長い間、科学者は、凝固因子の合成、つまり血液凝固の維持がビタミンKの唯一の必須生理機能であると信じていました。 しかし、ビタミンKに依存する反応によって活性化される特定のタンパク質が特定されると、このビタミンが生体内でより広い範囲の活性を持っていることが急速に明らかになった。 例えば、血液凝固に必要なプロトロンビン、動脈や組織の石灰化を防ぐマトリックスグラタンパク質、骨のミネラル化に関与するオステオカルシンなど、多様なタンパク質である。 さらに最近の研究では、心血管系の健康、認知機能、生殖機能に対するビタミンKの重要性がますます注目されている(1)。

血液凝固の維持におけるビタミンKの働き

ビタミンKの最もよく知られた働きは、肝臓でプロトロンビン（II因子）や凝固因子（VII、IX、X）などの凝固タンパク質を生成し活性化する際の補助因子として働くことです。 これらのタンパク質の前駆体は、ビタミンK依存性酵素の影響下で活性型に変換される。 ビタミンKは、タンパク質のグルタミン酸ユニットを、カルボキシル基（-COOH）を導入してガンマ-カルボキシグルタミン酸（GLA）に変換するガンマ-グルタミン酸カルボキシラーゼ酵素の補因子として機能している（2,3）。 このカルボキシル化反応は、ビタミンK依存性タンパク質のカルシウム結合機能にとって極めて重要である。 260>

血液凝固のプロセスは、プロトロンビンからトロンビンを生成するきっかけとなる第X因子の活性化から始まります。 トロンビンは、次にフィブリノーゲンからフィブリン単量体の形成につながる。 フィブリンモノマーは重合して網目状のフィブリン繊維を形成し、この繊維が血球内に蓄積して血栓を形成し、傷ついた血管を密閉して止血させる。 ビタミンKを過剰に摂取すると、凝固傾向が危険なほど高まると長い間考えられてきましたが、現在ではそうではないことが分かっています。ビタミンK依存性タンパク質はカルボキシル化できるグルタミン酸残基の数が限られており、高濃度のビタミンKであっても、それ以上のカルボキシル化、過剰な凝固は起こりません（1）＜260＞ ＜5479＞特に脆弱なグループに対してはビタミンKの目標摂取が推奨されています。 特に新生児や母乳栄養児はビタミンK欠乏症になるリスクが高く、その結果、出血、最悪の場合、脳関連出血のリスクが高くなります。 これは、ビタミンKが胎盤関門を通過しにくいこと、血液凝固因子の合成が不十分であること、出生時にビタミンK産生菌がまだ腸管に定着していないこと、母乳中のビタミンK濃度が低いことなどが原因であると考えられる。 このため、多くの国で新生児にはビタミンK1の経口投与または筋肉内投与が標準となっている(4)。 通常の食事でビタミンKの摂取量が少なすぎる他の危険なグループには、高齢者、特に老人ホームの居住者が含まれる(5, 6)。 高齢者は抗凝固剤を服用することが多く、血液をサラサラにする薬剤（例えばワルファリン）の効果がビタミンKによって一部相殺される可能性があるため、多くの専門家が食品やサプリメントによるビタミンKの摂取に注意を促している(7)。 ビタミンKの状態を定期的にモニタリングし、必要に応じてワルファリンの投与量を調整することが推奨されています（8）。 ビタミンKの補給は、食事からのビタミンKの摂取が著しく制限され、抗生物質の使用により腸内細菌叢の作用でビタミンKの自己生産が減少する嚢胞性線維症の患者に対して確立された実践である(9)。 しかしながら、このような患者のビタミンKの状態は、ビタミン剤の投与にもかかわらず、しばしば不十分であり、最近のある研究によると、健康な人と同等の状態が得られるのは、1日あたり1000mgの投与によるものである（10）。 世界中で推定2億人の人々が、加齢に伴う骨の不安定化に苦しんでいます(11)。 骨粗鬆症の予防と治療で注目される微量栄養素は、長い間、ビタミンDとカルシウムだけであった。 しかし、Nurses Health Study以来、ビタミンKの低値と骨密度の低下、骨折のリスクの増加との間に関連性があることが知られるようになった(12)。 この研究では、ビタミンKの摂取量が最も多いグループの骨折リスクは、最も少ないグループに比べて約30％低いことが示されました。 ビタミンKは、骨のミネラル化や血液凝固に重要ないくつかのカルボキシル化反応の補因子として、体に必要です。 骨基質タンパク質であるオステオカルシンとマトリックスGla（MGP）の産生には、ビタミンKが必要です（13）。 ビタミンKが不足すると、未炭酸化オステオカルシンの循環量が多くなる。 オステオカルシンは、骨のミネラル化の負の制御に関与していることが明らかであり、すなわち、骨中のオステオカルシンが少ないほど、その密度および硬度は高くなる(14)。 さらに、ビタミンKの低値は、骨密度の低い患者で認められた(13)。 一方、ビタミンK錠剤の標的投与を行った研究で観察された骨折率の低下は、骨量の多さとは関連していなかった。 したがって、ビタミンKの栄養補給は、骨密度を増加させることなく、骨を強化する性質を改善するようである(14)。 ワルファリン治療を受けている患者に100mgのビタミンKを投与すると、望ましくない相互作用なしに一定の効果が得られ、骨が強化される可能性がある（15）。 65歳以上の健康な日本人男性を対象とした観察研究では、ビタミンK1、K2を含む納豆の摂取と、ビタミンK摂取のバイオマーカーである低カルボキシル化オステオカルシンと腰椎および腰部の骨密度との関連性を検討した(17). その結果、ビタミンKを多く含む納豆をより多く摂取した参加者は、血清中のカルボキシル化されていないオステオカルシンのレベルが低く、腰と大腿骨頚部の骨量がより多いことが示された。 しかし、これらの結果を確認し、おそらく後の段階で食事の推奨事項を提供するために、より多くの研究が必要です。

