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海外の情報

ビタミンD
Vitamin D

最新版(英語版オリジナルページ)はこちら
英語版最終改訂年月(翻訳時):2011年6月24日

はじめに

ビタミンDについての簡単な説明は、一般向けファクトシートを参照のこと。

一般向けファクトシートの翻訳サイトは以下を参照してください

ビタミンDは脂溶性ビタミンで、これを天然に含む食品は非常に限られているが、それ以外の食品にも添加され、サプリメントとしても入手できる。また、体内において生合成も行われ、日光の紫外線が皮膚に照射されるとビタミンD合成が誘発される。日光曝露や食品、サプリメントから得られたビタミンDは生物学的に不活性で、活性化するには体内で水酸化を2回受ける必要がある。1回目の水酸化は肝臓内で受け、これによりビタミンDは、25-ヒドロキシビタミンD(25(OH)D)(別名カルシジオール)に変換されます。2回目の水酸化は主に腎臓内で受け、これにより生理学的に活性の1.25-ジヒドロキシビタミンD(1,25(OH)2D)(別名カルシトリオール)が形成される。[1]

ビタミンDは消化管におけるカルシウム吸収を促し、適切な血清カルシウム濃度と血清リン濃度を維持することで骨の正常な石灰化を可能にし、低カルシウムによるテタニーを予防する。また、骨芽細胞と破骨細胞による骨成長と骨リモデリングにも必要な栄養素である。[1,2]ビタミンDが不足すると、骨は細く、脆くなり、歪曲する。ビタミンDを充足させることで小児のくる病、成人の骨軟化症を予防することができる[1]。また、カルシウムと共に、高齢者の骨粗鬆症の予防にも役立つ。

ビタミンDの役割には、細胞成長、神経筋機能および免疫機能の調節、炎症縮小なども挙げられる[1,3,4]。細胞の増殖、分化およびアポトーシスを制御するタンパク質コード遺伝子の多くはビタミンDによる部分調節を受ける[1]。多くの細胞がビタミンD受容体を保有しており、そのうちのいくつかは、25(OH)Dを1,25(OH)2Dに変換する。

体内のビタミンDステータスを最も正確に反映する指標は血清25(OH)D濃度である。25(OH)Dは、皮膚で生成されたビタミンD量と食品やサプリメントから得られたビタミンD量を反映し[1]、その循環半減期は15日と非常に長い[5]。25(OH)DはビタミンD曝露のバイオマーカーとして役立つが、効果(健康状態や健康転帰)のバイオマーカーとしての有用性は不明である[1]。血清25(OH)D濃度は体内組織に貯蔵されたビタミンD量は反映しない。

25(OH)Dとは対照的に、血中の1,25(OH)2Dは半減期が15時間と短く、また、その血清濃度は副甲状腺ホルモン、カルシウム、リン酸による厳密な制御を受けるため、多くの場合体内ビタミンDステータスの優れた指標にはならない[5]。通常、1,25(OH)2D濃度は、ビタミンDの欠乏が重症になるまで低下しない。

血清25(OH)D濃度とビタミンD欠乏症(くる病など)や骨の健康、そして健康全般との関連性について議論が重ねられているが、科学的コンセンサスプロセスに基づく尺度は未だ設定されていない。米国医学研究所(the Institute of Medicine)の委員会は、ビタミンD所要量についてのデータを検討し、血清25(OH)D濃度が30nmol/L(12ng/mL)未満の人はビタミンD欠乏症を発症する恐れがある、と結論づけている。30~50nmol/L(12~20ng/mL)の人はビタミンDが不足する可能性がある。実際には、50nmol/L以上であれば全員の摂取量が適切であるといえる。同委員会によれば、血清25(OH)D濃度50nmol/Lは、米国人口の97.5%の所要量を網羅する数値である。血清濃度が125nmol/L(50ng/mL)を超える場合は悪影響を与える可能性がある[1](表1)。

表1:血清25ヒドロキシビタミンD[25(OH)D]濃度と健康* [1]
nmol/L** ng/mL* 健康状態
30未満 12未満 ビタミンDが欠乏しており、小児ではくる病、成人では骨軟化症を引き起こす。
30~50 12~20 一般に健常者が骨と全般的な健康を維持するには不足していると考えられている。
50以上 20以上 一般に健常者が骨と全般的な健康を維持するのに十分であると考えられている。
125超 50超 最新のエビデンスによると、このような高濃度、特に150nmol/L(60ng/mL)を超えると、有害な影響をもたらす可能性がある。

*25(OH)Dの血清濃度は、1リットル当たりのナノモル(nmol/L)と1ミリリットル当たりのナノグラム(ng/mL)で併記。 **1nmol/L=0.4ng/mL

体内のビタミンDステータスの評価を一層困難にしている要因に、血清25(OH)D濃度の実測がある。現在いくつかの測定方法が利用されているが(抗体に基づく測定と液体クロマトグラフィーに基づく測定が最も一般的)、そうした測定方法間、および測定を実施するラボ間で、かなりのバラつきが存在する[1,7,8]。つまり、測定方法と測定実施ラボにより、実際の数値よりも高過ぎたり低すぎたりする測定値が出てしまうことがある [9]。2009年7月に25(OH)Dの標準基準物質が設定され、ラボ間での数値の標準化が可能になったため、測定方法に起因するバラつきは改善されていくと考えられる [1,10]。

