二、生理作用
1.維生素A 維生素A的生理作用主要表現(xiàn)在以下三個方面。
(1)構(gòu)成視網(wǎng)膜的感光物質(zhì)，即視色素。已知維生素A的缺乏主要影響暗視覺，與暗視覺有關(guān)的是視網(wǎng)膜桿狀細胞中所含的視紫紅質(zhì)(visual purple,又名rhodopsin)。視紫紅質(zhì)是由維生紗A的醛衍生物(視黃醛)與蛋白質(zhì)結(jié)合生成的、視蛋白與視黃醛的結(jié)合要求后者具有一定的構(gòu)型，體內(nèi)只有11-順位的視黃醛才能與視蛋白結(jié)合，此種結(jié)合反應需要消耗能量并且只在暗處進行，因為視紫紅質(zhì)遇光則易分解。視紫紅質(zhì)對弱光非常敏感，甚至一個光量子即可誘發(fā)它的光化學反應，導致其最終分解成視蛋白和全反位視黃醛。
視紫紅質(zhì)
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前光視紫紅質(zhì)
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光視紫紅質(zhì)
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間視紫紅質(zhì)Ⅰ
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間視紫紅質(zhì)Ⅱ
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視蛋白+全反位視黃醛
因為在此過程中視紫紅質(zhì)分解而退色，所以又叫做“漂白”(bleaching)、視紫紅質(zhì)的漂白是放能反應，通過視桿細胞外段特有的結(jié)構(gòu)，能量轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動，引起視覺。由于視紫紅質(zhì)的分解，殘留在視網(wǎng)膜內(nèi)的視紫紅質(zhì)的量甚少，若不及時再合成，則視網(wǎng)膜就不能再感受弱光的刺激，此時在光線弱的暗處就看不見物體了。然而，由視紫紅質(zhì)分解所產(chǎn)生的全反位視黃醛可以經(jīng)還原、異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?1-順位視黃醇，并進一步又氧化成11-順視黃醛。這樣，在暗處11-順視黃醛又可與視蛋白結(jié)合再生成視紫紅質(zhì)，如下圖所示。
圖3-2 視紫紅質(zhì)的合成、分解與視黃醛的關(guān)系
人們從強光下轉(zhuǎn)而進入暗處，起初看不清物體，但稍停一會兒，由于在暗處視紫紅質(zhì)的合成增多，分解減少，桿細胞內(nèi)視紫紅質(zhì)含量逐漸積累，對弱光的感受性加強，便又能看清物體，這一過程稱為暗適應(dark adaptation)。從上圖可以看出，當維生素A缺乏時，11-順視黃醛得不到足夠的補充，桿細胞內(nèi)視紫紅質(zhì)的合成減弱，暗適應的能力下降，可致夜盲(night blindness)，祖國醫(yī)學稱此癥狀為“雀目”。
(2)維持上皮結(jié)構(gòu)的完整與健全
維生素A是維持一切上皮組織健全所必需的物質(zhì)，缺乏時上皮干燥、增生及角化，其中以眼、呼吸道、消化道、泌尿道及生殖系統(tǒng)等的上皮影響最為顯著。在眼部，由于淚腺上皮角化，淚液分泌受阻，以致角膜、結(jié)合膜干燥產(chǎn)生干眼病(xerophthalmia)，所以維生素A又稱為抗干眼病維生素。皮脂腺及汗腺角化時，皮膚干燥，毛囊周圍角化過度，發(fā)生毛囊丘疹與毛發(fā)脫落。由于上皮組織的不健全，機體抵抗微生物侵襲的能力降低，容易感染疾病。
(3)促進生長、發(fā)育
缺乏維生素A時，兒童可出現(xiàn)生長停頓、骨骼成長不良和發(fā)育受阻。在缺乏維生素A的雌性大鼠則出現(xiàn)排卵減少，影響生殖。
維生素A如何維持上皮組織的健全和促進兒童和幼小動物的生長、發(fā)育其機理尚未完全闡明。近年來的研究表明，維生素A(視黃醇)及其衍生物視黃酸可影響上皮細胞的分化過程。缺乏維生素A則培養(yǎng)中的上皮細胞趨向于分化為復層鱗狀上皮，而向培養(yǎng)基中添加維生素A則減弱此種表型的表達，刺激粘液分泌上皮的形成。再從分子機制上探討則發(fā)現(xiàn)維生素A具有類固醇激素樣的作用，通過與細胞內(nèi)受體結(jié)合，形成復合物轉(zhuǎn)位于細胞核內(nèi)，啟動某種基因的轉(zhuǎn)錄和促進某種蛋白質(zhì)的合成(參看代謝調(diào)節(jié)一章)。此種作用已在角質(zhì)細胞的角蛋白合成和胚胎癌細胞的Ⅳ型膠原蛋白合成中得到證實。視黃酸還有促進胚胎的正常發(fā)育和分化以及對抗促癌劑(promoters)的作用。然而，有人認為維生素A的抗癌作用不在于它的對基因表達的調(diào)整，而是與它對細胞表面的作用有關(guān)。已知維生素A可促進糖蛋白的合成，特別是作為細胞表面受體的糖蛋白和纖維粘連蛋白(fibronectin)的合成。癌變細胞其表面因缺乏纖維粘連蛋白而喪失正常粘附能力，此缺陷可被維生素A所逆轉(zhuǎn)。維生素A還使細胞表面上的EGF受體(上皮生長因子受體)數(shù)目增加，通過促進EGF與細胞的結(jié)合而促進生長。
