Disease Atlas · 内分泌・代謝 · 疾患
壊血病
Scurvy
- 別名
- ビタミンC欠乏症アスコルビン酸欠乏症
- 臓器系
- 内分泌・代謝運動器皮膚
- 科目
- Medical BiochemistryMolecular Cell BiologyPathology
- トピック
- 生化学 1/4:四次構造と翻訳後修飾;コラーゲンの構造;タンパク質-核酸相互作用の構造基盤分子細胞生物学 28:コラーゲンの種類・構造・合成病理学 C/91:後天性骨疾患(骨粗鬆症・くる病・骨軟化症)
- 鑑別疾患
- エーラス・ダンロス症候群急性壊死性潰瘍性歯肉炎骨形成不全症
- 関連疾患
- メンケス病銅欠乏
- 症状
- 歯肉出血点状出血関節痛関節内出血食欲不振
🧠 全体像:壊血病 scurvy 壊血病(scurvy) scurvy(壊血病) は「ビタミンCが足りない病気」ではなく、「コラーゲンの三重らせん triple helix 三重らせん(triple helix) triple helix(三重らせん) を固める翻訳後修飾 post-translational modification 翻訳後修飾(post-translational modification) post-translational modification(翻訳後修飾) が止まる病気」として理解する。プロリンproline プロリン(proline)proline(プロリン) とリジンの水酸化はFe(II)とα-ケトグルタル酸 alpha-ketoglutarate α-ケトグルタル酸(alpha-ketoglutarate) alpha-ketoglutarate(α-ケトグルタル酸) に依存する酵素が行い、ビタミンCはその鉄中心を還元して酵素を働ける状態に戻す役割を担う。水酸化を欠いた前駆体は三重らせん triple helix 三重らせん(triple helix) triple helix(三重らせん) を組めず、まともなコラーゲンとして分泌されない。だから症状は「コラーゲンが要る場所」に一斉に出る——血管壁(出血)、歯肉、骨、創傷治癒。臓器別に覚えるのではなく、コラーゲン依存の組織を数え上げれば症状表が再構成できる。
生化学:ビタミンCは酵素そのものではなく「酵素を復帰させる薬」
コラーゲンの引張強度 tensile strength 引張強度(tensile strength) tensile strength(引張強度) は3本鎖らせんに由来し、その安定性には(2S,4R)-4-ヒドロキシプロリン 4-hydroxyproline 4-ヒドロキシプロリン(4-hydroxyproline) 4-hydroxyproline(4-ヒドロキシプロリン) 残基が必須である。この残基は(2S)-プロリン残基 proline residue プロリン残基(proline residue) proline residue(プロリン残基) がコラーゲンプロリル4-水酸化酵素collagen prolyl 4-hydroxylaseコラーゲンプロリル4-水酸化酵素(collagen prolyl 4-hydroxylase)collagen prolyl 4-hydroxylase(コラーゲンプロリル4-水酸化酵素)によって翻訳後修飾 post-translational modification 翻訳後修飾(post-translational modification) post-translational modification(翻訳後修飾) を受けて生じ、同酵素はFe(II)とα-ケトグルタル酸 alpha-ketoglutarate α-ケトグルタル酸(alpha-ketoglutarate) alpha-ketoglutarate(α-ケトグルタル酸) に依存するジオキシゲナーゼ dioxygenaseジオキシゲナーゼ(dioxygenase) dioxygenase(ジオキシゲナーゼ)群に属する1。
⭐ ここがビタミンCの入る場所である。この酵素は触媒の過程で酸化的に不活性化されることが古くから知られており、補因子であるアスコルビン酸 ascorbic acid (vitamin C) アスコルビン酸(ascorbic acid (vitamin C)) ascorbic acid (vitamin C)(アスコルビン酸) は、その鉄中心をFe(III)からFe(II)へ還元して酵素を再活性化するために必要とされる。水酸化の不足は壊血病 scurvy 壊血病(scurvy) scurvy(壊血病) を含む種々の疾患状態と関連する2。
💡 「ビタミンCが反応に組み込まれる」のではなく「ビタミンCが酵素を復帰させる」という順序を押さえると、なぜ微量で足り、なぜ切らすと全身のコラーゲンが一斉に不良品になるのかが説明できる。ビタミンCはプロリン水酸化酵素 prolyl hydroxylase (PHD) プロリン水酸化酵素(prolyl hydroxylase (PHD)) prolyl hydroxylase (PHD)(プロリン水酸化酵素) だけでなくリジン水酸化酵素lysyl hydroxylaseリジン水酸化酵素(lysyl hydroxylase)lysyl hydroxylase(リジン水酸化酵素)の補因子でもあり、架橋の形成とプロコラーゲン procollagen プロコラーゲン(procollagen) procollagen(プロコラーゲン) からコラーゲンへの成熟を助ける3。
⚠️ 「架橋」は2つの段階に分かれるので、担当する栄養素を取り違えない。 ビタミンC依存のリジン水酸化が作るのはヒドロキシリジン hydroxylysine (Hyl) ヒドロキシリジン(hydroxylysine (Hyl)) hydroxylysine (Hyl)(ヒドロキシリジン) という架橋の材料であって、実際の架橋形成 cross-link formation 架橋形成(cross-link formation) cross-link formation(架橋形成) を触媒するのは銅 copper 銅(copper) copper(銅) 依存のリジルオキシダーゼlysyl oxidaseリジルオキシダーゼ(lysyl oxidase)lysyl oxidase(リジルオキシダーゼ)である(後述のメンケス病Menkes diseaseメンケス病(Menkes disease)Menkes disease(メンケス病)が損なうのはこちら)。同じ「架橋」の語でも、壊血病scurvy 壊血病(scurvy)scurvy(壊血病) は材料の段階、メンケス病Menkes disease メンケス病(Menkes disease)Menkes disease(メンケス病) は反応の段階で止まる。