推奨摂取量

米国科学アカデミー医学研究所の食品栄養委員会(FNB)が設定した食事摂取基準(DRIs)には、ビタミンDや他の栄養素の推奨摂取量が提示されている[2]。DRIは、健常人の栄養摂取の計画と評価に関する一連の基準値に対する総称である。これらの基準値は年齢や性別ごとに異なり、次のような項目がある。

  • 推奨栄養所要量(RDA):ほとんどすべての(97~98%)健常人が栄養所要量を満たすのに十分な平均1日摂取量。
  • 適正摂取量(AI): RDAを設定するためのエビデンスが不十分である場合に示され、十分な栄養が確保できると推定される値に設定されている。
  • 許容上限摂取量(UL):健康上の有害作用を引き起こすとは考えにくい最大1日摂取量。[1]

健常者が骨の健康と正常なカルシウム代謝を維持するために十分なビタミンDの推奨量(RDA)がFNBによって設定されている。ビタミンDの推奨量は国際単位(IU)とマイクログラム(µg)で併記されている。40 IUの生物活性は、1µgに相当する(表2)。人によってはビタミンDの主要供給源は日光かもしれないが、推奨量には、日光曝露が最低限レベルと仮定した場合の数値が設定されている[1]。

表2:ビタミンDの推奨栄養所要量(RDA)[1]
年齢 男性 女性 妊婦 授乳婦
生後0~12カ月* 400 IU  400 IU    
(10 µg) (10 µg)
1~13歳 600 IU 600 IU    
(15 µg) (15 µg)
14~18歳 600 IU 600 IU 600 IU 600 IU
(15 µg) (15 µg) (15 µg) (15 µg)
19~50歳 600 IU 699 IU 600 IU 600 IU
(15 µg) (15 µg) (15 µg) (15 µg)
51~70歳 600 IU 600 IU    
(15 µg) (15 µg)
71歳以上 800 IU 800 IU    
(20 µg) (20 µg)

*適正摂取量(AI)

ビタミンDの摂取源

食品

自然界にはビタミンDを含有する食品は極めて少ない。脂肪性の魚(サケ、マグロ、サバなど)の身や魚肝油は最良の供給源である[1,11]。牛レバー、チーズ、卵黄にも少量のビタミンDが含まれている。こうした食品に含まれるビタミンDは主にビタミンD3で、その代謝物は25(OH)D3である。一部のキノコ類はビタミンD2を含んでいる(含有量にはばらつきがある)[13,14]。管理条件下で紫外線に曝露することでビタミンD2の含有量を強化したキノコ類も市販されている。

アメリカ人の食生活において、ビタミンDの最大供給源は強化食品である[1,14]。米国で流通している牛乳の大部分は、メーカーによって自発的に1カップあたり100 IUのビタミンDが強化されている[1](カナダでは、牛乳には35~40 IU/100mL、マーガリンには530 IU/100g以上のビタミンD強化が義務づけられている)。米国では1930年代に、当初はくる病の撲滅、後には重大な公衆衛生問題の解決を目的とした強化乳プログラムが導入された[1]。チーズやアイスクリームなどの乳製品は一般に強化されていない。朝食用のインスタントシリアルにはビタミンDが添加されていることが多い。また、オレンジジュース、ヨーグルト、マーガリンなどの食料品にも銘柄によってはビタミンDが添加されている。

米国とカナダでは、乳児用調整粉乳のビタミンD強化が義務づけられている(米国は400~100 IU/100kcal、カナダは40~80 IU/100kcal)[1]。

ビタミンD源となる食品群を表3に示す。

表3ビタミンD源となる食品群
食品 一食当たりのIU* パーセントDV**
タラ肝油、大さじ1 1,360 340
メカジキ、加熱済、90 ml 566 142
サケ(紅鮭)、加熱済、90 ml 447 112
マグロ、水煮缶詰、水抜後、90 ml 154 39
ビタミンD強化オレンジジュース、1カップ
(ビタミンDの添加量はそれぞれ異なるため、
製品ラベルを確認すること)
137 34
無脂肪乳、低脂肪乳、成分無調整乳、ビタミンD強化、1カップ 115~124 29~31
ヨーグルト、DVの20%を強化、6オンス
(強化度が高いヨーグルトのパーセントDVは右記よりも高くなる)
80 20
強化マーガリン、大さじ1 60 15
イワシ、オイル漬缶詰、オイル抜後、2尾 46 12
牛レバー、加熱済、90 ml 42 11
インスタントシリアル、DVの10%を強化、0.75~1カップ
(強化度が高いシリアルのパーセントDVは右記よりも高くなる可能性がある)
40 10
スイスチーズ、1オンス 6 2

*IU = 国際単位
**DV = 1日摂取量。FDAは、消費者が食事全体における製品の栄養素含有量を比較するのに役立つようDVを設定した。ビタミンDに対するDVは成人および4歳以上の小児で400 IUである。しかしながら、FDAはビタミンD強化食品以外には、食品の成分表示にビタミンD含有量の記載を義務づけてはならない。 DVの20%以上が摂取できる食品は栄養価の高い供給源とみなされるが、DV値の割合が低い食品も健康的な食事の一助となる。

