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发布人：上海陶术生物科技有限公司
发布日期:2026/10/13 10:12:54
▲ Menaquinone-7 (T12001，CAS: 2124-57-4)的化学结构式
Menaquinone-7 (T12001)，CAS: 2124-57-4 是维生素K家族的长链醌类化合物，最初源自抗出血因子研究，并在实验上被确立为Gla蛋白γ-羧化反应中最具生物活性的辅因子。其作用机制基于内质网中的维生素K循环：Menaquinone-7 处于还原的对苯二酚态时，向维生素K依赖性γ-谷氨酰羧化酶（GGCX）提供电子，使特定谷氨酸残基转化为γ-羧基谷氨酸（Gla），从而赋予蛋白质对Ca2+的高亲和结合能力。催化过程中，Menaquinone-7 被氧化为环氧化物；随后通过维生素K环氧化物还原酶复合体（VKORC1/VKORC1L1）及辅助醌还原酶将其依次还原回醌态/对苯二酚态，完成反复循环以持续驱动羧化反应[1,2]。
在生物学功能与研究用途上，Menaquinone-7 确保广泛的维生素K依赖蛋白获得完整的Gla基序，包括凝血相关蛋白、细胞外基质调控因子（如矩阵Gla蛋白）以及骨源性蛋白（如骨钙素）。通过促进充分羧化，Menaquinone-7 直接决定这些蛋白的Ca2+依赖构象激活及其与生物矿物或膜表面的结合特性。在细胞系统中，Menaquinone-7 的疏水长异戊二烯侧链有利于其富集于内质网膜，恰与GGCX与VKOR定位一致，从而形成持续、活性强的辅因子库，在生理水平的氧与CO2条件下支持高计量的羧化[1,2]。
在该通路中，关键组分包括：催化酶GGCX；Menaquinone-7 的还原/环氧化物氧化还原对；再生还原态的VKOR家族；以及含谷氨酸底物位点的Gla蛋白。Menaquinone-7 通过提高还原态辅因子的稳态供给量来调控该通路，从而提升GGCX的催化通量，并将Gla:Glu比值推向完全羧化。由于环氧化物的生成与羧化呈化学计量关系，Menaquinone-7 还可通过定量环氧化物与Gla终产物，为质谱或色谱评估通量提供精确读出。
基于上述特性，研究中常将 Menaquinone-7 用于：(i) 体外酶学以测定GGCX与VKOR的动力学并以其作为电子供体；(ii) 肝脏、血管或骨相关的细胞模型中调节分泌型或基质结合型Gla蛋白的羧化状态，从而解析Ca2+依赖相互作用；(iii) 在可控氧化还原环境下描绘内质网向 Menaquinone-7 的电子传递；(iv) 标定未羧化/已羧化蛋白同工型的分析流程。凭借高生物活性，Menaquinone-7 是推动维生素K循环高效运行、阐明Gla依赖蛋白装配、矿物相互作用与膜定位机制的有力工具[1,2]。
▲ 通过MitoTracker染色、JC-1膜电位检测、MitoSOX活性氧染色、Western blot、免疫荧光、mtDNA定量、ATP含量及细胞耗氧率测定等多种手段证实，Menaquinone-7（MK-7）可有效改善衰老原代骨髓间充质干细胞中线粒体形态、膜电位、氧化应激、融合分裂及自噬相关蛋白表达、线粒体DNA稳态及能量代谢功能，且该保护效应可被Ccn2敲低所削弱。
Menaquinone-7 (T12001) 在老年相关骨与细胞体系中表现出多重有益作用。在老年来源的骨髓间充质干细胞中，Menaquinone-7 具有抗衰老效应，并通过挽救受损的线粒体形态与膜电位、降低升高的线粒体活性氧、恢复细胞内 ATP 生成与氧耗率来改善线粒体功能。与其参与线粒体自噬相一致，Menaquinone-7 影响 OPA1、PINK1、Parkin、LC3II、DRP1、胞质线粒体 DNA 以及 LC3 阳性线粒体比例等指标。此外，Menaquinone-7 还能抑制原代骨髓巨噬细胞的成骨吸收相关分化。在老年小鼠股骨中，Menaquinone-7 被证实可逆转多项骨参数与组织学指标的受损，包括小梁骨 BMD、Tb.BV/TV、Tb.Th、Tb.N、小梁致密度、胶原沉积、Ocn 阳性成骨细胞数量以及骨形成速率。研究同时指出，Ccn2 对 Menaquinone-7 的线粒体自噬相关调控至关重要，且 Ccn2 过表达可增强 Menaquinone-7 在体内对老年性骨质流失相关表型的改善效果。上述结果共同表明，Menaquinone-7 对线粒体与骨相关结局具有多向度的积极影响，并依赖 Ccn2 以实现其完整活性。[3]
▲ 通过细胞活力、凋亡、划痕迁移、铁死亡抵抗、脂质过氧化、总活性氧、NF-κB及ICAM-1表达等多种检测手段证实，Menaquinone-7（MK-7）可增强人冠状动脉内皮细胞的活力、迁移能力及抗氧化防御能力，并抑制炎症相关信号通路活化，从而促进抗氧化、促再生的内皮表型。
