ビタミンD

20世紀30年代に、ビタミンDが初めて合成され、研究されました。ビタミンDはビタミンであると同時にホルモンでもあるため、科学界にとって非常に興味深いものです。食物から体内に取り込まれるだけでなく、日光に当たることで体内で生成されます。ビタミンDはくる病の発症に関連するビタミンとして知られています。くる病は1650年という早い時期に記録されています。ビタミンDのモデルは1919年に提唱され、1932年に合成されました。

ビタミンDについて知っておくべきことは何ですか?

特定の物質を科学用語で呼ばれた際に行き詰まらないためには、その化学名を知っておく必要があります。例えば、ビタミンDには、抗くる病ビタミン、コレカルセフィロール、エルゴカルセフィロール、ビオステロールなどの別名があります。

ビタミンDは、このグループの中でいくつかのビタミンに分類されます。ビタミンD3はコレカルシフェロール、ビタミンDはエルゴカルシフェロールと呼ばれます。これらのビタミンはどちらも動物性食品にしか含まれていません。ビタミンDは体内で直接生成され、これは紫外線が皮膚に及ぼす影響によって起こります。

ビタミンDはくる病などの疾患に直接関係しています。動物性脂肪は日光に当たるとビタミンDを放出する性質があります。そのため、1936年には既にマグロの脂肪から純粋なビタミンDが単離され、くる病の治療に利用されるようになりました。

ビタミンDの化学的性質と生物学的に活性な形態

ビタミンDは、ステロールと化学的に関連する複数の物質の総称です。ビタミンDは、環状不飽和高分子アルコールであるエルゴステロールです。

ビタミンDにはいくつかのビタミンD量体があり、その中で最も活性が高いのはエルゴカルシフェロール（D2）、コレカルシフェロール（D3）、ジヒドロエルゴカルシフェロール（D4）です。ビタミンD2は植物由来の前駆体（プロビタミンD）であるエルゴステロールから生成されます。ビタミンD3は紫外線照射後に7-デヒドロコレステロール（ヒトおよび動物の皮膚で合成）から生成されます。生物学的に最も活性が高いのはビタミンD3です。

活性の低いビタミンDビタマー（D4、D5、D6、D7）は、植物前駆体（それぞれジヒドロエルゴステロール、7-デヒドロシトステロール、7-デヒドロスティグマステロール、7-デヒドロカンペステロール）に紫外線を照射することで生成されます。ビタミンD1は自然界には存在しません。エルゴカルシフェロールとコレカルシフェロールの生理活性型は、代謝中に生成されます。

ビタミンD代謝

食物由来のカルシフェロールは、胆汁酸の作用により小腸で吸収されます。吸収後、カルシフェロールはカイロミクロン（60～80%）の一部として、一部はOC2糖タンパク質との複合体となって肝臓へ輸送されます。内因性コレカルシフェロールも血中に吸収されます。

肝臓では、コレカルシフェロールとエルゴカルシフェロールは、小胞体においてコレカルシフェロール25-ヒドロキシラーゼによって水酸化されます。その結果、25-ヒドロキシコレカルシフェロールと25-ヒドロキシエルゴカルシフェロールが生成され、これらはビタミンDの主要な輸送体と考えられています。これらは、特殊なカルシフェロール結合血漿タンパク質の一部として血液中に輸送され、腎臓でカルシフェロールの1-α-ヒドロキシラーゼの作用により1,25-ジヒドロキシカルシフェロールが生成されます。これらはビタミンDの活性型であり、Dホルモン様作用を持つカルシトリオールとして、体内のカルシウムとリンの代謝を調節します。ヒトにおいて、ビタミンD3はビタミンD2よりも血清中の25-ヒドロキシビタミンDと1,25-ジヒドロキシビタミンD濃度を高める効果が高いとされています。

細胞内では、ビタミンD3は膜と細胞内小器官（リソソーム、ミトコンドリア、核）に局在しています。ビタミンDは脂肪組織を除き、組織に蓄積しません。25-ヒドロキシビタミンDと1,25-ジヒドロキシビタミンDはどちらも、24-ヒドロキシラーゼという酵素の触媒作用によって分解されます。このプロセスは様々な臓器や組織で起こります。一般的に、血中を循環するビタミンDの量は、外因性供給源（食品、栄養補助食品）、内因性産生（皮膚での合成）、そしてビタミンDの代謝に関与する酵素の活性に依存します。

主に未変化体または酸化体、あるいは抱合体の形で糞便中に排泄されます。

ビタミンDの生物学的機能

1,25-ヒドロキシカルシフェロールの生物学的活性は、元のカルシフェロールの10倍です。ビタミンDの作用機序はステロイドホルモンの作用に似ており、細胞内に浸透して遺伝子装置に作用し、特定のタンパク質の合成を制御します。

ビタミンDは、カルシウムイオンとリンイオンの細胞膜輸送を調節し、血中濃度を調節します。副甲状腺ホルモンとは相乗作用、甲状腺皮質刺激ホルモンとは拮抗作用として作用します。この調節は、ビタミンDが関与する少なくとも3つのプロセスに基づいています。

