维生素B12对神经系统发育和生理功能的作用

党晓鹏

（陕西金冠牧业有限公司，西安，710018）

维生素B12对神经系统发育和生理功能的作用

党晓鹏

（陕西金冠牧业有限公司，西安，710018）

维生素B12是一种含金属元素钴的B族维生素，其主要的生理功能除参与制造骨髓红细胞，防止恶性贫血外，它还是神经系统功能健全发育不可缺少的营养物质，具有促进神经组织中脂蛋白的合成，维持神经系统正常生理功能等重要作用。

维生素B12；神经系统；发育；功能

0 引言

维生素B12又叫钴胺素，是B族维生素中迄今为止发现最晚的一种，也是唯一含有金属元素的维生素。自然界中的维生素B12都是微生物合成的，高等动植物自身不能合成维生素B12。维生素B12需要一种肠道内源因子才能被吸收，动物体内若缺乏这种内源因子，即使饲料中维生素B12来源充足也会患恶性贫血。植物性饲料原料中基本不含维生素B12。维生素B12在肠道内停留时间较长，大约需要三小时才能被吸收。维生素B12是一种含有三价钴的多环化合物，四个吡咯环连在一起变成为一个与卟啉相似的咕啉大环，是维生素B12分子结构的核心。维生素B12为浅红色的针状结晶，易溶于水和乙醇，在pH值4.5～5.0弱酸条件下最稳定，强酸（pH＜2）或碱性溶液中易分解。遇热活性有一定程度破坏，但短时间的高温损失较小，遇强光或紫外线易被破坏[1]。

维生素B12主要有四种结构形式，分别是氰钴胺、羟钴胺、甲钴胺和腺苷钴胺。人们一般常把氰钴胺称之为维生素B12，这在某种程度上是一种误解。其实真正能够被生物直接利用的维生素B12是甲钴胺和腺苷钴胺两种活性型式，这也是维生素B12在血液中存在的主要形式。其它两种氰钴胺和羟钴胺需在机体内先转化为这两种形式才可参与体内的生化反应[2]。

1 维生素B12在神经系统发育中的作用

维生素B12在脑组织和神经系统生长发育过程中有着十分重要的作用，不足或缺乏都会导致发育障碍，而且维生素B12还是中枢神经管缺陷的独立危险因素。妊娠期母畜若缺乏维生素B12，其后代发生脊柱裂的风险将会增加3～5倍。维生素B12是转甲基酶的辅酶，影响体内四氢叶酸的再生，造成一碳单位代谢受阻，DNA合成障碍，神经组织细胞发育不良或异常。另外，维生素B12还是甲硫氨酸合成酶的辅酶，促进同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸，如果缺乏将会导致高同型半胱氨酸血症，造成神经系统发育缺陷[3]。

2 维生素B12在维持神经系统正常生理功能中的作用

维生素B12是维持神经系统生理功能健全不可缺少的营养素，参与神经组织脂蛋白的合成，维护神经髓鞘的生理代谢与功能。缺乏维生素B12时，可引起神经障碍、脊髓变性，并可造成严重的精神症状。维生素B12缺乏可导致周围神经炎。幼龄畜禽的早期表现是表情呆滞、反应迟钝，喜卧，不运动。维生素B12还可以引起脊髓和大脑白质的联合变性病变，并导致以脱髓鞘为特征的神经组织病理改变，表明维生素B12参与神经组织髓鞘形成过程。甲钴胺是中枢神经系统内许多甲基化反应的唯一甲基提供者，神经髓鞘碱性蛋白及卵磷脂合成都需要维生素B12提供甲基。卵磷脂是由卵磷脂乙酰胺甲基化得到，而髓鞘碱性蛋白甲基化对髓鞘结构的稳定性及致密性非常重要。

2.1 维生素B12与脑白质病

在中枢神经系统内起作用的维生素B12主要是甲钴胺和腺苷钴胺。甲钴胺缺乏可导致髓鞘碱性蛋白甲基化减少，从而引起髓鞘变性退化。腺苷钴胺缺乏导致甲基丙二酰辅酶A及其前体丙酰基CoA的积累，丙酰基CoA替代合成偶数链脂肪酸的底物，从而形成异常奇数链脂肪酸，并导致奇数链脂肪酸反常插入细胞膜脂质中，引起神经组织髓鞘纤维的损害。维生素B12缺乏还可引起病理上以脱髓鞘性改变为特征的脑白质病。研究发现，血清中维生素B12的水平决定了脑白质损伤(尤其是室旁脑白质)的严重程度[4]。维生素B12可明显改善严重脑白质病及自主神经功能紊乱症。对在缺乏维生素B12介质中培养的不能产生结构稳定的髓鞘碱性蛋白的新生大鼠，以及患有自身免疫性脑脊髓炎的大鼠，应用甲钴胺治疗均可减轻发病的严重程度，显著降低大鼠的病死率。对其进行神经病理学检查，可见大脑、脑干白质区血管周围有大量单核细胞和淋巴细胞浸润，形成典型的血管“套袖”样改变，髓鞘染色可见脑室周围白质片状、不对称脱髓鞘病变。通过甲钴胺治疗可完全恢复大鼠的上述病理变化[5]。临床研究表明，应用大剂量甲钴胺治疗急性多发性硬化神经炎效果也非常明显，而对于慢性进行性多发性硬化神经炎效果较差，自主运动功能改善不明显。