米国農務省はNutrient Database Websiteに多くの食品の栄養素含有量をリストアップしている。このウェブサイトには、ビタミンDを含む食品の包括的リストも掲載されている。ビタミンD含有量分析の対象食品数は増加している。食品に含まれるビタミンDをより簡単に速く測定できる方法と、測定精度を保証するためのビタミンDの認証値を有する食品標準物質が必要である[15]。

日光曝露

ほとんどの人がビタミンDの所要量のうち少なくとも幾分かは日光曝露を通じて得ている[1,2]。波長290~320ナノメートルの紫外線(UV)B波が皮膚に直接当たると、皮膚の7‐デヒドロコレステロール(7-dehydrocholesterol)がプレビタミンD3に変換され、このプレビタミンD3はビタミンD3になる[1]。季節、時間帯、日照時間、雲量、煙霧、皮膚のメラニン量、日焼け止め剤等が、紫外線への曝露量とビタミンD合成を左右する要素となる[1]。意外なことに、地理学的緯度からは、人口集団の平均血清25(OH)D濃度を一概に予測することができない。かなり北緯の高い地域でも、春や夏、秋に日光曝露によるビタミンD合成(そしてそれを肝臓や脂肪に貯蔵する)の機会が豊富にある[1]。

完全な曇り空の場合、紫外線エネルギーは50%低下する。日陰(深刻な大気汚染によるものも含む)の場合は60%低下する[16]。紫外線B波はガラスを貫通しないため、屋内で窓越しに日光に当たってもビタミンDは生成されない[17]。SPF8以上の日焼け止め剤は紫外線を遮断するように考えられているが、実際には、十分量を塗付していない、日光に当たる部位に塗り残しがある、定期的な塗り直しをしていない等により、日焼け止め剤で皮膚を保護している場合でも、一般的な塗り方であればビタミンD合成が行われることが多い [1,18]。

紫外線曝露を左右する要素や今日までに行われた研究をもとに、適正なビタミンDレベルを維持するために必要な日光曝露量についての一般的なガイドラインを作成するのは難しい。ビタミンDの研究者数名による助言の一部を挙げると、少なくとも1週間に2回、午前10時から午後3時の間に5~30分程度、顔、腕、脚、あるいは背中に日焼け止めを塗付せず日光に当たることで十分なビタミンD合成が行われ、また、2~6%の紫外線B波を放射する市販の日焼け用マシーンを適度に使用するのも効果的である[6,19]。日光曝露が限られている人は、食生活にビタミンDの供給源として優れた食品を取り入れたり、サプリメントを使用したりすることで、推奨値を達成する必要がある。

ビタミンD合成の上で日光は重要であるが、皮膚の日光曝露[18]や日焼けマシーンによる紫外線曝露は制限する方がよい[20]。紫外線は米国内で患者数150万人と推定される皮膚癌と年間8,000人の死亡者を数える転移性メラノーマの主因となる発がん性物質である[18]。また、生涯を通じて蓄積される紫外線による皮膚への損傷は加齢に伴う乾燥やその他外見上の変化にも大きく関わっている。米国皮膚病学会は、日光暴露を受ける時には必ず日焼け止め剤の使用など光防御手段を採るよう勧告している[21]。こうした皮膚癌に関する公衆衛生上の懸念や、皮膚癌リスクを増大させることなく紫外線B波誘導によるビタミンD合成が可能か否かを判断する研究が行われていないことから、ビタミンD所要量の観点において日光曝露量を設定することは不可能である[1]。

サプリメント

サプリメントや強化食品で使われるビタミンDにはD2(エルゴカルシフェロール)とD3(コレカルシフェロール)の2形態がある。両者の化学的な違いは側鎖構造のみである。ビタミンD2は酵母内のエルゴステロールに紫外線を照射して生産し、ビタミンD3はラノリンから抽出した7‐デヒドロコレステロールに紫外線を照射し、コレステロールを化学変換することで生産する[6]。ビタミンD2とビタミンD3は、くる病治療に同等の効果があるとされてきたが、実際、両者の代謝と作用機序はほぼ同一である。いずれも(食品に含まれているビタミンDや皮膚で合成されるビタミンDと同様に)効果的に血清25(OH)D濃度を上昇させる[2]。ビタミンD2とビタミンD3の効果に差異があることを示す確固たる結論は得られていない。しかし、栄養補給のための用量においてはビタミンD2とビタミンD3は等価であるように見えるものの、高用量での比較においてはビタミンD2の効力はビタミンD3のそれよりも小さい。

米国小児科学会(American Academy of Pediatrics、AAP)は、完全もしくは部分母乳栄養児には出生後直ちに400 IU/日のビタミンDサプリメントを離乳期まで継続投与し、離乳後は1,000mL/日以上のビタミンD強化乳児用粉乳もしくは全乳を摂取させるよう勧めている[22]。同様に、最大1,000mL/日のビタミンD強化乳幼児用粉乳もしくは牛乳を摂取している非母乳栄養児全員に対し、400 IU/日のビタミンDサプリメントを投与するよう勧めている[22]。また、AAPは、より年長の小児や青少年に対しても、ビタミンD強化牛乳や食品を通じて400 IU/日のビタミンDを摂取していない場合は、毎日400 IUのビタミンDサプリメントを摂ることを推奨している。しかし、この後者の推奨事項(2008年11月発表)については、米国食品栄養委員会による小児および青少年へのビタミンD推奨量(RDA)が600 IU/日であることを鑑み、再検討する必要がある(このRDAは2010年11月に発表されたもの。それ以前のAIは200 IU/日)。

