维生素C

维生素C汇报人：XXX结构性质01摄入途径02生理功能03临床应用04概要outlineVc的结构性质01Vc的结构性质维生素C亦称L-抗坏血酸，是一种含有6个碳原子的酸性多羟基化合物，分子式为C6H8O6，分子量为176.1，易溶于水，20℃下溶解度为333g/L。维生素C分子有四个光学异构体，其中以L-抗坏血酸括性最高，D-异抗坏血酸活性仅为其20％，工业上将其作为食品抗氧剂。D-抗坏血酸和L-异抗坏血酸几乎无活性。L-ascorbicacid（AA）Vc的结构性质维生素C的C2,C3上的羟基具有还原性与酸性，C2羟基的酸性较强，pKa1=4.17，pKa2=11.75.L-ascorbicacid（AA）L-ascorbate（ASC）L-dehydroascorbate（DHA）Vc的摄入途径02Vc的摄入途径《中国食物成分表2017年版》名称维生素C（mg/100g）甜椒（脱水）846枣（鲜）243白菜（脱水）187橘汁（Vc蜜橘）187辣椒（红小）144油菜（脱水）124苜蓿（草头金花菜）118枣（蜜枣，无核）104葱茎（脱水）89菠菜（脱水）82菜花（脱水）82橘汁（浓缩蜜橘）80大蒜（脱水）79萝卜缨（白）77茎用芥菜（青菜头）76酸刺74芥菜（大叶芥菜）72青椒（灯笼椒，柿子椒，大椒）72人类自身无法从头合成维生素C,原因是人体内缺少古洛糖酸内酯氧化酶L-GulLO(L-gulonolactoneoxidase)，故一般通过进食直接摄取维生素C。蔬菜中，辣椒、茼蒿、苦瓜、豆角、菠菜、土豆、韭菜等维生素C含量丰富；水果中，以酸枣、鲜枣、草莓、柑橘、柠檬等含量较多。Vc的摄入途径维生素C在机体内的吸收主要有两种途径：1.通过葡萄糖转运蛋白（GLUT1-4）吸收DHA，再经由谷胱甘肽（GSH）将DHA还原为维生素C。该途径需要与葡萄糖竞争，不是人体吸收维生素C的主要途径，但是红细胞摄入维生素C的唯一途径。2.通过Na+依赖的维生素C转运蛋白(sodium-dependentvitaminCtransporters，SVCTs)进行吸收。SVCTs蛋白家族主要有SVCT1和SVCT2两种，这两种蛋白都显示出高度特异性，即只转运L-抗坏血酸，而不转运DHA、抗坏血酸-2-磷酸、抗坏血酸-2-硫酸等维生素C的衍生物。SVCTs摄取维生素C的过程与Na+具有协同性：每转运一个维生素C分子，就需要共运输2个Na+，以此提供转运维生素C所需要的能量。Vc的摄入途径SVCT1与SVCT2的分布差异见右图。其中，SVCT1主要在小肠、肾等部位表达，影响小肠上皮细胞对食物中维生素C的吸收以及肾对维生素C的重吸收。SVCT2分布则相对较广，在脑、骨、心、肺等部位中均有分布。Vc的生理功能03Vc的生理功能：1)维持氧化还原平衡维生素C具有还原性，可作为电子供体给出一对电子转变为DHA；DHA则能够接受一对电子，重新转变回维生素C。通过这一转化，能够使得清除了ROS的维生素C得到再生，对ROS起到持续的清除作用。线粒体呼吸链是人体ROS的主要来源，线粒体中维生素C的ROS清除机制如图。Vc的生理功能：1)维持氧化还原平衡1.线粒体通过GLUT1将DHA运入内膜。2.复合体III泄漏的电子能够传递给DHA使之还原为AA。DHA还原酶、硫辛酸以及GSH也能将DHA还原。AA对ROS进行清除，又转变回DHA.3.GSSG在谷胱甘肽还原酶的催化下接受NADPH的电子重新生成GSH。Vc的生理功能：2)作为辅酶维生素C是Fe2+与α-酮戊二酸依赖的双加氧酶类（Fe2+/α-KGDDs）的辅酶。典型的Fe2+/α-KGDDs包括胶原脯氨酰-4-羟化酶（CP4H）、JmjC组蛋白脱甲基酶(JHDMs)以及10-11易位DNA羟化酶（TET）等。在Fe2+/α-KGDDs的反应中,维生素C负责电子传递,及时将反应生成的Fe3+还原形成Fe2+。