維生素B12對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和生理功能的作用

黨曉鵬

（陜西金冠牧業(yè)有限公司，西安，710018）

維生素B12對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和生理功能的作用

黨曉鵬

（陜西金冠牧業(yè)有限公司，西安，710018）

維生素B12是一種含金屬元素鈷的B族維生素，其主要的生理功能除參與制造骨髓紅細(xì)胞，防止惡性貧血外，它還是神經(jīng)系統(tǒng)功能健全發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有促進(jìn)神經(jīng)組織中脂蛋白的合成，維持神經(jīng)系統(tǒng)正常生理功能等重要作用。

維生素B12；神經(jīng)系統(tǒng)；發(fā)育；功能

0 引言

維生素B12又叫鈷胺素，是B族維生素中迄今為止發(fā)現(xiàn)最晚的一種，也是唯一含有金屬元素的維生素。自然界中的維生素B12都是微生物合成的，高等動(dòng)植物自身不能合成維生素B12。維生素B12需要一種腸道內(nèi)源因子才能被吸收，動(dòng)物體內(nèi)若缺乏這種內(nèi)源因子，即使飼料中維生素B12來(lái)源充足也會(huì)患惡性貧血。植物性飼料原料中基本不含維生素B12。維生素B12在腸道內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，大約需要三小時(shí)才能被吸收。維生素B12是一種含有三價(jià)鈷的多環(huán)化合物，四個(gè)吡咯環(huán)連在一起變成為一個(gè)與卟啉相似的咕啉大環(huán)，是維生素B12分子結(jié)構(gòu)的核心。維生素B12為淺紅色的針狀結(jié)晶，易溶于水和乙醇，在pH值4.5～5.0弱酸條件下最穩(wěn)定，強(qiáng)酸（pH＜2）或堿性溶液中易分解。遇熱活性有一定程度破壞，但短時(shí)間的高溫?fù)p失較小，遇強(qiáng)光或紫外線易被破壞[1]。

維生素B12主要有四種結(jié)構(gòu)形式，分別是氰鈷胺、羥鈷胺、甲鈷胺和腺苷鈷胺。人們一般常把氰鈷胺稱之為維生素B12，這在某種程度上是一種誤解。其實(shí)真正能夠被生物直接利用的維生素B12是甲鈷胺和腺苷鈷胺兩種活性型式，這也是維生素B12在血液中存在的主要形式。其它兩種氰鈷胺和羥鈷胺需在機(jī)體內(nèi)先轉(zhuǎn)化為這兩種形式才可參與體內(nèi)的生化反應(yīng)[2]。

1 維生素B12在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用

維生素B12在腦組織和神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有著十分重要的作用，不足或缺乏都會(huì)導(dǎo)致發(fā)育障礙，而且維生素B12還是中樞神經(jīng)管缺陷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。妊娠期母畜若缺乏維生素B12，其后代發(fā)生脊柱裂的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)增加3～5倍。維生素B12是轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶，影響體內(nèi)四氫葉酸的再生，造成一碳單位代謝受阻，DNA合成障礙，神經(jīng)組織細(xì)胞發(fā)育不良或異常。另外，維生素B12還是甲硫氨酸合成酶的輔酶，促進(jìn)同型半胱氨酸轉(zhuǎn)化為甲硫氨酸，如果缺乏將會(huì)導(dǎo)致高同型半胱氨酸血癥，造成神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育缺陷[3]。