Menaquinone-7 (T12001) 在人冠状动脉内皮细胞中表现出有利于再生与抗氧化的特征。具体而言，Menaquinone-7 提高细胞存活率，在1 µM与10 µM时分别增加27%与20%；同时，作为凋亡替代指标的caspase 3/7活性分别下降21%与27%。在以RSL3（500 nM，8小时）诱导的铁死亡压力下，共处理的Menaquinone-7使细胞存活分别部分恢复至对照的32 ± 5%与44 ± 11%。基于BODIPY 581/591 C11的检测显示，Menaquinone-7 明显抑制RSL3诱导的脂质过氧化物累积。在过氧化氢刺激模型中，10 µM 的 Menaquinone-7 可降低细胞内ROS水平。炎症相关指标亦得到改善：Menaquinone-7 降低了NF-κB在mRNA与蛋白层面的表达与活化，并在基础与促炎刺激条件下均减少ICAM-1的表达。上述结果共同表明，Menaquinone-7 通过提升细胞活力、降低凋亡信号、抵御铁死亡相关损伤、减少脂质过氧化和ROS生成，并抑制NF-κB与ICAM-1，呈现出促内皮修复与抗氧化的表型。[4]
Menaquinone-7 作为维生素K循环中的关键辅因子，通过其还原态向γ-谷氨酰羧化酶（GGCX）提供电子，促进谷氨酸残基转化为γ-羧基谷氨酸（Gla），赋予蛋白质高亲和力的钙结合能力。文献显示，Menaquinone-7 在改善老年骨髓干细胞线粒体功能、抑制衰老以及通过PINK1介导的线粒体自噬发挥作用，同时促进冠状动脉内皮细胞存活，降低细胞凋亡和铁死亡，减少氧化应激与炎症反应。未来研究可聚焦其在老年骨质流失、血管修复及氧化应激相关疾病中的治疗潜力，并深入解析其在氧化还原生物学及蛋白羧化调控中的机制。
Q1: Menaquinone-7 在维生素K循环中的主要生化功能是什么？
A1: Menaquinone-7 以其还原态的对苯二酚形式向γ-谷氨酰羧化酶（GGCX）提供电子，催化谷氨酸残基转化为γ-羧基谷氨酸（Gla），这是维生素K依赖蛋白质钙结合的关键修饰。
Q2: 文献中指出 Menaquinone-7 如何影响线粒体功能和骨健康？
A2: Menaquinone-7 通过恢复线粒体形态与膜电位、降低线粒体活性氧、恢复ATP生成及氧耗率，促进PINK1介导的线粒体自噬，改善老年骨髓间充质干细胞的线粒体功能，并在老年小鼠骨组织中逆转骨参数受损，抑制成骨吸收相关分化。
Q3: Menaquinone-7 在氧化和铁死亡压力下对内皮细胞有哪些影响？
A3: Menaquinone-7 提高内皮细胞存活率，降低caspase 3/7活性，抑制脂质过氧化物和细胞内ROS生成，减少NF-κB与ICAM-1表达，表现出促进内皮修复和抗氧化的效应。
[1] Shearer MJ, Newman P, et al. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemost. 2008;100(4):530-547.
[2] Rishavy MA, Berkner KL, et al. Vitamin K oxygenation, inhibition, and the physiological function of the vitamin K cycle. Annu Rev Nutr. 2012;32:77-99.
[3] Xu Y, Zhang W, Xu W, Li S, Zhang D, Lin X, et al.. Menaquinone-7 alleviates mitochondrial dysfunction and senescence in senile osteoporosis by targeting the PINK1-mediated mitophagy via PXR/ERK/CREB signaling pathway.. Journal of pharmaceutical analysis. 2026;16(6):101432.
[4] Repges E, Aksoy A, Czogalla-Nitsche K, Zietzer A, Müller C, Oldenburg J, et al.. VKORC1L1-mediated vitamin K recycling counters ferroptosis to promote endothelial repair.. Scientific reports. 2026;16(1):.
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