ビタミンDの摂取状況

2005年から2006年に米国で実施された全米健康栄養調査(National Health and Nutrition Examination Survey、NHANES)で、食品およびサプリメントからのビタミンD摂取量が推定された[4,23]。それによると、食品のみからの平均摂取量は年齢層によって男性では204 IU/日から288 IU/日の幅があり、女性では144 IU/日から276 IU/日の幅があった。サプリメントからの摂取も考慮した場合、男性・女性ともに平均摂取量は大幅に上昇した(米国人口の37%がビタミンDを含有するサプリメントを利用していた)。上昇率が最も顕著だったのは年齢の高い女性層で、51~70歳女性の食品のみからの平均摂取量は156 IU/日でしあったが、サプリメントからの摂取を併せたところ、404 IU/日であった。71歳以上の女性の同値はそれぞれ、180 IU/日と400 IU/日であった[1]。

食品およびサプリメントからのビタミンD推定摂取量を血清25(OH)D濃度と比較するのには問題がある。そうした比較は個人に直結したデータではなくグループ平均値についてのみ可能である、というのが理由のひとつである。もう一つの理由は日光曝露も体内のビタミンDステータスを左右する要素であるという事実にある。血清25(OH)D濃度は、ビタミンD摂取量のみに基づいて予想された数値より概して高い [1]。上述のNHANES 2005-2006調査では、米国人口における全年齢・性別グループにおいて25(OH)D濃度の平均値は56nmol/L(22.4ng/mL)を超えた(最も高い平均値は1~3歳の女児グループの71.4nmol/L[28.6ng/mL]で、最も低い平均値は71歳以上の女性集団の56.5nmol/L[22.6ng/mL]であった。概して年齢の高い人より若い人のほうが高値で、女性よりも男性のほうが若干高値であった)。25(OH)D濃度の約50nmol(20ng/mL)という数値は、推奨量(RDA)のビタミンDを食品やサプリメントから摂取した場合の数値に相当する[1]。

過去20年間で、米国男性の平均血清25(OH)D濃度は若干低下した(女性は低下しなかった)。この低下は体重増加、牛乳摂取量の減少および屋外での日焼け止め利用率急増が同時に起きたためであると考えられる[24]。

ビタミンD欠乏症

栄養欠乏は通常、不適切な食生活、栄養素の吸収や利用の低下ならびに要求量の増加、もしくは排泄量の増加に起因する。ビタミンD欠乏症は、日常のビタミンD摂取が長期にわたって推奨量を下回ったり、日光曝露が限られたり、腎臓が25(OH)Dを活性型に変換できなくなったり、あるいは消化管からのビタミンD吸収が十分に行われなくなった時に発生する。牛乳アレルギー、乳糖不耐症および菜食主義[オボ・ベジタリアン(卵菜食者)およびビーガン(完全菜食主義者)]は食事由来のビタミンDが欠乏する原因となる[1]。

くる病と骨軟化症はビタミンD欠乏に起因する典型的な疾患である。くる病は小児がビタミンD欠乏によって発症する疾患で、骨組織の適切な石灰化への阻害を特徴とし、骨の軟化と骨格変形を引き起こす[16]。くる病は、17世紀半ばにイギリス人研究者らによって初めて紹介された[16,25]。19世紀後半から20世紀初期には、ドイツ人の医師たちが、毎日大さじ1~3杯のタラ肝油を飲むことでくる病を治せる、と記している[25]。米国では、1930年代に導入された牛乳のビタミンD強化により、くる病は稀な疾患になったが、現在でも定期的に発症が報告されており、特にアフリカ系米国人の乳幼児と小児での発症が多い [3,16,21]。

米小児科学会が推奨するビタミンDのサプリメント投与を伴わずに長期にわたり完全母乳栄養を行うと、特に母親のビタミンDレベルが十分でなく、かつ乳児の肌色が濃い場合には、くる病の大きな原因となる[26]。その他の要因には、日焼け止めの過剰使用、屋外活動や日光曝露が限定されがちな託児所サービスの利用などが挙げられる[16,25]。くる病は、アジア、アフリカ、中東からの移民の間でより高頻度に発生するが、おそらくビタミンD代謝の遺伝的差異と、行動習慣の違いから日光曝露量が少ないことが原因であると考えられる。

成人の場合、ビタミンD欠乏は骨軟化症を引き起こし、骨の脆弱化が認められる[1,5]。ビタミンDが不足すると、骨の痛みや筋力低下といった症状が現れるが、初期の段階では症状が軽微なため、見逃してしまう場合もある。

ビタミンD欠乏のリスク群

天然食材のみから十分なビタミンDを得ることは難しい。多くの人にとって、ビタミンD強化食品を摂取すること、また、おそらく幾分かの日光に浴することも、健康的な体内ビタミンD濃度を維持するために不可欠である。人口集団によっては、1日当たりのビタミンD所要量を満たすためにはサプリメントの摂取が欠かせない。