2 維生素B12在維持神經(jīng)系統(tǒng)正常生理功能中的作用

維生素B12是維持神經(jīng)系統(tǒng)生理功能健全不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素，參與神經(jīng)組織脂蛋白的合成，維護(hù)神經(jīng)髓鞘的生理代謝與功能。缺乏維生素B12時(shí)，可引起神經(jīng)障礙、脊髓變性，并可造成嚴(yán)重的精神癥狀。維生素B12缺乏可導(dǎo)致周圍神經(jīng)炎。幼齡畜禽的早期表現(xiàn)是表情呆滯、反應(yīng)遲鈍，喜臥，不運(yùn)動(dòng)。維生素B12還可以引起脊髓和大腦白質(zhì)的聯(lián)合變性病變，并導(dǎo)致以脫髓鞘為特征的神經(jīng)組織病理改變，表明維生素B12參與神經(jīng)組織髓鞘形成過(guò)程。甲鈷胺是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)許多甲基化反應(yīng)的唯一甲基提供者，神經(jīng)髓鞘堿性蛋白及卵磷脂合成都需要維生素B12提供甲基。卵磷脂是由卵磷脂乙酰胺甲基化得到，而髓鞘堿性蛋白甲基化對(duì)髓鞘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及致密性非常重要。

2.1 維生素B12與腦白質(zhì)病

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)起作用的維生素B12主要是甲鈷胺和腺苷鈷胺。甲鈷胺缺乏可導(dǎo)致髓鞘堿性蛋白甲基化減少，從而引起髓鞘變性退化。腺苷鈷胺缺乏導(dǎo)致甲基丙二酰輔酶A及其前體丙?；鵆oA的積累，丙?；鵆oA替代合成偶數(shù)鏈脂肪酸的底物，從而形成異常奇數(shù)鏈脂肪酸，并導(dǎo)致奇數(shù)鏈脂肪酸反常插入細(xì)胞膜脂質(zhì)中，引起神經(jīng)組織髓鞘纖維的損害。維生素B12缺乏還可引起病理上以脫髓鞘性改變?yōu)樘卣鞯哪X白質(zhì)病。研究發(fā)現(xiàn)，血清中維生素B12的水平?jīng)Q定了腦白質(zhì)損傷(尤其是室旁腦白質(zhì))的嚴(yán)重程度[4]。維生素B12可明顯改善嚴(yán)重腦白質(zhì)病及自主神經(jīng)功能紊亂癥。對(duì)在缺乏維生素B12介質(zhì)中培養(yǎng)的不能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的髓鞘堿性蛋白的新生大鼠，以及患有自身免疫性腦脊髓炎的大鼠，應(yīng)用甲鈷胺治療均可減輕發(fā)病的嚴(yán)重程度，顯著降低大鼠的病死率。對(duì)其進(jìn)行神經(jīng)病理學(xué)檢查，可見(jiàn)大腦、腦干白質(zhì)區(qū)血管周圍有大量單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，形成典型的血管“套袖”樣改變，髓鞘染色可見(jiàn)腦室周圍白質(zhì)片狀、不對(duì)稱脫髓鞘病變。通過(guò)甲鈷胺治療可完全恢復(fù)大鼠的上述病理變化[5]。臨床研究表明，應(yīng)用大劑量甲鈷胺治療急性多發(fā)性硬化神經(jīng)炎效果也非常明顯，而對(duì)于慢性進(jìn)行性多發(fā)性硬化神經(jīng)炎效果較差，自主運(yùn)動(dòng)功能改善不明顯。

2.2 維生素B12與神經(jīng)退行性疾病

2.2.1 維生素B12與阿爾茨海默病

維生素B12與人類的認(rèn)知、語(yǔ)言表達(dá)及空間立體記憶等有密切關(guān)系，醫(yī)學(xué)臨床上用于改善癡呆患者的部分癥狀。維生素B12缺乏可致人類阿爾茨海默病的發(fā)病率升高，患該病癥的概率是正常老年人的l～5倍。維生素B12缺乏增加了發(fā)生認(rèn)知功能損害的危險(xiǎn)性，對(duì)于輕中度癡呆且伴有維生素B12缺乏的患者，給予維生素B12治療后臨床癥狀明顯減輕，同時(shí)腦部供血狀況也大幅度改善。有研究認(rèn)為，阿爾茨海默病患者如伴有明顯的維生素B12下降，則會(huì)發(fā)生腦部神經(jīng)組織的不可逆損害[6]。

