笔者导读
维生素 B1（硫胺素）这种水溶性小分子，常被简化为「能量代谢的帮手」—— 它确实以硫胺素焦磷酸（TPP）的姿态嵌入多种关键酶的活性中心，撑起代谢、神经与心血管系统的日常运转。
但标签之下，它如何在不同生理场景中执行调控？是单向的辅酶支援，还是更复杂的双向对话？为追踪这条隐秘的作用链，我们梳理了近期 7 项高水平研究，尝试还原维生素 B1 在机体中的多重面孔。
首先是其可作为肠道微生态的「隐形调节器」，并基于此影响机体健康。例如，来自青岛大学、华大基因等单位的研究人员发表的题为 The Gut Commensal Butyricimonas Virosa Modulates Gut Microbiota-Dependent Thiamine Metabolism and Attenuates Mouse Steatotic Liver Disease 的文章发现，膳食益生元水苏糖（Stachyose）能够显著抑制高脂饮食诱导的小鼠体重增加和肝脏脂质积累，并改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）表型。这一有益健康的关键在于 Stachyose 能够特异性地富集了一种名为 Butyricimonas virosa（B. virosa）的肠道共生菌，并且 B. virosa 在肠道内拥有完整的维生素 B1 合成通路，其合成的维生素 B1 及其衍生物能穿过肠道，通过门静脉直达肝脏，被转化为活性辅酶 —— 硫胺素焦磷酸（TPP），进而激活支链 α-酮酸脱氢酶复合体（BCKDHA），加速支链氨基酸（BCAAs）的降解，最终改善肝脏脂代谢。
更加有意思的是，他们在中国人群队列中同样发现，血浆维生素 B1 水平、参与维生素 B1 合成与代谢的细菌基因丰度与 MASLD 相关表型之间呈负相关关系。这也就说明，粪便中参与维生素 B1 代谢的关键基因以及血清维生素 B1 的测定，在未来很有可能成为诊断 MASLD 的新型生物标志物。这一研究在今年 1 月发表在 Advanced Science 杂志。不过，在肠道菌群中，能合成 B1 的不止 B. virosa 一种，是否以及还有哪种细菌发挥着同样的功能？它们发挥功能的具体机制是否一致？在水苏糖富集的菌群变化中，B. virosa 是必需因子还是充分条件？这些问题还有待更进一步的研究。
图片来源：Advanced Science
https://doi.org/10.1002/advs.202517596
如果菌群内源性合成是一条横向调节途径，那么近期的另一项 GWAS 则从宿主遗传纵向维度揭示了维生素 B1 代谢对肠道运动的调控。这项研究来自西班牙 CIC bioGUNE 研究所的研究团队，他们今年 1 月份发表在 Gut 杂志。
与上述研究不同，这一研究直接将关注点聚焦在人群队列上，他们对 167966 名欧洲人和 100640 东亚人群的排便频率进行全基因组关联分析，从中鉴定出 21 个独立遗传位点，并且其中 10 个为新发现。精细定位和功能注释则揭示了维生素 B1 代谢在肠道动力调控中的关键作用，具体来说，其中两个精细位点分别影响维生素 B1 转运蛋白 SLC35F3 和维生素 B1 活化所需的磷酸外排蛋白 XPR1，且膳食维生素 B1 摄入量与排便频率呈显著正相关，而 SLC35F3/XPR1 的效应等位基因则可负向调节这一关系。
图片来源：Gut
https://gut.bmj.com/lookup/doi/10.1136/gutjnl-2025-337059
