黨曉鵬

（陜西金冠牧業(yè)有限公司，西安，710018）

維生素B12對神經(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，動物體內(nèi)若缺乏這種內(nèi)源因子，即使飼料中維生素B12來源充足也會患惡性貧血。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，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)生長發(fā)育過程中有著十分重要的作用，不足或缺乏都會導(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。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，丙酰基CoA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。對其進(jìn)行神經(jīng)病理學(xué)檢查，可見大腦、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，形成典型的血管“套袖”樣改變，髓鞘染色可見腦室周圍白質(zhì)片狀、不對稱脫髓鞘病變。通過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，可在多種信號傳導(dǎo)過程中發(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越受到關(guān)注。目前認(rèn)為，高同型半胱氨酸血癥對多巴胺能神經(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)會導(dǎo)致維生素B12更加缺乏，會加重帕金森病的進(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

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

[1]Lee Russell McDowell．Vitamins in animal and human nutrition[M].Iowa:Iowa state university press,2000.

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

[3]Croenen P,Van Rooij I,Peer P,et al.Marginal maternal vi?tamin B12staus increases the risk of offspring with spina bifida.Am J Obstet Cynecol.2004(9)：11—17．

[4]De Lau LM,Smith AD，RefsHill H．et a1．Plasma vita?min B12status and cerebral white-matter lesions．J Neurol Neurosurg Psychiatry，2009，80：149—157．

[5]Pieters B，Staals J，Knotlnems I，et al，Periventricular white matter lucencies relate to low vitamin B12Levels in patients with small vessel stroke．Stroke．2009，40：1623—1626．

[6]Prodan CI，Cowan T。D，Stoner JA，et a1．Cumulative incidence of vitamin B12deficiency in patients with Al?zheimer disease．J Neurol Set，2009，284：144—148.

[7]Qureshi GA，Qureshi AA，Devrajani BR，et a1．Is the de?ficiency of vitamin B12related to oxidative stress and neu?rotoxicitv in Parkinson’s patients CNS Neurol Disord Drug Targets，2008，7：20—27．

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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。高級獸醫(yī)師職稱，曾獲省部級科技獎四項(xiàng)，發(fā)表科技論文四十余篇，參編專著三部。現(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)混料及動物保健產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。

2017-03-03.