遠是 warfarin。
11.3.5 脂溶性 ADEK 功能速記
維生素 主要功能 缺乏症
A 視覺(retinal)、基因調控(retinoic acid)、上皮分化 夜盲、乾眼症、上皮角質化
D Ca/P 恆定、骨骼 佝僂病、骨軟化
E 膜脂抗氧化 溶血性貧血(少見)、神經病變
K 凝血因子 γ-羧化 出血傾向、新生兒出血症
本節對應國考題 共 13 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
- 110-1-醫學一 Q71 下列何者是長期缺乏維生素 D 的病人最不容易發生的症狀?…
- 109-1-醫學一 Q77 下列關於維生素 E(vitamin E)的敘述,何者正確?…
- 115-1-醫學一 Q77 有關 vitamin $D_3$ 代謝和功能,下列敘述何者最適切?…