母乳栄養児

母乳が供給するビタミンDは25 IU/L未満から78 IU/Lであるため[22]、通常、ビタミンD所要量を母乳のみで満たすのは不可能である[1,27](母乳のビタミンD含有量は、母親のビタミンDステータスに関連している。ビタミンDを高用量で補給している母親であれば母乳にも多くのビタミンDが含まれている可能性がある[22])。栄養性くる病に関する報告のレビューでは、症例の大多数が母乳で育てられたアフリカ系米国人の小児であった[28]。カナダの小児科医による調査では、患者のくる病発生率は100,000人中2.9人であり、くる病発症者のほぼ全員が母乳で育てられていた[29]。日光はビタミンDの供給源のひとつではあるが、米小児科学会は乳幼児は直射日光を避け、また、防護服を着用させ、日焼け止め剤を塗布するよう助言している[30]。既述のとおり、米小児科学会は完全もしくは部分母乳栄養児には400 IU/日のビタミンD、つまり乳幼児期におけるビタミンDの推奨量を補補充することを推奨している[22]。

高齢者

高齢者はビタミンD不足になるリスクが高い。その理由として、加齢とともに、皮膚がビタミンDをかつてほど効率的に合成できなくなること、屋内で過ごす時間が長くなること、また、ビタミンD摂取量が不適切になる可能性があることが挙げられる[1]。米国では、股関節骨折を起こす高齢者のうち、血清25(OH)D濃度が30nmol/L(12ng/mL)未満の人が半数にものぼっている可能性がある[2]。

日光曝露が限られている人

家のなかに閉じこもりがちな人、宗教上の理由から長い衣服やベールを着用している女性、また、職業柄、日光への曝露が限られてしまう人は日光から適切量のビタミンDを得られない可能性がある[31,32]。日焼け止めの使用程度や頻度は未知数であるため、日焼け止めの使用がビタミンD合成量の減少に与える影響度については不明である[1]。日光曝露が限られている人は、食品やサプリメントから推奨量のビタミンDを摂取することで適切なビタミンD量を確保できる。

肌色が濃い人

肌色が濃い人は、表皮層の色素メラニン量が多いため、皮膚のビタミンD生成能力が低い [1]。肌色が濃い人の血清25(OH)D濃度が肌色の薄い人のそれよりも低いことをさまざまな報告が一貫して示している。血清25(OH)D濃度が低いことで肌色の濃い人が健康に重大な影響を受けているかについては不明である。なぜなら、一例として、アフリカ系アメリカ人を祖先に持つ人は、白色人種の人に比べて骨折率や骨粗鬆症の発症率が低い(後述の骨粗鬆症についての項目を参照)。肌色の濃い人は、食品やサプリメントから推奨量のビタミンDを摂取することで適切なビタミンD量を確保できる。

炎症性腸疾患や脂肪吸収不良を起こす疾患のある人

ビタミンDは脂溶性ビタミンであるため、その吸収は消化管の食物脂質吸収能に依存している。食物脂質吸収能が低下している人はビタミンDのサプリメントを摂取する必要があるかもしれない[33]。脂肪吸収不良は、特定の肝疾患、嚢胞性線維症、セリアック病、クローン病、(回腸末端が炎症を起こした場合は)潰瘍性大腸炎など、さまざまな疾患と関連している[1,3,33]。加えて、こうした疾患のある人はビタミンDが強化されている乳製品などの食品の摂取量が少ない傾向がある。

肥満の人あるいは胃にバイパス手術を受けた人

BMI値が30以上の人は、非肥満者に比べ、血清25(OH)D濃度が低い。肥満者は、正常体重者よりも25(OH)D濃度を達成するために通常よりも高いビタミンD摂取が必要となる場合がある[1]。肥満によって皮膚のビタミンD合成量が左右されることはないが、皮下脂肪が多いことで、合成されたビタミンのより多くが隔離され、血液循環への放出量に影響が出る。胃にバイパス手術を受けた肥満者はビタミンDが吸収される小腸上部の一部がバイパス化されているため、脂肪内に貯蔵されたビタミンDが血清中に移行し、長期間のうちに枯渇することがある。そのため、食品やサプリメントから十分なビタミンD摂取をしないと、時間の経過とともにビタミンD欠乏症を発症する可能性がある[34,35]。

ビタミンDと健康

骨と健康全般のために最適な血清25(OH)D濃度は確立されていない。最適濃度は年齢層によって異なり、また、どの生理学的尺度を選択するかによっても違ってくる[1,2,6]。また、既述のとおり、血清25(OH)D濃度はビタミンD(日光、食品、サプリメントを介した)曝露量のバイオマーカーとしての機能は果たすが、効果(健康転帰)のバイオマーカーとしてどの程度その役目を果たすことができるかについては明確に確立されていない[1]。