作为肠道微生态的「隐形调节器」的第三篇相关研究发表 Nature Communications 杂志，研究人员发现维生素 B1 的肠道菌源代谢物能够缓解银纳米颗粒（AgNP）的生殖毒性，他们以秀丽隐杆线虫为模型，从中观察到维生素 B1 的两种衍生物（4-甲基-5-噻唑乙醇和硫胺素单磷酸）是肠道共生菌 Pseudomonas mendocina 减轻 AgNP 生殖毒性的关键效应分子。定植 P. mendocina 可显著恢复 AgNP 暴露后线虫的生殖细胞数量，而无菌线虫则表现出严重的生殖损伤。代谢组学与表型相关性分析证实上述两种维生素 B1 衍生物能够分别或协同抑制 AgNP 诱导的不良结局通路，包括下调 ROS 生成相关基因、p38 MAPK 通路等，从而恢复线粒体膜电位和生殖细胞发育。基于这些结果，他们提出了一种通过操控肠道微生物群来减轻 AgNP 暴露不良效应的颇具前景的策略。
来源：Nature Communications
https://doi.org/10.1038/s41467-025-62595-z
从菌群代谢到宿主遗传，再到纳米毒理干预，维生素 B1 正悄然成为肠道微生态研究中一条隐蔽却关键的调控主线。不仅如此，徐州医科大学等单位的研究团队还发现其可重塑免疫微环境与肿瘤防线。
与对照小鼠相比，创伤后应激障碍（PTSD）小鼠的肿瘤生长显著加快、生存率降低，肿瘤浸润 CD8+T 细胞的比例和效应功能均明显受损。代谢组学层面的分析发现，PTSD 小鼠血清中维生素 B1 水平显著下调，而补充维生素 B1 则可消除 PTSD 与对照小鼠之间的肿瘤生长差异。更加重要的是，维生素 B1 处理可增强小鼠和健康人外周血单个核细胞来源的 CD8+T 细胞的活化、增殖和细胞毒性功能，并提高线粒体膜电位、ATP 产量及耗氧率，最终增强 CD8+T 细胞的抗肿瘤效能。然而，务必注意其模型是基于小鼠 PTSD 样行为，与人 PTSD 的内分泌图谱尚有差距，这种现象在真实队列人群中的作用还有待更加深入的探讨。
来源：Cell Communication and Signaling
https://doi.org/10.1186/s12964-025-02540-1
如果说上面的研究是对维生素 B1 的微观发挥机制进行研究，那么下面几个工作则是更加直白地显示维生素 B1 的健康益处，包括卒中风险降低 37%、降低死亡率等。其中，2025 年 8 月，福建医科大学等单位的研究人员去年 8 月在 BMC Neurology 杂志发表的文章显示，通过对美国国家健康与营养调查（NHANES）11724 名年龄超过 60 岁的老年参与者数据进行分析，他们发现发生卒中的人群中膳食维生素 B1 摄入量显著低于非卒中组，并且在多因素分析中观察到维生素 B1 摄入量与卒中风险呈负相关。更加重要的是，在完全调整混杂因素后，维生素 B1 摄入量每增加 1 个单位，卒中风险降低 37%。
来源：BMC Neurology
https://doi.org/10.1186/s12883-025-04333-y
虽然接下来的这一研究也发现补充维生素 B1 显著降低 ICU 患者死亡率，但其中还包括「过犹不及」的担忧。这是今年 3 月 23 日由内蒙古自治区人民医院等单位的研究人员发表的文章：Association of thiamine supplementation with 30-day mortality among ICU patients with sepsis-associated delirium。他们纳入符合 Sepsis-3 诊断标准且在 ICU 住院期间诊断为谵妄的成年 ICU 患者，并根据患者在 ICU 住院期间是否补充维生素 B1 进行分组，其中 332 例（25.8%）补充了维生素 B1，956 名未接受补充。在 30 天全因死亡率方面，他们观察到与未补充维生素 B1 组相比，维生素 B1 组显著降低。与此同时，那些治疗时长大于 5 天的死亡率更低。但需要注意的是，健康益处必须要是平均日剂量小于 100 mg/d 与获益相关，如果平均日剂量大于 300 mg/d，那么反而与死亡率升高有关。