flowchart TD
A["食事からのビタミンC(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ascorbic acid (vitamin C)'>アスコルビン酸</span>)"] --> B["水酸化酵素の鉄中心をFe(III)→Fe(II)へ還元"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='proline'>プロリン</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lysyl hydroxylase'>リジン水酸化酵素</span>が活性を保つ"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='4-hydroxyproline'>4-ヒドロキシプロリン</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hydroxylysine (Hyl)'>ヒドロキシリジン</span>残基が生じる"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='triple helix'>三重らせん</span>が安定化し、架橋が形成される"]
A2["ビタミンC欠乏"] --> F["酵素が酸化されたまま復帰しない"]
F --> G["水酸化されない<span class='jp-term jp-term-diagram' title='procollagen'>プロコラーゲン</span>"]
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='triple helix'>三重らせん</span>が不安定で分泌されない"]
H --> I["血管壁・歯肉・骨・創部のコラーゲンが劣化"]
I --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hemorrhagic diathesis'>出血傾向</span>・歯肉病変・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bone lesions'>骨病変</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='impaired wound healing'>創傷治癒不良</span>"]
コラーゲン障害を原因の階層で並べる
| 疾患 | 障害される段階 |
|---|---|
| 壊血病scurvy壊血病(scurvy)scurvy(壊血病) | ビタミンC欠乏でプロリンprolineプロリン(proline)proline(プロリン)・リジン水酸化酵素lysyl hydroxylaseリジン水酸化酵素(lysyl hydroxylase)lysyl hydroxylase(リジン水酸化酵素)が働かない(後天性・栄養性) |
| メンケス病Menkes diseaseメンケス病(Menkes disease)Menkes disease(メンケス病) | ATP7A 遺伝子の異常による機能的な銅欠乏 copper deficiency銅欠乏(copper deficiency) copper deficiency(銅欠乏)でリジルオキシダーゼlysyl oxidaseリジルオキシダーゼ(lysyl oxidase)lysyl oxidase(リジルオキシダーゼ)(架橋形成cross-link formation 架橋形成(cross-link formation)cross-link formation(架橋形成) の触媒)が働かない(先天性) |
| エーラス・ダンロス症候群Ehlers-Danlos syndromeエーラス・ダンロス症候群(Ehlers-Danlos syndrome)Ehlers-Danlos syndrome(エーラス・ダンロス症候群) | コラーゲン遺伝子または処理酵素の遺伝子異常 |
| 骨形成不全症Osteogenesis imperfecta骨形成不全症(Osteogenesis imperfecta)Osteogenesis imperfecta(骨形成不全症) | I型コラーゲンの遺伝子異常 |
⭐ 同じ「コラーゲンが弱い」でも、酵素の補因子が無い(壊血病scurvy壊血病(scurvy)scurvy(壊血病)・メンケス病Menkes diseaseメンケス病(Menkes disease)Menkes disease(メンケス病))のか、設計図が壊れている(エーラス・ダンロス症候群Ehlers-Danlos syndromeエーラス・ダンロス症候群(Ehlers-Danlos syndrome)Ehlers-Danlos syndrome(エーラス・ダンロス症候群)・骨形成不全症Osteogenesis imperfecta骨形成不全症(Osteogenesis imperfecta)Osteogenesis imperfecta(骨形成不全症))のかで、治療可能性がまったく違う。 壊血病scurvy 壊血病(scurvy)scurvy(壊血病) は補因子を戻せば治るが、遺伝子異常は戻せない。銅欠乏copper deficiency銅欠乏(copper deficiency)copper deficiency(銅欠乏)も同じ「補因子側」の異常として並ぶ。⚠️ ただしメンケス病 Menkes disease メンケス病(Menkes disease) Menkes disease(メンケス病) は栄養性の欠乏ではなく、ATP7A 遺伝子の異常で腸管から銅 copper 銅(copper) copper(銅) を搬出できず組織へ銅 copper 銅(copper) copper(銅) が届かない機能的な銅欠乏 copper deficiency銅欠乏(copper deficiency) copper deficiency(銅欠乏)である。酵素から見れば補因子の不足だが原因は遺伝子にあるため、銅copper 銅(copper)copper(銅) を非経口で補っても酵素側の障害は完全には解消しない(銅ヒスチジンcopper histidinate銅ヒスチジン(copper histidinate)copper histidinate(銅ヒスチジン))。
