ビタミンD補給が筋肉タンパク質合成に及ぼす影響 (VIPER)

最近の in vitro 研究では、筋管に存在するビタミン D 受容体 (VDR) を介して骨格筋を直接標的とするビタミン D の同化作用が実証されています [1、2、3]。 ただし、これはまだ生体内ヒトモデルに変換されていません。

25-ヒドロキシビタミン D (25OHD) は、主要な循環代謝産物であり、ビタミン D ステータスの基準測定値です。 これはその後、中毒を防ぐために 24,25-ジヒドロキシビタミン D3 (24,25OHD) に変換される [4] か、腎臓で 1,25-ジヒドロキシビタミン D (1,25OHD) に活性化される [5] 可能性があります。

骨格筋における 1,25OHD の生物学的役割を裏付ける証拠[1-4,7]。 筋肥大に焦点を当てた研究では、25OHD が筋管内で 1,25OHD に活性化され[8]、in vitro 骨格筋細胞の筋細胞の細胞増殖、成長、分化を促進できることが実証されました [7、9-13]。 提案されているメカニズムには、(i) 筋細胞表面膜上のビタミン D 結合タンパク質 (VDP) (メガリン/キュブリン) のエンドサイトーシス受容体の遺伝子発現、および (ii) VDP が筋細胞内部のアクチンに結合する高い親和性が含まれます。 さらに、疫学研究はヒトの筋肉機能におけるビタミンDの積極的な役割を裏付けており[14-21]、機構研究は細胞内25OHDがタンパク質代謝の調節に関与していることを示唆している。 細胞培養および in vivo 動物モデルは、25OHD が同化刺激に応答して mTORC1 経路の同化細胞シグナル伝達タンパク質を活性化し[21,22]、これが筋タンパク質合成の刺激の増加につながることを示しています[17]。 細胞培養および in vivo 動物研究から得られたこれらの刺激的な結果にもかかわらず、in vivo ヒトモデルでこれらの発見を再現した研究はありません。

筋肉の健康状態およびMPSに対するビタミンD補給の影響を調査する研究における介入期間は、研究によって異なります。しかし、証拠は、高齢女性の速筋線維の改善[18]、人間と動物の筋力の改善、および最低12週間の介入後のラットとマウスのMPSの増加を裏付けています[22]。 したがって、この研究では、生理学的効果が現れるまでの十分な時間を確保するために、12週間の介入を計画しています。 北アイルランドに居住する白人を対象に、血中 25OHD 濃度の季節変動が評価されました[4]。 冬季には 34% が欠乏 (<25nmol/L) しました[4]。しかし、冬には皮膚でビタミンDを合成するのに日光が不十分であるにもかかわらず、スコットランドでは同じ緯度に住む人口のかなりの割合が血中25OHD濃度>50nmol/Lを維持していた[6]。 これらのデータと最近のレビュー[8]は、人間が夏に生成された25OHDを保存し、冬により効率的に使用できるようにする貯蔵メカニズムを進化させてきたことを示唆しています。