2.2 维生素B12与神经退行性疾病

2.2.1 维生素B12与阿尔茨海默病

维生素B12与人类的认知、语言表达及空间立体记忆等有密切关系，医学临床上用于改善痴呆患者的部分症状。维生素B12缺乏可致人类阿尔茨海默病的发病率升高，患该病症的概率是正常老年人的l～5倍。维生素B12缺乏增加了发生认知功能损害的危险性，对于轻中度痴呆且伴有维生素B12缺乏的患者，给予维生素B12治疗后临床症状明显减轻，同时脑部供血状况也大幅度改善。有研究认为，阿尔茨海默病患者如伴有明显的维生素B12下降，则会发生脑部神经组织的不可逆损害[6]。

2.2.2 维生素B12与帕金森病

既往研究已经表明维生素B12缺乏可以引起血液中同型半胱氨酸浓度升高，同型半胱氨酸升高可以激活蛋白酶激活受体，通过增加还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶和减少硫氧还原蛋白表达引起活性氧增加。另外，同型半胱氨酸升高还可导致还原型谷胱甘肽减少，抗氧化能力减弱，两者均可引起严重的氧化应激反应。氧化应激使神经鞘磷脂酶特别是中性神经鞘磷脂酶被激活，神经鞘磷脂被水解为神经酰胺和磷酸胆碱，引起少突胶质细胞受到破坏。同时，神经酰胺作为一种重要的第二信使，可在多种信号传导过程中发挥作用，进一步造成少突胶质细胞损害。如果患者长期维生素B12缺乏，则少突胶质细胞损伤持续存在，最终导致出现脑白质疏松。维生素B12与帕金森病的研究越来越受到关注。目前认为，高同型半胱氨酸血症对多巴胺能神经元具有潜在毒性作用，高同型半胱氨酸可增强1-甲基4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶的神经毒性，导致超氧离子增加，磷酸腺苷合成减少，引起黑质神经元过度凋亡。研究还发现部分帕金森病患者出现的高同型半胱氨酸血症状态会导致维生素B12更加缺乏，会加重帕金森病的进展[7]。因此补充和增加维生素B12的摄入量会降低血液中同型半胱氨酸的水平，从而降低帕金森病的危险性[8]。随着中枢神经系统疾病发病率越来越高，维生素B12的作用已经引起人们足够的重视。2.2.3维生素B12与各种神经系统疾病

维生素B12缺乏可造成弥漫性和进行性神经脱髓鞘病变，破坏神经细胞的正常形态和功能，诱发各种神经系统疾病。此类疾病常始发于外周神经，逐渐发展到脊髓的后段和侧段，引起神经系统功能障碍。

维生素B12缺乏可造成脊髓长束的继发性脱髓鞘，尤其在皮质脊髓束，出现充满脂肪颗粒的巨噬细胞造成的小空泡，严重时传导束的轴索消失，在脑白质和周围神经也会发生同样的病理变化。目前许多研究发现脱髓鞘病变不仅累及脊髓后侧索，亦可累及脊髓前索、大脑白质、周围神经、脑干及视神经等，造成广泛的神经组织损伤。

3 结语

综上所述，维生素B12除经典的促进骨髓红细胞生长，防止恶性贫血的生理功能外，对神经系统生长发育和正常生理功能的维持作用愈来愈引起维生素营养研究领域的关注。

[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.

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S816.15

A

1008-6137（2017）02-0010-03

党晓鹏，男，一九六六年五月出生，陕西富平人。一九八九年毕业于西北农林科技大学，农学硕士。高级兽医师职称，曾获省部级科技奖四项，发表科技论文四十余篇，参编专著三部。现任陕西金冠牧业有限公司技术总监，陕西省纳米维生素工程研究中心副主任,西安市纳米维生素工程实验室主任。主要从事畜禽复合维生素、复合预混料及动物保健产品研发和技术服务工作。

2017-03-03.