さらに、血清25(OH)D濃度はビタミンD摂取量の増加に呼応して増加する一方で、両者の関係は非線形である[1]。その理由は完全には明らかになっていない。例えば、血清濃度の上昇量は、ベースラインの血清濃度やサプリメント摂取期間によって異なる。血清25(OH)Dが50nmol/Lを超えるためには、ベースライン時の血清濃度を50nmol/L未満から上昇させる場合に要するビタミンD量よりも多くのビタミンDが必要になる。ビタミンDサプリメントの摂取量が1,000 IU/日未満の時には血清25(OH)Dが急上昇するが、高用量の時には、より遅く鈍い反応が認められる。摂取量が1,000 IU/日以上の時、血清25(OH)Dは摂取量40 IUごとに約1nmol/L上昇する。摂取量を600 IU/日以下に設定した研究では、ビタミンD摂取量40 IUごとに血清25(OH)Dが約2.3nmol/L上昇した[1]。

2007年3月、ビタミンDや栄養学の研究者グループが、望ましい25(OH)D濃度は75nmol/L(30ng/ml)以上だと主張する論説を発表して議論を呼んだ[36]。彼らは、血清25(OH)D濃度を50nmol/Lから80nmol/L(20ng/mLから32ng/mL)に上昇させるために必要なビタミンD量はおよそ1,700 IU/日である、と記している。

これに対し、ビタミンDのDRIを設定した米国食品栄養委員会(FNB)は、内容の基となっているビタミンDが健康に与える影響の膨大なリストの再検討を行った[1]。慢性疾患(がんや心血管疾患等)に対する抵抗力、生理的パラメータ(免疫反応や副甲状腺ホルモン値等)、機能的測定(骨格の健康状態、身体能力、転倒等)などが再検討対象となった。骨健康関連の測定を除き、同研究グループが論じるビタミンDと健康との関連性は、その因果関係を立証するには適切なエビデンスが欠けており、また、エビデンスがあっても、その内容が矛盾していたため、ある特定のビタミンD摂取量や血清25(OH)D値が健康に及ぼすベネフィットについて、確信をもって裏づけることができなかった。

骨粗鬆症

米国では、4,000万人以上の成人が骨粗鬆症を発症しているか、もしくは発症する危険性がある。骨粗鬆症は、骨量の減少と、骨を脆弱化させ骨折リスクを著しく増大させる骨組織の構造劣化を特徴とする疾患である。骨粗鬆症は、カルシウム摂取不足と関連付けられることが極めて多いが、ビタミンD不足によりカルシウム吸収量が低下することによっても、骨粗鬆症を発症する[38]。くる病や骨軟化症がビタミンD欠乏の影響の極例であるのに対し、骨粗鬆症はカルシウムとビタミンDの長期不足の結果発症する疾患の一例である。適切な量のビタミンDを体内に貯蔵することによって、丈夫な骨を維持することができ、また、高齢者や運動が困難な歩行不能者、閉経後の女性、長期にわたりステロイド剤治療を受けている人の骨粗鬆症発症を防ぐことができると考えられている[39]。

正常な骨は常にリモデリング(再構築)されている。閉経期間中は、リモデリングプロセスのバランスに変化が起き、その結果、骨の再吸収量が再建される量を上回るようになる。エストロゲンやプロゲステロンによるホルモン療法は骨粗鬆症の発症を遅延させることができるかもしれない。いくつかの医療団体や専門家団体は、骨粗鬆症や骨折の発生リスクが増加している女性のホルモン療法利用を支持している[40,41,42]。該当する人は医療スタッフに相談すること。

ビタミンD補給による骨健康への効果についての試験はほとんどの場合、カルシウムも対象に含めているため、それぞれの効果を個別抽出するのは難しい。閉経後女性と男性高齢者にビタミンDとカルシウムのサプリメントを投与すると、骨格中の骨ミネラル密度に若干の上昇がみられる。また、ビタミンDとカルシウムのサプリメント投与は施設入居高齢者の骨折率の低下に寄与するが、非施設入居者においては一貫性のある効果は確認されていない[1,2,43]。ビタミンDの補充のみでは高齢者の骨折リスクの軽減や転倒の減少に効果がないと考えられ[1,2,43]、実際、転倒に対するビタミンD補充の予防効果を示唆するメタ解析[44]は広く引用されていが、先ごろ酷評を受けた[1]。しかし、69歳以上の女性を平均4.5年間にわたり追跡調査した大規模試験では、ベースライン時の25(OH)D値が低め(50nmol/L[20ng/mL]未満)でも高め(75nmol/L[30ng/mL]以上)でも脆弱化のリスクが増加することが観察されている[45]。女性は、骨粗鬆症の予防もしくは治療のための全体計画の一部として、ビタミンD(およびカルシウム)が必要かどうか医療スタッフに相談すること。

がん

臨床検査値、動物モデルによるエビデンス、また疫学データが示唆するところでは、体内のビタミンDステータスは発がんリスクに影響を与える。生物学的および機構論的根拠が強く示唆するところでは、ビタミンDは大腸癌、前立腺癌および乳癌の予防に関与している。最新の疫学データは、ビタミンDに大腸癌に対する防御効果があるかもしれないことを示唆しているが、前立腺癌や乳癌に対する防御効果についての説得力はさほど強くなく、また、その他の部位におけるがんの防御効果についても一貫していない[1,46,47]。一方で、がんの防御効果の有無以外に関する試験結果も得られている。例えば、フィンランド人喫煙者を対象に実施された試験では、ベースライン時における体内ビタミンD状態が第1五分位であった被験者の膵臓癌発症リスクは3倍高い、という結果が得られた[48]。最近実施されたレビューでは、血清25(OH)D濃度が高い(100nmol/L以上[40ng/mL以上])と膵臓癌のリスクが高くなることが確認された[49]。