1. 小腸粘膜上皮を介したカルシウムおよびリン酸イオンの吸収を促進します。小腸におけるカルシウム吸収は、特殊なカルシウム結合タンパク質（CaBP-カルビンジンD）の関与による促進拡散と、Ca2+-ATPaseの助けによる能動輸送によって起こります。1,25-ジヒドロキシカルシフェロールは、小腸粘膜細胞においてCaBPおよびCa2+-ATPaseのタンパク質成分の形成を誘導します。カルビンジンDは粘膜表面に存在し、Ca2+との結合能が高いため、細胞内へのCa2+の輸送を促進します。Ca2+はCa2+-ATPaseの関与により細胞から血流に入ります。
2. 副甲状腺ホルモンと共に、骨組織からのカルシウム動員を刺激します。カルシトリオールは骨芽細胞に結合することで、アルカリホスファターゼとカルシウム結合タンパク質であるオステオカルシンの生成を促進し、骨の深部アパタイト層からのカルシウムイオン（Ca+2）の放出と成長層への沈着を促進します。高濃度では、カルシトリオールは破骨細胞に作用し、骨からのカルシウムイオン（Ca+2）と無機リンの再吸収を促進します。
3. ビタミンDが尿細管膜のCa2+-ATPaseを刺激することで、尿細管におけるカルシウムとリンの再吸収を促進します。さらに、カルシトリオールは腎臓における自身の合成を抑制します。

一般的に、ビタミンDの効果は血液中のカルシウムイオン含有量の増加として現れます。

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

1日に必要なビタミンDの量はどれくらいですか?

ビタミンDの摂取量は、年齢とビタミンの消費量に応じて増加します。したがって、子供は1日あたり10マイクログラム、成人は同量、高齢者（60歳以上）は1日あたり約15マイクログラムのビタミンDを摂取する必要があります。

ビタミンDの必要量はいつ増加しますか?

高齢者は、日光を浴びる時間が短い人と同様に、1日のビタミンD摂取量を増やす必要があります。子供はくる病の予防のためにビタミンDを摂取する必要があります。妊娠中および授乳中の女性、そして更年期の女性は、このビタミンの摂取量を必ず増やす必要があります。

ビタミンDの吸収

胆汁と脂肪の助けにより、ビタミン D は胃でよりよく吸収されます。

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

ビタミンDと体の他の要素との相互作用

ビタミンDはカルシウム（Ca）とリン（P）の吸収を助け、その助けでマグネシウム（Mg）とビタミンAもよく吸収されます。

食品中のビタミン D の存在は何によって決まるのでしょうか?

ビタミン D は熱処理では失われないので、食品を適切に調理する必要はありませんが、光や酸素などの要因によって完全に破壊される可能性があります。

ビタミンD欠乏症はなぜ起こるのでしょうか?

肝機能低下（肝不全および機械的黄疸）により、必要な量の胆汁の供給が著しく阻害されるため、ビタミンの吸収が阻害される可能性があります。

ビタミンDは人体内で皮膚と日光によってのみ生成されるため（皮膚の脂肪が日光の影響下でビタミンDを合成し、その後ビタミンDは皮膚に吸収されます）、日光を浴びた直後にシャワーを浴びるべきではありません。そうしないと、皮膚からビタミンDがすべて洗い流され、体内でビタミンD欠乏症を引き起こします。

ビタミンD欠乏症の兆候

小さな子供の場合、ビタミンD不足は睡眠障害、発汗の増加、歯の生える時期の遅れ、肋骨、四肢、脊椎の骨組織の軟化を引き起こす可能性があります。子供はイライラし、筋肉が弛緩し、乳児では泉門が閉じるのに時間がかかることがあります。

成人の場合、ビタミン欠乏症の兆候は少し異なります。骨も柔らかくなりますが、それでも体重が大幅に減少し、ひどい疲労に悩まされることがあります。

ビタミンDを含む食品

ビタミンDを豊富に含む食品を多く摂取すれば、体内のビタミンD濃度を十分に維持できます。これらの食品には、レバー（0.4マイクログラム）、バター（0.2マイクログラム）、サワークリーム（0.2マイクログラム）、クリーム（0.1マイクログラム）、鶏卵（2.2マイクログラム）、スズキ（ビタミンD 2.3マイクログラム）などがあります。骨と体の健康を守るために、これらの食品をもっと頻繁に摂取しましょう。

ビタミンDは、レバー、バター、牛乳、酵母、植物油など、多くの動物性食品に含まれています。魚のレバーはビタミンDの最も豊富な供給源です。魚のレバーから得られる魚油は、ビタミンD欠乏症の予防と治療に用いられます。

ビタミンD過剰摂取の兆候

ビタミンDの過剰摂取は、吐き気、下痢、腹部のけいれん、極度の疲労、頭痛を引き起こす可能性があります。ビタミンD過剰症に苦しむ人は、激しい皮膚のかゆみ、心臓や肝臓の機能低下、高血圧、重度の眼炎を呈することがよくあります。

ビタミンD過剰症の治療：

• 薬物離脱;
• 低Ca2+食;
• 大量の液体の摂取;
• グルココルチコステロイド、α-トコフェロール、アスコルビン酸、レチノール、チアミンの投与;
• 重症の場合 - 大量の 0.9% NaCl 溶液、フロセミド、電解質の静脈内投与、血液透析。