(2)维持上皮结构的完整与健全 维生素A是维持一切上皮组织健全所必需的物质,缺乏时上皮干燥、增生及角化,其中以眼、呼吸道、消化道、泌尿道及生殖系统等的上 皮影响最为显著。在眼部,由于泪腺上皮角化,泪液分泌受阻,以致角膜、结合膜干燥产生干眼病(xerophthalmia),所以维生素A又称为抗干 眼病维生素。皮脂腺及汗腺角化时,皮肤干燥,毛囊周围角化过度,发生毛囊丘疹与毛发脱落。由于上皮组织的不健全,机体抵抗微生物侵袭 的能力降低,容易感染疾病。 (3)促进生长、发育 缺乏维生素A时,儿童可出现生长停顿、骨酪成长不良和发育受阻。在缺乏维生素A的雌性大鼠则出现排卵减少,影响生殖。 维生素A如何维持上皮组织的健全和促进儿童和幼小动物的生长、发育其机理尚未完全阐明。近年来的研究表明,维生素A(视黄醇)及其衍 生物视黄酸可影响上皮细胞的分化过程。缺乏维生素A则培养中的上皮细胞趋向于分化为复层鳞状上皮,而向培养基中添加维生素则减弱此 种表型的表达,刺激粘液分泌上皮的形成。再从分子机制上探讨则发现维生素A具有类固醇激素样的作用,通过与细胞内受体结合,形成复合 物转位于细胞核内,启动某种基因的转录和促进某种蛋白质的合成(参看代谢调节一章)。此种作用已在角质细胞的角蛋白合成和胚胎癌细胞的 IV型胶原蛋白合成中得到证实。视黄酸还有促进胚胎的正常发育和分化以及对抗促癌剂(promoters)的作用。然而,有人认为维生素A的抗癌作 用不在于它的对基因表达的调整,而是与它对细胞表面的作用有关。已知维生素A可促进糖蛋白的合成,特别是作为细胞表面受体的糖蛋白和 纤维粘连蛋白(fibronectir)的合成。癌变细胞其表面因缺乏纤维粘连蛋白而丧失正常粘附能力,此缺陷可被维生素A所逆转。维生素A还使细胞 表面上的EGF受体(上皮生长因子受体)数目增加,通过促进EGF与细胞的结合而促进生长。 2.维生素D 维生素D能促进小肠对食物中钙和磷的吸收,维持血中钙和磷的正常含量,促进骨和齿的钙化作用,详见第18章钙磷代谢。 3.维生素E 维生素E与动物生殖机能有关,唯性动物缺少维生素E则失去正常生育能力,一般虽能受孕,但由于子宫机能障碍,易引起胎儿死亡及吸 收、导致流产。在雄性动物缺少维生素E则罩丸生殖上皮发生退行性变,伴有输精管菱缩,精子退化,尾部消失,丧失活动力。在人类单纯由 于缺少维生素E而发生的病尚属罕见,但在临床上它可作为药物使用,治疗某些习惯性流产,有时能收到一定效果。 实验研究表明,维生素E有稳定不饱和脂肪酸的作用,缺少维生素E则体内脂肪组织中的不和脂肪酸易于被过氧化物氧化而聚合,此种过氧 化物聚合物一方面使得皮下脂肪熔点升高,刺激组织引起病变,形成硬皮症,另一方面它对神经、肌肉及血管等组织亦起着有害作用,动物缺 少维生素E则其横纹肌菱缩或瘫痪,肌纤维甚至可以坏死。维生素E对脂肪代谢和肌肉代谢的调节作用是与它本身的化学性质相关的。因为维生 素E对氧非常敏感,是一种强有力的抗氧化剂,可以降低组织的氧化速度。当它与不饱和脂肪酸共存时则可防止后者被过氧化物氧化。同样, 肠道内或肝脏内的维生素A亦可因维生素E之存在而减少其被氧化破坏。维生素E的此种抗氧化剂作用常应用来保存维生素A制剂和各种食用油 脂。 此外,维生素E尚能促进与生物氧化有关的辅酶Q(参与第6章)的合成。 4.维生素K 维生素K可以促进肝脏合成多种凝血因子,因而促进血液凝固,详见第14章。 第二节水溶性维生素 一、维生素B复合体 维生素B复合体是一个大家族(维生素B族),至少包括十余种维生素。其共同特点是:①在自然界常共同存在,最丰富的来源是酵母和肝 脏;②从低等的微生物到高等动物和人类都需要它们作为营养要素;③同其他维生素比较,B族维生素作为酶的辅基而发挥其调节物质代谢作 用,了解得更为清楚:④从化学结构上看,除个别例外,大都含氨:⑤从性质上看此类维生素大多易溶于水,对酸稳定,易被碱破坏。 除上述共性外,各个维生素尚有其特点,为了叙述方便,现将B族中各个维生素按其化学特点和生理作用归纳为以下三组。 (一)硫胺素、硫辛酸、生物素及泛酸 硫胺素(即维生素B1)因其结构中有含$的噻唑环与含氨基的嘧啶环故名,其纯品大多以盐酸盐或硫酸盐的形式存在。盐酸硫胺素为白色结 晶,有特殊香味,在水中溶解度较大,在碱性溶液中加热极易分解破坏,而在酸性溶液中虽加热到120℃也不被破坏。氧化剂及还原剂均可使 其失去作用,硫胺素经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色素thiochrome),它在紫外光下呈兰色荧光,可以利用此特性来检测生物组织中的维 生素B1或进行定量测定。?