Vitamin K2 กับแคลเซียม: กระดูกต้องใช้ หลอดเลือดไม่ควรสะสม

🦴 Vitamin K2 — ยังจำกลไกนี้กันได้ไหม?

เวลาเราพูดถึง “แคลเซียม” หลายคนอาจนึกถึงกระดูกเป็นอย่างแรก จริง ๆ แล้ว แคลเซียม (Calcium) คือแร่ธาตุชนิดหนึ่ง และเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระดูกและฟัน

แต่เรื่องของกระดูกไม่ได้มีเพียงคำถามว่า “เราได้รับแคลเซียมเพียงพอหรือยัง?” เพราะเมื่อร่างกายได้รับแคลเซียมแล้ว ยังมีอีกเรื่องที่สำคัญไม่แพ้กัน คือ แคลเซียมถูกนำมาใช้ในโครงสร้างกระดูกอย่างไร และร่างกายควบคุมการสะสมของแร่ธาตุในเนื้อเยื่อต่าง ๆ อย่างไร?

🦴 ใน กระดูก เราต้องการให้แคลเซียมและแร่ธาตุอื่น ๆ ถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างกระดูกอย่างเหมาะสม

🩸 แต่ใน ผนังหลอดเลือด เรากลับไม่ต้องการให้เกิดการสะสมแร่ธาตุมากผิดปกติ

🦵 ส่วน กระดูกอ่อนบริเวณข้อต่อ ก็จำเป็นต้องมีการควบคุม mineralization ให้อยู่ในภาวะที่เหมาะสม

และนี่คือจุดที่ Vitamin K2 เข้ามามีส่วนเกี่ยวข้องค่ะ

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

🔬 จุดเริ่มต้นคือ Carboxylation

ก่อนจะไปถึงเรื่องกระดูกและหลอดเลือด มีคำหนึ่งที่อยากให้รู้จักก่อน คือ Carboxylation

Vitamin K ทำหน้าที่เป็น cofactor ของเอนไซม์ γ-glutamyl carboxylase (GGCX) ในกระบวนการที่เรียกว่า γ-carboxylation

ฟังดูซับซ้อน แต่ถ้าอธิบายให้ง่ายที่สุดก็คือ Vitamin K ช่วยให้โปรตีนบางชนิดอยู่ในรูปที่ “พร้อมทำงาน”

โปรตีนเหล่านี้เรียกว่า Vitamin K-dependent proteins (VKDPs) และในเรื่องที่เรากำลังพูดถึง มีเพียง 2 ชื่อที่อยากให้จำไว้ก่อนค่ะ

🦴 Osteocalcin → เกี่ยวข้องกับกระดูก

🩸 Matrix Gla Protein (MGP) → เกี่ยวข้องกับการควบคุมการสะสมแร่ธาตุ
(Berkner, 2005; Viegas et al., 2021)

🦴 Osteocalcin — Vitamin K2 เกี่ยวอะไรกับแคลเซียมในกระดูก?

กระดูกที่แข็งแรงไม่ได้ประกอบด้วย “แคลเซียม” เพียงอย่างเดียว

กระดูกมีทั้ง collagen matrix ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐาน และส่วนของแร่ธาตุ โดยเฉพาะผลึก hydroxyapatite ซึ่งมีแคลเซียมและฟอสเฟตเป็นองค์ประกอบสำคัญ หนึ่งในโปรตีนที่อยู่ใน bone matrix คือ Osteocalcin ซึ่งสร้างจากเซลล์สร้างกระดูก หรือ osteoblast

แต่ Osteocalcin ที่สร้างขึ้นมา ยังต้องผ่านกระบวนการ carboxylation ที่อาศัย Vitamin K เมื่อผ่านกระบวนการนี้แล้ว Osteocalcin จะมีความสามารถในการจับแคลเซียมและยึดกับ hydroxyapatite ใน bone matrix

พูดให้เห็นภาพง่ายขึ้นก็คือ Vitamin K2 ช่วยให้ Osteocalcin อยู่ในรูปที่พร้อมทำงาน จึงสามารถจับแคลเซียมและแร่ธาตุไว้ในโครงสร้างกระดูกได้ จึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการที่แคลเซียมถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างกระดูก และกระบวนการ Bone Mineralization (Gundberg et al., 2012; Azuma & Inoue, 2023)

ถ้าจะจำเป็นภาพง่าย ๆ

Vitamin K2
↓
Carboxylation
↓
Osteocalcin พร้อมทำงาน
↓
จับแคลเซียมในโครงสร้างกระดูก
↓
🦴 เกี่ยวข้องกับ Bone Mineralization และการคงโครงสร้างกระดูก

ดังนั้น บางครั้งเราอาจเคยได้ยินคำอธิบายง่าย ๆ ว่า “Vitamin K2 ช่วยพาแคลเซียมไปที่กระดูก” ประโยคนี้ช่วยให้เห็นภาพได้ แต่ถ้าจะอธิบายกลไกให้แม่นยำขึ้นอีก

Vitamin K2 ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งแคลเซียมจากเลือดเข้าสู่กระดูกโดยตรง แต่ Vitamin K2 ช่วยให้ Osteocalcin พร้อมทำหน้าที่จับแคลเซียมใน bone matrix จึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการนำแคลเซียมมาใช้ในโครงสร้างกระดูกอย่างเหมาะสมค่ะ

🩸 MGP — แล้วทำไมต้องควบคุมการสะสมแร่ธาตุ “ผิดที่”?