ビタミンDが防御因子として浮上したのは、大腸内視鏡検査を受けた3,132人の50歳以上の成人(96%が男性)を対象とした前向き・横断的研究においてである。この研究では、被験者の10%に1カ所以上の進行性癌病変が認められたが、ビタミンD摂取量が最も多い被験者群(最低645 IU/日)ではこうした病変を生じるリスクが顕著に低いという結果が出た[50]。一方、さまざまな人種や民族の閉経後女性36,282人を対象とした「女性の健康イニシアチブ(Women’s Health Initiative)」試験では、被験者をビタミンD400 IU/日+カルシウム100 mg/日の投与群とプラセボ群に無作為に割り付けたが、7年に及ぶ期間中、結腸直腸癌の発生率について両群間に顕著な差異は認められなかった[51]。より最近では、ネブラスカ州の地方部に住む閉経後女性1,179人の骨健康に焦点を当てた臨床試験で、4年間にわたり毎日カルシウム(1,400~1,500mg)とビタミンD3(1,100 IU)の補充を受けた被験者群のがんの発生率がプラセボ群の女性に比べて顕著に低値を示した[52]。ただし、がんの発生数が50例と少ないため、この研究結果をもとに、カルシウムもしくはビタミンD3、あるいは、カルシウムおよびビタミンD3による防御効果や他部位におけるがんへの防御効果について一般論を述べることはできない。また、そうした慎重な見方をするのが妥当であることを示す分析結果が、16,618人を対象に実施されたNHANES III(1988~1994年)試験で得られている。この試験では、がんによる総死亡数と、ベースライン時の体内ビタミンD状態には関連性がない、という結果が出ている。ただし、結腸直腸癌の死亡数については、血清25(OH)D濃度に逆相関していた。また、西ヨーロッパ10カ国からの参加者を対象に実施された大規模観察研究でも診断前の25(OH)D濃度と結腸直腸癌リスクの間に強い逆相関があるという結果が出ている[54]。

ビタミンD不足がとりわけがんリスクを増大させるのか、ビタミンD曝露量を増やすことでがんに対する予防効果が得られるのか、また、人によってはビタミンD曝露によりがんリスクが増大する可能性があるのかについて断定するにはさらなる研究が必要である[46,55]。総合的に判断すると、これまでに実施された試験からは、カルシウム併用の有無にかかわらず、ビタミンDのがんリスク軽減への関与を裏づける結果は得られていない[1]。

その他の疾患

ビタミンDがI型[56]およびII型[57]糖尿病、高血圧[58]、耐糖能異常[59]、多発性硬化症[60]およびその他の疾患[61,62]の予防と治療に何らかの役割を果たす可能性のあることを示唆する研究結果が相次いで報告されている。ただし、こうした役割についてのエビデンスのほとんどがin vitro試験や動物モデル、疫病学的試験から得られたもので、より確実と考えられている無作為化臨床試験から得たものではない[1]。臨床試験が実施されるまで、公衆衛生と患者の治療に関してこれまで得られたエビデンスが示唆することについての論議が続くと考えられる。ビタミンDサプリメントに関する1件のメタ解析では、ビタミンDサプリメントの使用が全死因死亡率の統計的に有意な低下と関連しているという結果が得られたが、同じデータを再解析したところ、そうした関連性は認められなかった[43]。ビタミンDとカルシウムの併用あるいは単独摂取に関連する上記結果を含めた健康転帰についての系統的なレビューが2009年8月に発表されている。

ビタミンD過剰摂取による健康上のリスク

ビタミンD中毒は食欲不振、体重減少、多尿、心臓不整脈などの非特異的症状を引き起こす場合がある。より深刻な場合には、カルシウムの血中濃度を上昇させ、血管や組織の石灰化を招き、その結果、心臓、血管、腎臓を傷害する[1]。7年間にわたって実施された「女性の健康イニシアチブ」試験では、閉経後女性がカルシウム(1,000mg/日)とビタミンD(400 IU)のサプリメントを摂取した結果、腎臓結石リスクが17%増大しました[65]。血清25(OH)D濃度が常に500nmol/L(200ng/mL)を超える状態が続くと有害となる可能性があると考えられる[5]。

過剰な日光曝露によってビタミンD中毒を生じることはない。これは、皮膚上に保持された熱によりプレビタミンD3とビタミンD3が生成されると同時に光分解を受けるためであると考えられている[6]。さらに、皮膚内におけるプレビタミンD3の熱活性化がさまざまな非ビタミンD体を生じさせ、これらがビタミンD3そのものの生成を制限する。また、ビタミンD3の一部は非活性型に変換される[1]。中毒を生じさせるほど高用量のビタミンDを食品から摂取する可能性は低い。むしろビタミンDを含むサプリメントの大量摂取が中毒の原因となる可能性が非常に高い。