(2)维持上皮结构的完整与健全 维生素A是维持一切上皮组织健全所必需的物质,缺乏时上皮干燥、增生及角化,其中以眼、呼吸道、消化道、泌尿道及生殖系统等的上 皮影响最为显著。在眼部,由于泪腺上皮角化,泪液分泌受阻,以致角膜、结合膜干燥产生干眼病(xerophthalmia),所以维生素A又称为抗干 眼病维生素。皮脂腺及汗腺角化时,皮肤干燥,毛囊周围角化过度,发生毛囊丘疹与毛发脱落。由于上皮组织的不健全,机体抵抗微生物侵袭 的能力降低,容易感染疾病。 (3)促进生长、发育 缺乏维生素A时,儿童可出现生长停顿、骨骼成长不良和发育受阻。在缺乏维生素A的雌性大鼠则出现排卵减少,影响生殖。 维生素A如何维持上皮组织的健全和促进儿童和幼小动物的生长、发育其机理尚未完全阐明。近年来的研究表明,维生素A(视黄醇)及其衍 生物视黄酸可影响上皮细胞的分化过程。缺乏维生素A则培养中的上皮细胞趋向于分化为复层鳞状上皮,而向培养基中添加维生素A则减弱此 种表型的表达,刺激粘液分泌上皮的形成。再从分子机制上探讨则发现维生素A具有类固醇激素样的作用,通过与细胞内受体结合,形成复合 物转位于细胞核内,启动某种基因的转录和促进某种蛋白质的合成(参看代谢调节一章)。此种作用已在角质细胞的角蛋白合成和胚胎癌细胞的 Ⅳ型胶原蛋白合成中得到证实。视黄酸还有促进胚胎的正常发育和分化以及对抗促癌剂(promoters)的作用。然而,有人认为维生素A的抗癌作 用不在于它的对基因表达的调整,而是与它对细胞表面的作用有关。已知维生素A可促进糖蛋白的合成,特别是作为细胞表面受体的糖蛋白和 纤维粘连蛋白(fibronectin)的合成。癌变细胞其表面因缺乏纤维粘连蛋白而丧失正常粘附能力,此缺陷可被维生素A所逆转。维生素A还使细胞 表面上的EGF受体(上皮生长因子受体)数目增加,通过促进EGF与细胞的结合而促进生长。 2.维生素D 维生素D能促进小肠对食物中钙和磷的吸收,维持血中钙和磷的正常含量,促进骨和齿的钙化作用,详见第18章钙磷代谢。 3.维生素E 维生素E与动物生殖机能有关,雌性动物缺少维生素E则失去正常生育能力,一般虽能受孕,但由于子宫机能障碍,易引起胎儿死亡及吸 收、导致流产。在雄性动物缺少维生素E则睾丸生殖上皮发生退行性变,伴有输精管萎缩,精子退化,尾部消失,丧失活动力。在人类单纯由 于缺少维生素E而发生的病尚属罕见,但在临床上它可作为药物使用,治疗某些习惯性流产,有时能收到一定效果。 实验研究表明,维生素E有稳定不饱和脂肪酸的作用,缺少维生素E则体内脂肪组织中的不和脂肪酸易于被过氧化物氧化而聚合,此种过氧 化物聚合物一方面使得皮下脂肪熔点升高,刺激组织引起病变,形成硬皮症,另一方面它对神经、肌肉及血管等组织亦起着有害作用,动物缺 少维生素E则其横纹肌萎缩或瘫痪,肌纤维甚至可以坏死。维生素E对脂肪代谢和肌肉代谢的调节作用是与它本身的化学性质相关的。因为维生 素E对氧非常敏感,是一种强有力的抗氧化剂,可以降低组织的氧化速度。当它与不饱和脂肪酸共存时则可防止后者被过氧化物氧化。同样, 肠道内或肝脏内的维生素A亦可因维生素E之存在而减少其被氧化破坏。维生素E的此种抗氧化剂作用常应用来保存维生素A制剂和各种食用油 脂。 此外,维生素E尚能促进与生物氧化有关的辅酶Q(参与第6章)的合成。 4.维生素K 维生素K可以促进肝脏合成多种凝血因子,因而促进血液凝固,详见第14章。 第二节 水溶性维生素 一、维生素B复合体 维生素B复合体是一个大家族(维生素B族),至少包括十余种维生素。其共同特点是:①在自然界常共同存在,最丰富的来源是酵母和肝 脏;②从低等的微生物到高等动物和人类都需要它们作为营养要素;③同其他维生素比较,B族维生素作为酶的辅基而发挥其调节物质代谢作 用,了解得更为清楚;④从化学结构上看,除个别例外,大都含氮;⑤从性质上看此类维生素大多易溶于水,对酸稳定,易被碱破坏。 除上述共性外,各个维生素尚有其特点,为了叙述方便,现将B族中各个维生素按其化学特点和生理作用归纳为以下三组。 (一)硫胺素、硫辛酸、生物素及泛酸 硫胺素(即维生素B1)因其结构中有含S的噻唑环与含氨基的嘧啶环故名,其纯品大多以盐酸盐或硫酸盐的形式存在。盐酸硫胺素为白色结 晶,有特殊香味,在水中溶解度较大,在碱性溶液中加热极易分解破坏,而在酸性溶液中虽加热到120℃也不被破坏。氧化剂及还原剂均可使 其失去作用,硫胺素经氧化后转变为脱氢硫胺素(又称硫色素thiochrome),它在紫外光下呈兰色荧光,可以利用此特性来检测生物组织中的维 生素B1或进行定量测定。?