脂溶性ビタミン

脂溶性ビタミンは、ビタミンA、D、E、Kであり、これらは脂質への溶解性、吸収における食事性脂肪と胆汁への依存性、および体組織に貯蔵される能力によって定義されるグループです。水溶性ビタミンとは異なり、容易に排泄されないため、視覚、遺伝子制御、カルシウム代謝、抗酸化防御、血液凝固において持続的な生物学的役割を果たしますが、その一方で、一部のビタミンでは過剰摂取が毒性をもたらす可能性もあります。

Definition

脂溶性ビタミンは、脂溶性の微量栄養素であるビタミンA、D、E、Kであり、食事性脂肪とともに吸収され、リポタンパク質によって輸送され、肝臓や脂肪組織に貯蔵され、シグナル伝達分子、抗酸化物質、または補因子として機能します。

Scope

このトピックでは、ビタミンA、D、E、Kの化学的性質と代謝機能、食事性脂質との吸収、貯蔵、およびその貯蔵が欠乏症と毒性の両方に与える影響について扱います。脂溶性ビタミンを生物化学的なトピックとして扱い、臨床管理は範囲外とします。

Core questions

• ビタミンA、D、E、Kはそれぞれどのような生化学的機能を持っていますか？
• 脂溶性ビタミンの吸収が食事性脂質と胆汁に依存するのはなぜですか？
• 組織貯蔵は欠乏症と毒性の両方のリスクをどのように形成しますか？

Key concepts

• 脂質溶解性とリポタンパク質輸送
• ビタミンAとレチノイドシグナル伝達／視覚
• プロホルモンとしてのビタミンDとカルシウム恒常性
• 脂質相抗酸化物質としてのビタミンE
• ビタミンKと凝固因子のγ-カルボキシル化
• 肝臓および脂肪組織への貯蔵
• ビタミン過剰症（過剰摂取による毒性）

Mechanisms

各脂溶性ビタミンは、それぞれ特徴的なメカニズムを介して作用します。ビタミンAは（レチナールとして）網膜の視覚色素を形成し、（レチノイン酸として）核内受容体に結合して遺伝子転写と細胞分化を調節します。ビタミンDはプロホルモンであり、肝臓と腎臓で水酸化されてカルシトリオールとなり、ビタミンD受容体を介してカルシウムとリン酸の恒常性を調節します（Holick, 2007）。ビタミンE（トコフェロール）は、膜における脂質過酸化連鎖反応を中断させ、主要な脂質相抗酸化物質として機能します。ビタミンKは、凝固因子やその他のタンパク質におけるグルタミン酸残基のγ-カルボキシル化の補因子として機能します。これら4つすべてが食事性脂肪とともにカイロミクロンに吸収され、排泄されずに貯蔵されるため、その動態は水溶性ビタミンとは著しく異なります。

Clinical relevance

脂溶性ビタミンの状態は、夜盲症（ビタミンA）、くる病および骨軟化症（ビタミンD）、出血傾向（ビタミンK欠乏症）などの古典的な生化学的症候群を説明し、一方、プレフォーム型ビタミンAまたはビタミンDの過剰摂取は毒性を示す可能性があります（Holick, 2007）。この項目は、これらの関係を参照のために記述するものであり、サプリメント摂取や治療の推奨を提供するものではありません。

Epidemiology

ビタミンA欠乏症は、多くの低所得地域において、予防可能な小児失明および感染リスク増加の主要な原因であり、ビタミンDの状態が低いことは、日照への曝露が限られている集団でよく見られます（Holick, 2007）。集団レベルの分布については、欠乏症と毒性のトピックで扱われます。

Evidence & guidelines

脂溶性ビタミンの参照摂取量および許容上限摂取量は、食事摂取基準（Dietary Reference Intake）の枠組み内で設定されており、ビタミンAおよびKに関する専門的なレビュー（IOM, 2001）とビタミンDに関するレビュー（IOM, 2011）が含まれています。標準的な教科書には、統合された生化学的記述が提供されています（Ross et al., 2014）。

History

脂溶性ビタミンは、生化学的に区別された最初のビタミンでした。20世紀初頭に脂溶性成長因子（後にビタミンA）が認識され、抗くる病因子（ビタミンD）が特定されたことは、ビタミンという概念そのものを確立するのに役立ち、ビタミンEとKは、その後の数十年でそれぞれ生殖と凝固の研究を通じて特徴づけられました。

Debates

最適なビタミンDの状態とは何ですか？

血清25-ヒドロキシビタミンDの適切な閾値と非骨格系への利益の程度については議論が続いており、専門機関によって目標濃度や観察研究の関連性の解釈が異なっています。

Seminal works

• holick-2007
• iom-vitad-2011

Frequently asked questions

なぜビタミンA、D、E、Kはまとめて扱われるのですか？

これらは脂質溶解性を共有しており、4つすべてが食事性脂肪とともに吸収され、リポタンパク質によって運ばれ、組織に貯蔵されるため、水溶性ビタミンとは生化学的および動態的に区別されます。

脂溶性ビタミンは水溶性ビタミンよりも毒性を引き起こしやすいのはなぜですか？

これらは容易に排泄されるのではなく、肝臓や脂肪組織に貯蔵されるため、必要量をはるかに超える特定の脂溶性ビタミンの摂取は、有害な濃度に蓄積する可能性があります。