許容上限摂取量を上回るビタミンDの長期摂取は健康に有害な影響を及ぼすリスクがある[1](表4)。ほとんどの報告で、ビタミンD毒性発生の閾値は10,000~40,000 IU/日および血清25(OH)Dレベル500~600nmol/L(200~240ng/mL)となっている。摂取量が10,000 IU/日を下回る場合には中毒症状は発現しにくいが、米国食品栄養委員会(FNB)は、全米調査データに基づく最新科学、観察研究、臨床試験の結果が、ビタミンD摂取量や血清25(OH)Dレベルが低値であっても長期間にわたる場合は有害な影響を及ぼす可能性があることを示唆している点を指摘した。FNBは血清25(OH)D値が約125~150 nmol/L(50~60 ng/mL)を上回らないようにすべきであるという結論を出した。その理由として、低い血清25(OH)D値(約75~120nmol/L[30~48n/mL])と、全死因死亡率の上昇、膵臓などいくつかの部位におけるがんのリスク増加、心血管イベントのリスク増加、高齢者における転倒と骨折の増加との関連性を挙げている。また、5,000 IU/日のビタミンD摂取により血清25(OH)D濃度が100~150 nmol/L(40~60 ng/mL)に到達するが、それ以上は上昇しないことが研究で示されたため、としている。FNBは、この5,000 IU/日という摂取量から不確実性因子20%を除した値4,000 IUを、9歳以上の許容上限摂取量(UL)として適用し、より低年齢の小児には年齢に応じてさらに低値を適用しました。

表4:ビタミンDの許容上限摂取量(UL)
年齢 男性 女性 妊娠期 授乳期
0~6カ月 1,000IU 1,000 IU
(25 µg) (25 µg)
7~12カ月 1,500 IU 1,500 IU
(38 µg) (38 µg)
1~3歳 2,500 IU 2,500 IU
(63 µg) (63 µg)
4~8歳 3,000 IU 3,000 IU
(75 µg) (75 µg)
9歳以上 4,000 IU 4,000 IU 4,000 IU (100 µg) 4,000 IU
(100 µg) (100 µg) (100 µg)

医薬品との相互作用

ビタミンDのサプリメントはいくつかのタイプの医薬品と相互作用を有する可能性がある。下記はその一部である。こうした医薬品を定期的に服用している人は医療スタッフにビタミンDの摂取について相談すること。

ステロイド剤

炎症抑制に頻繁に処方されるプレドニゾロンなどの副腎皮質ステロイドは、カルシウムの吸収を低下させ[66,67,68]、ビタミンDの代謝を阻害する可能性がある。ステロイド剤の使用が長期に及んだ場合は、骨量減少や骨粗鬆症の原因となる可能性がある[67,68]。

その他の医薬品

肥満薬オルリスタット(商標名Xenicalおよびalli)とコレステロール低下薬コレスチラミン(商標名Questran、LoCholestおよびPrevalite)はいずれもビタミンDとその他の脂溶性ビタミンの吸収を低下させる[69,70]。てんかん発作の予防と抑制に使用されるフェノバルビタールとフェニトイン(商標名Dilantin)は肝臓におけるビタミンD代謝を亢進させるためビタミンDが不活性化され、また、カルシウム吸収も低下する[71]。

ビタミンDと健康的な食事

米連邦政府が発行する「アメリカ人のための食生活の指針2010」では、「栄養は主として食事から摂取すべきである。栄養分を豊富に含む食品(多くは未加工品)には、サプリメントに含まれることの多い必須ビタミンやミネラルだけでなく、食物繊維や体によい天然成分も含有している。・・サプリメントは・・特定の状況下で特定のビタミンやミネラルの摂取量を増加させるには有益と考えられる」と述べている。

健康的な食事に関する詳細はDietary Guidelines for Americans(アメリカ人のための食生活指針)と米国農務省の食事の指針システム、MyPlate(私の食事)を確認すること。

「アメリカ人のための食生活指針」では健康的な食事を次のように述べている。

  • さまざまな果物、野菜、全粒穀物、無脂肪もしくは低脂肪ミルクおよび乳製品の積極的な摂取が重要。
    多くのインスタントシリアル、いくつかの銘柄のヨーグルトやオレンジジュースがそうであるように、牛乳はビタミンDが強化されている。チーズは元来少量のビタミンDを含んでいる。
  • 赤身の肉、鶏肉、魚介類、豆類、卵、ナッツ類も摂取すること。
    サケ、マグロ、サバなどの脂肪性の魚はビタミンDの優れた供給源である。牛レバーや卵黄も少量のビタミンDを含んでいる。
  • 飽和脂肪酸、トランス脂肪酸、コレステロール、塩分(ナトリウム)および添加糖質の摂取を少なくする。
    ビタミンDが添加されているマーガリンもある。
  • 1日に必要なカロリー摂取量を超えないこと。

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監訳:伊藤壽記(大阪大学)、大野智(帝京大学) 翻訳公開日:2014年3月28日

ご注意:この日本語訳は、専門家などによる翻訳のチェックを受けて公開していますが、訳語の間違いなどお気づきの点がございましたら、当ホームページの「ご意見・ご感想」でご連絡ください。なお、国立衛生研究所[米国]、国立補完統合衛生センター[米国]、国立がん研究所[米国]のオリジナルサイトでは、不定期に改訂がおこなわれています。
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