维生素K生物标志物与心血管疾病风险因素的关联：脂质的关键作用——基于Inter99队列的横断面研究

《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》：Associations between biomarkers of vitamin K and cardiovascular disease risk factors: the role of lipids

　　

目的：新兴证据表明，维生素K不仅在凝血激活中发挥重要作用，对心血管健康也至关重要。然而，研究结果尚不明确，且由于维生素K的亲脂性，校正甘油三酯可能具有重要意义。本研究调查了循环维生素K同系物——叶绿醌（phylloquinone, PK）和总甲基萘醌（total menaquinones, total MK），以及去磷酸化未羧化基质Gla蛋白（dephospho-undercarboxylated matrix Gla protein, dp-ucMGP，一种功能性维生素K状态的生物标志物）与多种心血管疾病风险因素的关联，并对甘油三酯进行了校正。 方法：基于人群的Inter99队列，共纳入2,195名参与者，其空腹血样被用于分析dp-ucMGP、PK及MK-4至MK-10（平均年龄±标准差：68±7岁，48%为女性）。研究人员采用多变量回归模型，考察维生素K生物标志物每增加一倍与心血管疾病风险因素的横断面关联。 结果：PK和总MK均与高甘油三酯血症呈正相关：比值比（odds ratio, OR）（95%置信区间, CI）分别为1.91（1.69, 2.18）和13.1（7.55, 23.4），但与肥胖指标和糖尿病无显著关联。然而，在校正甘油三酯后，较高的PK和总MK水平与中心性肥胖（OR分别为0.86（0.79, 0.95）和0.61（0.37, 0.98））及糖尿病（OR分别为0.81（0.69, 0.95）和0.33（0.13, 0.81））呈负相关。较高的dp-ucMGP水平与高甘油三酯血症相关（OR: 1.50（1.08, 2.09））。在校正甘油三酯后，较高的dp-ucMGP水平仍与中心性肥胖（OR: 2.81（2.16, 3.70））和肥胖（OR: 3.31（2.50, 4.42））相关。 结论：在校正甘油三酯后，PK和总MK均与肥胖指标和糖尿病呈负相关，表明在评估循环维生素K水平时需要考虑血液甘油三酯水平。较高的dp-ucMGP水平反映了维生素K依赖性MGP羧化作用的降低，其与肥胖指标的关联独立于甘油三酯。

论文解读：维生素K生物标志物与心血管疾病风险因素的关联——基于Inter99队列的研究

1. 研究背景与科学问题

维生素K传统上被认为在凝血因子活化中起核心作用，但越来越多的证据表明其对心血管健康同样重要。然而，关于维生素K状态与心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）风险因素（如肥胖、糖尿病、高血压等）关联的研究结果并不一致。这一矛盾部分源于评估维生素K状态的方法学挑战。目前主要存在两类生物标志物：一是循环中的维生素K同系物，包括叶绿醌（phylloquinone, PK，即维生素K₁）和甲基萘醌（menaquinones, MK，即维生素K₂），它们主要反映近期的膳食摄入；二是功能性生物标志物，如去磷酸化未羧化基质Gla蛋白（dephospho-undercarboxylated matrix Gla protein, dp-ucMGP），它反映的是维生素K依赖性蛋白的γ-羧化程度，即功能性维生素K状态。由于维生素K是脂溶性的，其在血液中主要通过富含甘油三酯的脂蛋白运输。因此，循环维生素K浓度可能受到血脂代谢的强烈影响，而并非完全反映真实的组织维生素K功能状态。既往研究往往未能充分控制这一潜在的混杂因素，这可能是导致结果不一致的重要原因。为此，本研究旨在同时检测循环PK、总MK以及dp-ucMGP这三类互补的生物标志物，全面评估它们与多项CVD风险因素的关联，并重点探究甘油三酯（triglycerides, TG）对这种关联的潜在混杂效应。

2. 研究方法与技术路线

本研究基于丹麦的Inter99队列的20年随访数据，共纳入2,195名参与者（平均年龄68岁，48%为女性）。主要关键技术方法如下：

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  样本来源：来自丹麦哥本哈根大区的Inter99人群队列，所有参与者在20年随访时提供了至少禁食6小时的血样。
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  暴露因素测量：循环维生素K同系物（PK及MK-4至MK-10）的浓度由挪威VITAS AS公司采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）进行定量测定。dp-ucMGP的浓度则在丹麦Rigshospitalet医院临床生化科使用IDS-iSYS InaKtif MGP检测试剂盒进行测定。
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  结局变量定义：心血管疾病风险因素包括：中心性肥胖（腰围男性≥94 cm，女性≥80 cm）、肥胖（体重指数BMI≥30 kg/m²）、糖尿病（糖化血红蛋白HbA1c >48 mmol/mol或医生诊断）、高甘油三酯血症（TG >2 mmol/L）、高胆固醇血症（总胆固醇>5 mmol/L）、高低密度脂蛋白胆固醇血症（LDL ≥3 mmol/L）、高血压（收缩压>140 mmHg或舒张压>90 mmHg或医生诊断）以及胰岛素抵抗（稳态模型评估HOMA-IR ≥2.5）。
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  统计分析：采用多变量逻辑回归和线性回归模型。将PK、总MK和dp-ucMGP进行log₂转换，结果表示为生物标志物浓度每增加一倍的比值比（odds ratio, OR）或回归系数（β）及其95%置信区间（CI）。模型逐步调整了年龄、性别、生活方式因素、估算肾小球滤过率（eGFR）和腰围，并在最后一个模型中额外调整了甘油三酯。

