비타민 D 보충이 근육 단백질 합성에 미치는 영향 (VIPER)

최근 시험관 내 연구에서는 근관에 존재하는 비타민 D 수용체(VDR)를 통해 골격근을 직접 표적으로 하는 비타민 D의 동화작용 역할이 입증되었습니다[1,2,3]. 그러나 이것은 아직 생체 내 인간 모델로 변환되지 않았습니다.

25-하이드록시비타민-D(25OHD)는 비타민 D 상태에 대한 주요 순환 대사물질이자 기준 측정입니다. 이것은 중독을 예방하기 위해 24,25-디하이드록시비타민 D3(24,25OHD)로 전환되거나[4] 신장에서 1,25-디하이드록시비타민 D(1,25OHD)[5]로 활성화될 수 있습니다.

증거는 골격근에서 1,25OHD의 생물학적 역할을 뒷받침합니다[1-4,7]. 근육 비대에 초점을 맞춘 연구에서는 25OHD가 근관에서 1,25OHD로 활성화될 수 있으며[8] 시험관 내 골격근 세포에서 근세포의 세포 증식, 성장 및 분화를 촉진할 수 있음이 입증되었습니다[7,9-13]. 제안된 메커니즘에는 (i) 근육 세포 표면 막의 비타민 D 결합 단백질(VDP)(메갈린/쿠불린)에 대한 세포내이입 수용체의 유전자 발현과 (ii) 근육 세포 내부의 액틴에 결합하는 VDP에 대한 높은 친화성이 포함됩니다. 더욱이, 역학 연구는 인간 근육 기능에서 비타민 D의 긍정적인 역할을 뒷받침하며[14-21] 기계론적 연구는 세포 내 25OHD가 단백질 대사 조절에 관여한다는 것을 보여줍니다. 세포 배양 및 생체 내 동물 모델은 25OHD가 동화작용 자극에 반응하여 mTORC1 경로의 동화작용 세포 신호 전달 단백질을 활성화한다는 것을 보여 주며[21,22], 이는 근육 단백질 합성의 증가된 자극으로 해석됩니다[17]. 세포 배양 및 생체 내 동물 연구의 이러한 흥미로운 결과에도 불구하고 생체 내 인간 모델에서 이러한 결과를 재현한 연구는 없습니다.

비타민 D 보충이 근육 건강 결과 및 MPS에 미치는 영향을 조사하는 연구의 개입 기간은 연구마다 다릅니다. 그러나 증거는 노인 여성의 속근 섬유의 개선[18], 인간과 동물의 근력, 최소 12주간의 개입 후 쥐와 생쥐의 MPS 증가를 뒷받침합니다[22]. 따라서 본 연구에서는 생리학적 효과가 나타나기 위한 충분한 시간을 보장하기 위해 12주간의 개입을 계획하고 있습니다. 북아일랜드에 거주하는 백인을 대상으로 혈중 25OHD 농도의 계절적 변화가 평가되었습니다[4]. 34%는 겨울철에 부족(<25nmol/L)했습니다[4]. 그러나 겨울에는 피부에서 비타민 D를 합성하기 위한 햇빛이 부족함에도 불구하고 스코틀랜드의 같은 위도에 거주하는 인구의 상당 부분이 혈중 25OHD 농도를 >50nmol/L로 유지했습니다[6]. 이러한 데이터와 최근 리뷰[8]는 인간이 여름에 생산된 25OHD를 보존하고 겨울에 보다 효율적으로 사용할 수 있는 저장 메커니즘을 진화시켰음을 시사합니다.