Blogs
從維生素的發現到血管醫學：壞血病之謎揭示的血管守護者

從維生素的發現到血管醫學：壞血病之謎揭示的血管守護者

2026年2月6日

引言：看不見的營養素改變了醫學

今天，當人們聽到「維生素（Vitamin）」這個詞時，往往會有一種**「對身體有益的補充劑」**的印象。然而，直到20世紀初，維生素的概念根本不存在，正因為如此，數以百萬計的生命不斷逝去。

特別是在血管健康方面，維生素的發現史本質上就是血管醫學的歷史。壞血病（scurvy）的恐怖揭示了維生素C與血管的深層關係，而對腳氣病（beriberi）的研究告訴我們，它不僅影響神經系統，還影響循環系統。

在本文中，我們將追溯維生素的發現歷史，並從科學史的角度解釋它們是如何與血管健康聯繫在一起的。

1. 維生素概念誕生之前：「神秘怪病」的時代

壞血病：大航海時代的噩夢

在15至18世紀的歐洲大航海時代，有一種疾病讓船員們接連死亡。這就是壞血病（scurvy）。

症狀非常可怕：

  • 牙齦出血，牙齒脫落
  • 皮下出血（紫癜），舊傷口再次出血
  • 全身倦怠，貧血
  • 血管壁變脆，導致微血管破裂

在長途航行中，超過50%的船員死於壞血病並不罕見1。

詹姆斯·林德的實驗（1747年）

1747年，蘇格蘭海軍外科醫生詹姆斯·林德（James Lind）進行了可以說是醫學史上第一次臨床對照試驗的實驗。

他將12名患有壞血病的船員分成6組，對每組嘗試不同的「治療方法」。結果，被給予柑橘類水果（橙子和檸檬）的小組奇蹟般地康復了2。

然而，這一發現在最初被醫學界忽視了。致病物質（維生素C）實際上要到170多年後才被確定。

為什麼「血管」會變弱？ 後來發現的事實是，維生素C（抗壞血酸）是膠原蛋白合成所必需的。膠原蛋白就像支撐血管壁（尤其是微血管）結構的「鋼骨」。當維生素C缺乏時，血管實際上會「崩潰」。

腳氣病：襲擊亞洲的瘟疫

從19世紀末到20世紀初，**腳氣病（beriberi）**在包括日本在內的東亞地區肆虐。

症狀包括：

  • 周圍神經病變（麻木，腿部無力）
  • 心力衰竭（濕性腳氣病）：心臟擴大並出現水腫
  • 猝死

腳氣病在當時的日本每年造成數萬人死亡，並成為明治時代日本海軍和陸軍的一個嚴重問題。

高木兼寬和鈴木梅太郎：日本研究人員的貢獻

  • 高木兼寬（1849-1920）：作為海軍軍醫，他推行改革，將飲食從白米改為大麥飯，從而大幅減少了腳氣病（1884年）3。雖然當時原因不明，但後來發現是由於缺乏維生素B1（硫胺素）。

  • 鈴木梅太郎（1874-1943）：1910年，他在世界上首次從米糠中提取了**「Oryzanin」**（後來得維生素B1）4。這是世界上首次分離維生素的非凡成就，但不幸的是，國際認可被推遲了。

腳氣病與血管/心臟的關係

維生素B1不僅僅是「神經維生素」。它對於心肌能量代謝（檸檬酸循環中的糖分解）至關重要，其缺乏會導致心肌功能障礙，導致類似於擴張型心肌病的狀態（濕性腳氣病）5。

2. 「維生素」概念的誕生（1912年）

卡西米爾·馮克：為營養素命名的人

1912年，波蘭生物化學家卡西米爾·馮克（Casimir Funk）將從腳氣病研究中獲得的化合物命名為「Vitamine」6。

詞源是：

  • Vita（拉丁語「生命」） + amine（胺，氮化合物）

後來發現並非所有維生素都具有胺結構，因此去掉了最後的「e」，變成了**「Vitamin」**。

這一命名確立了**「即使是微量也是必需的營養素」**的概念。

3. 主要維生素的發現及其與血管的關係

維生素C（抗壞血酸）：1932年分離

  • 發現者：阿爾伯特·聖捷爾吉（Albert Szent-Györgyi）從紅辣椒中分離出來（1932年），獲得諾貝爾獎7。
  • 對血管的影響：
    • 膠原蛋白合成的輔酶
    • 維持血管內皮結構
    • 通過維持NO（一氧化氮）的產生來保護血管舒張功能