3. 主要研究结果

3.1 循环维生素K（PK和总MK）与CVD风险因素的关联

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  与血脂的关联：在校正年龄、性别、生活方式和肾功能后，PK和总MK均与高甘油三酯血症（PK: OR=1.91, 95%CI: 1.69-2.18；总MK: OR=13.1, 95%CI: 7.55-23.4）、高LDL血症和高胆固醇血症呈显著正相关。
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  与肥胖和糖尿病的关联：在未校正甘油三酯的模型中，PK和总MK与肥胖指标（如中心性肥胖、BMI）和糖尿病无显著关联。然而，在进一步校正甘油三酯后，这种关联发生了逆转。更高的PK水平与较低的中心性肥胖风险（OR=0.86, 95%CI: 0.79-0.95）、肥胖风险（OR=0.85, 95%CI: 0.77-0.94）和糖尿病风险（OR=0.81, 95%CI: 0.69-0.95）显著相关。同样，更高的总MK水平也与较低的中心性肥胖风险（OR=0.61, 95%CI: 0.37-0.98）和糖尿病风险（OR=0.33, 95%CI: 0.13-0.81）显著相关。

3.2 功能性维生素K状态（dp-ucMGP）与CVD风险因素的关联

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  更高的dp-ucMGP水平（代表更低的维生素K功能状态）与中心性肥胖（OR=3.27, 95%CI: 2.53-4.26）、肥胖（OR=3.54, 95%CI: 2.69-4.70）和高甘油三酯血症（OR=1.50, 95%CI: 1.08-2.09）的风险增加显著相关。这些关联在调整各种协变量后依然稳健。
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  即使在校正了甘油三酯后，dp-ucMGP与中心性肥胖（OR=2.81, 95%CI: 2.16-3.70）和肥胖（OR=3.31, 95%CI: 2.50-4.42）的正向关联仍然非常显著，表明这种关联独立于血脂水平。

3.3 探索性分析

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  研究人员发现，体重指数（BMI）和胰岛素抵抗（HOMA-IR）会显著修饰PK与dp-ucMGP之间的负向关联。具体而言，PK与dp-ucMGP的负相关性在正常体重和对胰岛素敏感的个体中最强，而在肥胖和胰岛素抵抗的个体中则明显减弱。这表明，肥胖和胰岛素抵抗可能会损害维生素K从循环到功能利用的效率，例如通过脂肪组织对维生素K的螯合作用。

4. 讨论与结论总结

本研究通过同时评估循环维生素K水平和功能性生物标志物，揭示了它们与CVD风险因素复杂且不同的关联模式。

讨论部分的核心观点：

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  甘油三酯的关键混杂作用：循环PK和总MK与不良血脂表型的正向关联，很可能反映了其作为亲脂性维生素依赖于富含甘油三酯脂蛋白进行运输的特性，而非其本身的危害。在校正甘油三酯后，PK和总MK显示出对肥胖和糖尿病的保护性关联，这提示如果不考虑血脂水平，维生素K的真实有益效应可能会被掩盖。
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  dp-ucMGP作为不良代谢指标的指示作用：持续升高的dp-ucMGP水平与肥胖和胰岛素抵抗密切相关，并且这种关联独立于甘油三酯。这支持了dp-ucMGP不仅是一个低维生素K状态的标志物，也可能是一个不良心脏代谢特征的指示器。肥胖相关的代谢紊乱可能通过减少维生素K的生物利用度或抑制γ-羧化酶活性，从而导致功能性维生素K缺乏。
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  研究局限性：研究的横断面设计无法推断因果关系；残余混杂（如膳食脂肪摄入量）和过度校正的可能性存在；dp-ucMGP水平受肾功能影响，尽管已校正eGFR，但仍可能存在残留混杂。

研究结论：

在校正甘油三酯后，较高的循环PK和总MK水平与较低的肥胖指标和糖尿病风险相关，表明在评估循环维生素K水平时必须考虑血液甘油三酯水平。较高的dp-ucMGP水平，反映了维生素K依赖性MGP羧化作用的降低，与肥胖指标呈强正相关，这进一步支持了低维生素K状态与肥胖相关联的观点。