虽然说福建医科大学等单位的研究表明每增加 1 个单位就可使卒中风险降低 37%，但结合该研究，则把问题推到了另外一个维度：维生素 B1 的保护效应是否存在 U 型或 J 型窗口？此外，本研究为回顾性观察性设计，无法确立因果关系，数据库中也缺乏基线维生素 B1 水平数据，无法区分获益是源于纠正缺乏还是额外补充作用，未来需开展前瞻性随机对照试验，以明确维生素 B1 补充在脓毒症相关谵妄患者中的最佳剂量、疗程及适用人群。
来源：Scientific Reports
https://doi.org/10.1038/s41598-026-44384-w
接下来的这项工作则是将维生素 B1 与骨关节炎进行了关联。2024 年 7 月，PNAS 杂志发表的 Dietary supplementation of vitamin B1 prevents the pathogenesis of osteoarthritis 的文章显示，骨关节炎（OA）患者滑液中的差异代谢物中，维生素 B1 出现了显著的下调，在小鼠 OA 模型中，通过膳食补充维生素 B1，则能够显著减轻软骨蛋白聚糖丢失，并降低了基质金属蛋白酶 MMP13 的表达。那么究竟是哪种细胞因子发挥作用的呢？经过无偏颇分析，他们观察到维生素 B1 处理显著减少了巨噬细胞中促 OA 因子 C-C 基序趋化因子配体 2（CCL2）的产生，而外源性补充 CCL2 则可抵消维生素 B1 的抗骨关节炎作用。
从 AgNP 线粒体损伤的恢复，到骨关节炎中巨噬细胞 CCL2 分泌的抑制，让人不禁推测，维生素 B1 是否在一个更上游的节点，例如线粒体氧化磷酸化与 ROS 代谢，它们是否同时调控着生殖细胞发育与软骨基质稳态？这种跨组织的共性机制，或许才是维生素 B1 多效保护作用背后最值得深究的问题。
来源：PNAS
https://doi.org/10.1073/pnas.2408160121
结合上述七项工作不难发现，共性线索指向维生素 B1 及其磷酸化形式在三个关键节点上的调节：线粒体功能特征、免疫细胞的效应功能极化、以及肠道-肝脏轴的代谢对话。这三者很可能不是并列关系，那么究竟是否存在由线粒体功能变化而氧化还原状态改变等，进而重编程免疫与代谢组织，最终影响人体健康？这是值得思考的问题。
未来临床转化障碍
尽管上述研究提示维生素 B1 具有广泛的疾病防治潜力，但其临床转化仍面临诸多挑战。例如，现有的多数研究数据以观察性和动物实验为主，缺乏高质量随机对照试验确立因果关系；同时，其最佳剂量、疗程及给药方案尚未统一，特别是在人群基线维生素 B1 水平、遗传背景及肠道菌群差异的前提下，长期补充维生素 B1 的安全性和对代谢稳态的影响仍不明确。在未来，仍需开展更加大规模的随机对照试验，并规范个体化方案，让维生素 B1 更好造福人类健康。
延伸阅读 —— 一个横跨 67 年的化学猜想
早在 1958 年，哥伦比亚大学的布雷斯洛提出：硫胺素在生物体内其实是通过生成一种 N-杂环卡宾（NHC）中间体来催化反应的。但问题在于，卡宾在教科书里一直是「水中活不过一瞬」的高活性物体，使得这个假说长期停留在理论层面。直到 2025 年 4 月，加州大学等团队在《Science Advances》上扔出一记实锤 —— 他们不仅让卡宾在液态水里稳稳生成，还用直接光谱证据证明了其长期稳定存在。论文标题直截了当：Confirmation of Breslow’s hypothesis: A carbene stable in liquid water（布雷斯洛假说的确认：一种溶于液态水的稳定卡宾）。换句话说，适当条件下，卡宾真的能在水相中充当生物催化的「中间人」。