心臓血管の健康

ビタミンKは、カルシウムの代謝に重要なタンパク質を活性化させます。 ビタミンKは、骨へのカルシウムの蓄積に必要なオステオカルシンのほか、動脈壁などの軟部組織でカルシウムの濃度を調節する役割を持つマトリックスグラプロテイン（MGP）にも影響を及ぼします。 ビタミンKが不足すると、これらのタンパク質が活性化されず、骨がポロポロになるだけでなく、カルシウムの沈着（動脈硬化性プラーク）や血管の変化が起こると考えられている（18）。 ビタミンKの活性を阻害する抗凝固剤（クマリン系など）を服用している患者さんが動脈硬化のリスクが高い理由もこのことによると考えられます。

無作為化比較試験で、ビタミンK1にビタミンDとミネラルを組み合わせた栄養補給を3年間行ったところ、閉経後の女性の頸動脈の弾性としなやかさが改善されました(19)。 高齢男性に1日500マイクログラムのビタミンK1をマルチビタミン製品とともに補給すると、冠動脈の石灰化の進行を遅らせるようであった。

ある観察研究では、10年間にわたってビタミンK2を多く含む食品の摂取を増やすと、動脈の石灰化の減少および冠動脈心疾患による死亡リスクの低下につながる可能性を示した (20). 260>

神経系と脳機能の健康

ビタミンKが脳内のスフィンゴ脂質の合成に関与していることは長い間知られていることである。 これらの脂質は神経細胞膜の重要な成分であり、運動や認知行動に関するシグナル伝達分子として働きます。 多くの実験的研究により、脳のミエリンリッチ領域におけるスフィンゴ脂質代謝のいくつかの酵素の制御にビタミンKの役割があることが示されているが、その正確なメカニズムはまだよくわかっていない(21)。 スフィンゴ脂質との関連性から、ビタミンKは認知機能をサポートする可能性がある。 ビタミンKの摂取不足は、認知機能の低下だけでなく、酸化ストレスの増加や炎症の増加と関連しています（22）。

Gas6は、ビタミンK依存性のγ-カルボキシグルタミン酸含有タンパク質で、中枢および末梢神経系で情報伝達分子として重要な役割を担っています。 Gas6は、中枢神経系全体の細胞の分裂、成長、ミエリン化に関与しています。 その結果、ビタミンKを十分に摂取することで、無傷の神経系を維持することができると考えられる。 ビタミンK依存性のGas6活性が神経細胞を細胞死から守るという実験的発見は、ビタミンKが脳の加齢性変化、例えばアルツハイマー病の発症を予防できることを示している(23)。 また、ビタミンK依存性タンパク質Sは、シグナル伝達分子として、抗凝固作用により脳血管機能を支え、神経保護作用により神経系の健康に貢献する可能性がある（24）。 ビタミンKのスフィンゴ脂質に対する正確な役割、Gas6とプロテインSの脳機能や神経系への影響、神経変性疾患の予防効果については、まだ詳細に研究されていません。 薬物療法としては、非ステロイド性抗炎症薬の内服や経口避妊薬などがあります。 中国では、下腿の三陰交というツボにビタミンKを注射することが、長年、月経困難症の標準的な治療法として行われてきました。 このたび、14歳から25歳の女性を対象に、このツボにビタミンKを注射すると、不快感が速やかに緩和され、鎮痛剤の使用量が減少することが、初のランダム化比較試験で明らかになりました（25）。 ビタミンKは、プロスタグランジンによってもたらされる筋肉のけいれんを抑えることによって、子宮をリラックスさせるのに役立つと考えられている。 しかし、現在のところ、このビタミンが筋肉においてどのような役割を担っているかは分かっていない。 さらに、閉経後の女性では、エストロゲンのレベルが低いため、ビタミンKのレベルにも影響があるようです(19)。 ビタミンKと性ホルモンの関係や、生殖機能の維持にビタミンKがどのような役割を果たしているかについては、現在研究が進められています

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