2.2.2 維生素B12與帕金森病

既往研究已經(jīng)表明維生素B12缺乏可以引起血液中同型半胱氨酸濃度升高，同型半胱氨酸升高可以激活蛋白酶激活受體，通過(guò)增加還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶和減少硫氧還原蛋白表達(dá)引起活性氧增加。另外，同型半胱氨酸升高還可導(dǎo)致還原型谷胱甘肽減少，抗氧化能力減弱，兩者均可引起嚴(yán)重的氧化應(yīng)激反應(yīng)。氧化應(yīng)激使神經(jīng)鞘磷脂酶特別是中性神經(jīng)鞘磷脂酶被激活，神經(jīng)鞘磷脂被水解為神經(jīng)酰胺和磷酸膽堿，引起少突膠質(zhì)細(xì)胞受到破壞。同時(shí)，神經(jīng)酰胺作為一種重要的第二信使，可在多種信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮作用，進(jìn)一步造成少突膠質(zhì)細(xì)胞損害。如果患者長(zhǎng)期維生素B12缺乏，則少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷持續(xù)存在，最終導(dǎo)致出現(xiàn)腦白質(zhì)疏松。維生素B12與帕金森病的研究越來(lái)越受到關(guān)注。目前認(rèn)為，高同型半胱氨酸血癥對(duì)多巴胺能神經(jīng)元具有潛在毒性作用，高同型半胱氨酸可增強(qiáng)1-甲基4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶的神經(jīng)毒性，導(dǎo)致超氧離子增加，磷酸腺苷合成減少，引起黑質(zhì)神經(jīng)元過(guò)度凋亡。研究還發(fā)現(xiàn)部分帕金森病患者出現(xiàn)的高同型半胱氨酸血癥狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致維生素B12更加缺乏，會(huì)加重帕金森病的進(jìn)展[7]。因此補(bǔ)充和增加維生素B12的攝入量會(huì)降低血液中同型半胱氨酸的水平，從而降低帕金森病的危險(xiǎn)性[8]。隨著中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病率越來(lái)越高，維生素B12的作用已經(jīng)引起人們足夠的重視。2.2.3維生素B12與各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病

維生素B12缺乏可造成彌漫性和進(jìn)行性神經(jīng)脫髓鞘病變，破壞神經(jīng)細(xì)胞的正常形態(tài)和功能，誘發(fā)各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。此類疾病常始發(fā)于外周神經(jīng)，逐漸發(fā)展到脊髓的后段和側(cè)段，引起神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。

維生素B12缺乏可造成脊髓長(zhǎng)束的繼發(fā)性脫髓鞘，尤其在皮質(zhì)脊髓束，出現(xiàn)充滿脂肪顆粒的巨噬細(xì)胞造成的小空泡，嚴(yán)重時(shí)傳導(dǎo)束的軸索消失，在腦白質(zhì)和周圍神經(jīng)也會(huì)發(fā)生同樣的病理變化。目前許多研究發(fā)現(xiàn)脫髓鞘病變不僅累及脊髓后側(cè)索，亦可累及脊髓前索、大腦白質(zhì)、周圍神經(jīng)、腦干及視神經(jīng)等，造成廣泛的神經(jīng)組織損傷。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，維生素B12除經(jīng)典的促進(jìn)骨髓紅細(xì)胞生長(zhǎng)，防止惡性貧血的生理功能外，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育和正常生理功能的維持作用愈來(lái)愈引起維生素營(yíng)養(yǎng)研究領(lǐng)域的關(guān)注。

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[2]Dr.Stave Blake．Vitamins and minerals demystified[M]. Mc Graw Hill Companies Inc,2008.

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S816.15

A

1008-6137（2017）02-0010-03

黨曉鵬，男，一九六六年五月出生，陜西富平人。一九八九年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)，農(nóng)學(xué)碩士。高級(jí)獸醫(yī)師職稱，曾獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)四項(xiàng)，發(fā)表科技論文四十余篇，參編專著三部?，F(xiàn)任陜西金冠牧業(yè)有限公司技術(shù)總監(jiān)，陜西省納米維生素工程研究中心副主任,西安市納米維生素工程實(shí)驗(yàn)室主任。主要從事畜禽復(fù)合維生素、復(fù)合預(yù)混料及動(dòng)物保健產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。

2017-03-03.