眼内カルシドール。目のビタミンDの役割を明らかにする

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J. Steroid Biochem. Mol. Biol..2020 03;197:105536. S0960-0760(19)30370-X. doi: 10.1016/j.jsbmb.2019.105536.Epub 2019-11-14.

眼内カルシドール。目のビタミンDの役割を明らかにする

Intraocular calcidiol: Uncovering a role for vitamin D in the eye.

Jacob Rullo
Tracie Pennimpede
Parsa Mehraban Far
Yi Ning Strube
Isabella Irrcher
Todd Urton
Mark Bona
Tom Gonder
Robert J Campbell
Martin Ten Hove
Sanjay Sharma
James Farmer
Martin Petkovich

PMID: 31734492 DOI: 10.1016/j.jsbmb.2019.105536.

抄録

ビタミンDは、眼科学において潜在的に重要な分子として浮上してきた。これまでのところ、ビタミンDに関するすべての眼科的データは、主にヒト患者の涙および血清分析に限定されています。眼の孤立した性質を考慮して、我々は眼疾患における眼内ビタミンDの存在を明らかにしようとした。

Vitamin D has emerged as a potentially important molecule in ophthalmology. To date, all ophthalmic data pertaining to vitamin D has been restricted primarily to tear and serum analysis in human patients. Considering the isolated nature of the eye, we sought to determine the presence of intraocular vitamin D in ocular disease.

方法:

25-ヒドロキシビタミンD（25(OH)D）濃度は、眼科手術を受けた120名の参加者の眼と血中で測定した。1,25-ジヒドロキシビタミンD生成酵素（CYP27B1）および不活性化酵素（CYP24A1）の眼球局在化を免疫組織化学で行った。CYP27B1、CYP24A1およびVEGF-Aの遺伝子発現を、疾患のある患者とない患者の眼で測定した。

METHODS: 25-Hydroxyvitamin D (25(OH)D) concentrations were measured in the eye and blood of 120 participants undergoing ophthalmic procedures. Ocular localization of the 1,25-dihydroxyvitamin D-generating (CYP27B1) and deactivating (CYP24A1) hydroxylases was performed by immunohistochemistry. Gene expression of CYP27B1, CYP24A1 and VEGF-A was measured in eyes from patients with and without disease.

結果:

25(OH)Dは112の眼球サンプルで定量されました。白内障患者40検体では、平均25(OH)D濃度は0.057ng/mLであったのに対し、網膜疾患患者72検体では平均0.502ng/mLであった（p<0.001）。眼内25(OH)Dは血清中25(OH)D濃度と相関しなかった。水性および硝子体液中で測定された25(OH)Dのレベルの間に差はなかった。ビタミンD特異的CYP27B1および24A1は、毛様体、網膜色素上皮および神経網膜の相補的な領域に強く局在していた。遺伝子発現解析の結果、網膜CYP27B1は糖尿病患者の眼においてVEGF-Aと強く相関していることが確認された（r=0.92、p<0.001）。

RESULTS: 25(OH)D was quantified in 112 ocular samples. In 40 cataract patient samples, the average 25(OH)D concentration was 0.057 ng/mL, compared to 72 retinal disease patient samples, average of 0.502 ng/mL (p < 0.001). Intraocular 25(OH)D did not correlate with serum levels of 25(OH)D. There was no difference between the level of 25(OH)D measured in the aqueous and vitreous humour. The vitamin D-specific CYPs 27B1 and 24A1, strongly localized to complementary regions of the ciliary body, retinal pigment epithelium and neural retina. Gene expression analysis confirmed retinal CYP27B1 correlated strongly with VEGF-A in eyes from diabetic patients (r = 0.92, p < 0.001).

結論:

我々のデータは、ビタミンDがヒト眼の体液中に存在し、眼球内CYP27B1とCYP24A1を介して局所的な合成・分解が可能であることを確認した。このことは、眼における局所的なビタミンDの産生とシグナル伝達に機能的な役割があることを示唆しており、ビタミンDが疾患発症における重要な眼内メディエーターである可能性を示唆している。

CONCLUSIONS: Our data confirms that vitamin D is present in the humours of the human eye and that local synthesis/degradation is possible via the ocular CYP27B1 and CYP24A1. This argues for a functional role for local vitamin D production and signaling in the eye and suggests that vitamin D may be an important intraocular mediator in disease pathogenesis.