นี่คืออีกด้านหนึ่งของเรื่องนี้ที่อยากให้เข้าใจค่ะ เพราะแร่ธาตุไม่ได้เป็นสิ่งที่เราต้องการให้สะสมในทุกเนื้อเยื่อ

ลองเปรียบเทียบง่าย ๆ

🦴 กระดูก → ต้องการ mineralization อย่างเหมาะสม
แต่
🩸 ผนังหลอดเลือด → ไม่ควรเกิด mineralization มากผิดปกติ

ร่างกายจึงมีกลไกที่ช่วยควบคุมเรื่องนี้ และหนึ่งในโปรตีนสำคัญคือ Matrix Gla Protein หรือ MGP

MGP พบในเนื้อเยื่อหลายชนิด รวมถึง vascular smooth muscle cells หรือเซลล์กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด เช่นเดียวกับ Osteocalcin — MGP ก็เป็น Vitamin K-dependent protein และต้องอาศัย Vitamin K ในกระบวนการ carboxylation เพื่อให้อยู่ในรูปที่สามารถทำหน้าที่ได้อย่างเหมาะสม

MGP มีบทบาทสำคัญในการ ยับยั้งและควบคุม vascular calcification หรือพูดให้เข้าใจง่ายขึ้น คือ MGP เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ช่วยควบคุมไม่ให้เกิดการสะสมแร่ธาตุมากผิดปกติในผนังหลอดเลือด
(Barrett et al., 2018; Shioi et al., 2020)

ตรงนี้จึงเป็นอีกภาพหนึ่งที่ช่วยให้เข้าใจ Vitamin K2 ได้ดีขึ้น

🦴 ในกระดูก — Osteocalcin เกี่ยวข้องกับการนำแคลเซียมมาใช้ในโครงสร้างกระดูก
🩸 ในหลอดเลือด — MGP เกี่ยวข้องกับการควบคุมไม่ให้เกิดการสะสมแร่ธาตุมากผิดปกติ

🦵 แล้ว MGP เกี่ยวอะไรกับกระดูกอ่อนบริเวณข้อต่อ?

MGP ไม่ได้พบเฉพาะในหลอดเลือดค่ะ แต่ยังมีการแสดงออกใน chondrocytes หรือเซลล์ของกระดูกอ่อน และเกี่ยวข้องกับการควบคุม calcification/mineralization ของ cartilage เรื่องนี้สำคัญ เพราะ กระดูกอ่อนไม่ได้ต้องการ mineralization ในลักษณะเดียวกับกระดูก

กระดูกอ่อนบริเวณข้อต่อจำเป็นต้องรักษาสภาพของ extracellular matrix และระดับ mineralization ที่เหมาะสม เพื่อคงการทำงานตามปกติ ดังนั้น Vitamin K-dependent proteins เช่น MGP จึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับระบบที่ควบคุม mineralization ตามปกติของกระดูกอ่อน
(Viegas et al., 2021)

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

💡 สรุปให้จำง่ายในภาพเดียว

ถ้าอ่านมาถึงตรงนี้แล้วศัพท์เริ่มเยอะ ไม่จำเป็นต้องจำทั้งหมดค่ะ ให้จำเพียงว่า

Vitamin K2 → Carboxylation → ช่วยให้โปรตีนบางชนิด “พร้อมทำงาน”

แล้วจำโปรตีนสำคัญ 2 ตัว

🦴 Osteocalcin — ฝั่งกระดูก
Vitamin K2 ช่วยให้ Osteocalcin พร้อมทำงาน → จับแคลเซียมในโครงสร้างกระดูก → เกี่ยวข้องกับ Bone Mineralization และการคงโครงสร้างกระดูก

🩸 MGP — ฝั่งควบคุมการสะสมผิดที่
Vitamin K2 ช่วยให้ MGP พร้อมทำงาน → มีบทบาทควบคุม/ยับยั้ง vascular calcification → ช่วยควบคุมไม่ให้เกิดการสะสมแร่ธาตุมากผิดปกติในผนังหลอดเลือด

🦵 MGP — ในกระดูกอ่อน
เกี่ยวข้องกับการควบคุม mineralization ของ cartilage → มีส่วนในการคงสภาวะ mineralization ตามปกติของกระดูกอ่อน

เพราะฉะนั้น เรื่องของแคลเซียมจึงไม่ได้มีเพียงคำถามว่า “เราได้รับแคลเซียมเพียงพอหรือยัง?”
แต่อีกคำถามหนึ่งที่น่าสนใจไม่แพ้กันคือ
“เมื่อมีแคลเซียมแล้ว ร่างกายนำแคลเซียมไปใช้ในกระดูกอย่างไร และควบคุมไม่ให้แร่ธาตุสะสมผิดที่ได้อย่างไร?”

และนี่คือจุดที่ Vitamin K2, Osteocalcin และ MGP เชื่อมโยงกันค่ะ 🦴🩸🦵

Pharmacist-Led • Evidence-Based

References

• Berkner KL. The vitamin K-dependent carboxylase. Annu Rev Nutr. 2005;25:127–149.
• Gundberg CM, Lian JB, Booth SL. Vitamin K-dependent carboxylation of osteocalcin: friend or foe? Adv Nutr. 2012;3(2):149–157.
• Barrett H, et al. Is Matrix Gla Protein associated with vascular calcification? A systematic review. Nutrients. 2018;10(4):415.
• Shioi A, Morioka T, Shoji T, Emoto M. The inhibitory roles of vitamin K in progression of vascular calcification. Nutrients. 2020;12(2):583.
• Viegas CSB, et al. Vitamin K-dependent proteins in skeletal development and disease. Int J Mol Sci. 2021;22:9328.
• Azuma K, Inoue S. Roles of vitamin K-dependent protein in biomineralization. Int J Mol Med. 2023;52:105.