始於壞血病研究的維生素C的發現，也是現代血管內皮功能（FMD）研究的起點。

維生素B群：連接神經和血管的代謝關鍵

維生素發現年份發現者血管方面的主要參與
B1（硫胺素）1926年分離揚森，艾克曼心肌代謝，預防心力衰竭
B6（吡哆醇）1934年分離捷爾吉同型半胱胺酸代謝（去除血管毒素）
B9（葉酸）1941年分離米切爾降低同型半胱胺酸，改善FMD
B12（鈷胺素）1948年分離里克斯，史密斯同型半胱胺酸代謝，神經/血液維持

特別是葉酸、B6和B12對於代謝同型半胱胺酸至關重要，後者被認為是「血管毒素」，並且與維持血管內皮功能直接相關8。

維生素D：從「佝僂病」到「血管激素」

克服佝僂病

在19和20世紀，工業革命後城市地區的佝僂病（骨骼變形，生長遲緩）激增。原因是缺乏陽光導致的維生素D缺乏。

  • 1919-1922年：愛德華·梅蘭比（Edward Mellanby）等人發現了維生素D9。
  • 結果發現，曬太陽和攝入魚肝油可以顯著改善佝僂病。

對血管的影響

現代研究表明，維生素D不僅是「骨骼維生素」，而且是循環系統的調節劑（類激素物質）：

  • 抑制RAAS（腎素-血管緊張素系統）
  • 防止血管平滑肌鈣化
  • 維持內皮細胞功能並改善動脈僵硬度10

維生素K：從「血液凝固」到「防止血管鈣化」

  • 發現年份：1929年，亨利克·達姆（Henrik Dam）從小雞的出血性疾病中發現了它11。
  • 詞源：Koagulation（德語「凝固」）

起初被認為是合成凝血因子所需的營養素，但現在其在防止血管鈣化方面的關鍵作用正受到關注。

維生素K激活MGP（基質Gla蛋白），防止鈣沈積在血管壁上12。當缺乏時，血管會「像骨頭一樣變硬」。

4. 維生素學改變血管醫學的時刻

範式轉變：從「缺乏症治療」到「預防醫學」

直到20世紀中葉，維生素一直是**「治療缺乏症（壞血病、腳氣病、佝僂病）的藥物」。**

然而，自1980年代以來的流行病學研究表明，維生素作為「預防慢性疾病（動脈硬化、心血管疾病）的預防因子」也很重要。

  • 弗雷明漢心臟研究等大規模流行病學調查顯示，維生素B群和維生素D的血液水平與心血管疾病風險之間存在關聯。
  • 討論了維生素C和E的抗氧化作用有助於抑制動脈硬化進展的可能性（儘管也發現了「抗氧化悖論」的問題）。

總結：維生素曾是「血管的守護者」

回顧維生素的發現歷史，我們注意到其中許多始於血管或循環系統的異常。

維生素歷史疾病對血管的核心作用
C壞血病（血管崩潰）膠原蛋白合成，NO保護
B1腳氣病（心力衰竭）心肌能量代謝
B6, B9, B12高同型半胱胺酸血症去除血管毒素，內皮保護
D佝僂病（後來發現與CVD有關）血壓調節，抑制動脈硬化
K凝血障礙（後來發現與鈣化有關）防止血管鈣化

關鍵信息 (Take Home Message)