Vc的生理功能：2)作为辅酶CP4H:与胶原蛋白合成相关，保护皮肤的完整性、促使创伤愈合。JHDM：与组蛋白去甲基化相关，调节ESC（胚胎干细胞）的功能，增强成纤维细胞转化为iPSC（诱导性多能干细胞）的重编程。TET：与DNA羟化与去甲基化相关，抑制白血病进展。Vc的生理功能：3)高剂量Vc引起氧化应激假说：维生素C在高剂量的情况下，会在细胞外液中被氧化为抗坏血酸自由基AscH-,使得Fe3+被迅速还原为Fe2+，大量的Fe2+涌入胞内与O2反应生成大量超氧阴离子，后者在超氧化物歧化酶的作用下生成具有毒性剂量的过氧化氢。同时，还原Fe3+时生成的大量DHA，顺浓度梯度进入胞内，将GSH等抗氧化剂耗竭。Vc的生理功能：3)高剂量Vc引起氧化应激因此，有人认为有望使用高剂量的维生素C起到杀伤癌细胞的作用。最近的研究发现，高剂量的维生素C对KRAS或BRAF突变的结肠癌细胞有选择性的毒性，它能使得GSH耗竭、ROS积累至致死量，对癌细胞造成杀伤。同时，高剂量的维生素C能够增加血液瘤对砒霜的敏感性，增加包括卵巢瘤、胰腺瘤、恶性胶质瘤以及非小细胞肺癌肿瘤细胞的放疗与化疗敏感性。Vc的生理功能：3)高剂量Vc引起氧化应激然而，具体为什么某些类型的肿瘤起了反应，而其他类型的肿瘤不受到高剂量维生素C的杀伤，其原因尚不清楚，尽管有人猜想是这些肿瘤的GLUTs表达上调，摄入了更多的DHA，从而对GSH等抗氧化剂的需求量大大提升，致使其对高剂量的维生素C敏感。Vc的临床应用04Vc的实际应用：1）治疗坏血病坏血病（scurvy）又称维生素C缺乏症。缺乏维生素C则导致胶原脯氨酰羟化酶等胶原合成相关的酶无法发挥正常功能，导致胶原蛋白合成异常，间质物质（如结缔组织，骨样组织以及牙本质）的完整性遭到破坏。坏血病是一种急性或慢性疾病，特征为出血，类骨质及牙本质形成异常。儿童主要表现为骨发育障碍，肢体肿痛，假性瘫痪，皮下出血。成人表现为齿龈肿胀、出血，皮下瘀点，关节及肌肉疼痛，毛囊角化等。Vc的实际应用：2）促进创伤治愈维生素C是胶原脯氨酰羟化酶与赖氨酰羟化酶的辅酶，催化羟脯氨酸和羟赖氨酸残基的生成。这两种氨基酸残基对胶原蛋白的折叠与三级结构的维持有重要作用。因此组织创伤或手术后的病人，其伤口肉芽组织生长不良，伤口不易愈合的情况下，可考虑适度补充维生素C，以促进伤口愈合。Vc的实际应用：3）延缓衰老维生素C具有清除ROS的功能，因而可以通过适度补充维生素C来抵抗氧化。同时，维生素C还能够促进胶原蛋白的合成，能够使皮肤富有弹性，减少皱纹的生成。故维生素C能够起到延缓衰老，葆驻青春的作用。Vc的实际应用：4）治疗癌症如前所述，高剂量的维生素C有望应用于癌症的治疗，作为一种选择性的肿瘤杀伤手段。同时也可以将之与砒霜等其他化疗、放疗手段联用，增强其治疗效果。该领域仍在研究当中，投入临床使用应当还需要相当的时间。提问环节05参考文献1.CimminoL,NeelBG.VitaminCinStemCellReprogrammingandCancer.TrendsCellBiol2018;DOI:10.1016/j.tcb.2018.04.0012.SaviniI,RossiA,PierroC,etal.SVCT1andSVCT2:keyproteinsforvitaminCuptake.AminoAcids2008;34:347-355.DOI:10.1007/s00726-007-0555-73.MandlJ,SzarkaA.VitaminC:updateonphysiologyandpharmacology.BrJPharmacol2009;157:1097-1110.DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00282.x谢谢！