  • 維生素的發現源於人類遭受缺乏症折磨的悲劇。
  • 對壞血病、腳氣病和佝僂病的研究揭示了維生素與血管之間的深層聯繫。
  • 今天，維生素不僅被重新評估為「治病的藥物」，而且被視為**「持續保護血管的營養素」。**

相關文章

參考文獻

  1. Bown SR. Scurvy: How a Surgeon, a Mariner, and a Gentlemen Solved the Greatest Medical Mystery of the Age of Sail. St. Martin’s Press. 2004. — 一本詳細描述壞血病歷史背景及其在大航海時代毀滅性影響的歷史醫學書籍。 ↩︎

  2. Lind J. A treatise of the scurvy. In three parts. Containing an inquiry into the nature, causes and cure, of that disease, together with a critical and chronological view of what has been published on the subject. Edinburgh: Sands, Murray and Cochran. 1753. — 一份關於柑橘治療壞血病的報告，作為人類歷史上第一次臨床對照試驗留在醫學史上。 ↩︎

  3. Itokawa Y. Kanehiro Takaki (1849-1920): a biographical sketch. J Nutr. 1976;106(5):581-588.
    PubMed: 772183 — 一篇傳記論文，總結了高木兼寬在日本海軍成功抗擊腳氣病的成就。 ↩︎

  4. Suzuki U, Shimamura T, Odake S. Über Oryzanin, ein Bestandteil der Reiskleie, und seine physiologische Bedeutung. Biochemische Zeitschrift. 1912;43:89-153. — 鈴木梅太郎在世界上首次分離維生素（Oryzanin = 維生素B1）的原始論文（德語）。 ↩︎

  5. Jain A, Mehta R, Al-Ani M, Hill JA, Winchester DE. Determining the Role of Thiamine Deficiency in Systolic Heart Failure: A Meta-Analysis and Systematic Review. J Card Fail. 2015;21(12):1000-1007.
    PubMed: 26497757 — 一項薈萃分析，總結了硫胺素（維生素B1）缺乏和補充對心力衰竭患者的影響。 ↩︎

  6. Funk C. The etiology of the deficiency diseases. Beri-beri, polyneuritis in birds, epidemic dropsy, scurvy, experimental scurvy in animals, infantile scurvy, ship beri-beri, pellagra. J State Med. 1912;20:341-368. — 卡西米爾·馮克提出「Vitamine」概念的論文。 ↩︎

  7. Szent-Györgyi A. Identification of vitamin C. Nature. 1933;131:225-226. — 聖捷爾吉報告鑑定維生素C（抗壞血酸）的歷史性論文。 ↩︎

  8. Doshi SN, et al. Folic acid improves endothelial function in coronary artery disease via mechanisms largely independent of homocysteine lowering. Circulation. 2002;105(1):22-26.
    PubMed: 11772871 — 顯示葉酸給藥改善血管內皮功能（FMD）的臨床研究。 ↩︎

  9. Mellanby E. An experimental investigation on rickets. Lancet. 1919;1:407-412. — 經典研究表明佝僂病的原因是「脂溶性維生素缺乏（後來的維生素D）」。 ↩︎

  10. Mozos I, Marginean O. Links between Vitamin D Deficiency and Cardiovascular Diseases. Biomed Res Int. 2015;2015:109275.
    PubMed: 26000280 — 全面回顧維生素D缺乏與心血管疾病之間關聯的綜述論文。 ↩︎

  11. Dam H. The antihaemorrhagic vitamin of the chick: Occurrence and chemical nature. Nature. 1935;135:652-653. — 亨利克·達姆發現維生素K的原始論文。 ↩︎

  12. Theuwissen E, Smit E, Vermeer C. The role of vitamin K in soft-tissue calcification. Adv Nutr. 2012;3(2):166-173.
    PubMed: 22516724 — 解釋維生素K預防血管鈣化機制（MGP激活）的綜述。 ↩︎

抗氧化物質的悖論：為什麼「良善意圖的補充劑攝取」會產生反效果？抗氧化劑的歷史與「下一代」的真面目：為什麼新成分層出不窮？