臨床像
症状はビタミンC摂取不足の4〜12週間以内に出現し、体内総貯蔵量およそ1,500 mgのうち350 mgを下回ると臨床徴候が現れる3。
| 部位 | 所見 |
|---|---|
| 毛・皮膚 | らせん状の体毛corkscrew hairらせん状の体毛(corkscrew hair)corkscrew hair(らせん状の体毛)、毛包周囲出血perifollicular hemorrhage毛包周囲出血(perifollicular hemorrhage)perifollicular hemorrhage(毛包周囲出血)、易出血性easy bleeding (friability / easy bruising) 易出血性(easy bleeding (friability / easy bruising))easy bleeding (friability / easy bruising)(易出血性) (斑状出血ecchymosis斑状出血(ecchymosis)ecchymosis(斑状出血)・点状出血)、皮疹、組織の脆弱性 |
| 口腔 | 歯肉出血gingival bleeding歯肉出血(gingival bleeding)gingival bleeding(歯肉出血) |
| 骨・関節 | 骨と関節の疼痛。小児では関節痛・筋痛・関節内出血hemarthrosis関節内出血(hemarthrosis)hemarthrosis(関節内出血) |
| 創傷 | 治癒の遅延 |
| 血液・全身 | 貧血、倦怠感、食欲不振anorexia食欲不振(anorexia)anorexia(食欲不振) |
(所見の列挙は出典の記載による3)
⚠️ 小児では筋骨格症状が前面に出る。 壊血病scurvy 壊血病(scurvy)scurvy(壊血病) の小児の約80%が関節痛・筋痛・関節内出血hemarthrosis 関節内出血(hemarthrosis)hemarthrosis(関節内出血) といった筋骨格系 Musculoskeletal 筋骨格系(Musculoskeletal) Musculoskeletal(筋骨格系) の徴候・症状を呈する3。歩きたがらない小児と多発する出血斑という組み合わせは、小児虐待child abuse小児虐待(child abuse)child abuse(小児虐待)・非事故性外傷non-accidental injury非事故性外傷(non-accidental injury)non-accidental injury(非事故性外傷)や出血性疾患 bleeding disorder 出血性疾患(bleeding disorder) bleeding disorder(出血性疾患) と紛らわしく、食事歴を聴かなければ辿り着けない。
診断
血漿ビタミンC濃度0.2 mg/dL未満が壊血病 scurvy 壊血病(scurvy) scurvy(壊血病) を示唆する。より信頼性 reliability 信頼性(reliability) reliability(信頼性) が高いのは白血球中濃度で、0 mg/dLが壊血病 scurvy壊血病(scurvy) scurvy(壊血病)、0〜7 mg/dLが欠乏、15 mg/dL超が充足とされる3。ただし血漿濃度は直近の摂取に左右されるため、食事歴(生鮮果物・野菜の摂取が長期に乏しいこと)と臨床像の組み合わせが診断の中心になる。
治療
| 対象 | 用量 |
|---|---|
| 成人 | 1日500〜1,000 mg。あるいは初期3日間は1日2 gまで、続く1週間は1日500 mg、その後1〜3か月は1日100 mg |
| 小児 | 1日300 mgまで |
(用量は出典の記載による3。1日100 mgまでの用量では吸収効率が高い)
⭐ 反応が速いことが診断の裏づけにもなる。 倦怠感・身体の痛み・食欲不振anorexia 食欲不振(anorexia)anorexia(食欲不振) は24時間以内に、皮下出血と出血は1〜2週間で改善し、らせん状の体毛corkscrew hair らせん状の体毛(corkscrew hair)corkscrew hair(らせん状の体毛) は1か月以内に正常化する。大半の症状は3か月以内に完全に消退する3。
まとめ
- 壊血病scurvy 壊血病(scurvy)scurvy(壊血病) はプロリン prolineプロリン(proline) proline(プロリン)・リジン水酸化酵素lysyl hydroxylase リジン水酸化酵素(lysyl hydroxylase)lysyl hydroxylase(リジン水酸化酵素) の補因子であるビタミンCの欠乏で、コラーゲンの三重らせん triple helix 三重らせん(triple helix) triple helix(三重らせん) が安定化しなくなる病気である。
- ビタミンCは反応に消費される基質ではなく、酸化されて止まった酵素の鉄中心をFe(III)→Fe(II)へ戻すことで働く。
- 症状はコラーゲンを必要とする組織に一斉に出る——毛包周囲出血 perifollicular hemorrhage毛包周囲出血(perifollicular hemorrhage) perifollicular hemorrhage(毛包周囲出血)・らせん状の体毛corkscrew hairらせん状の体毛(corkscrew hair)corkscrew hair(らせん状の体毛)・歯肉出血gingival bleeding歯肉出血(gingival bleeding)gingival bleeding(歯肉出血)・骨関節痛・創傷治癒不良impaired wound healing創傷治癒不良(impaired wound healing)impaired wound healing(創傷治癒不良)・貧血。
- 摂取不足から4〜12週で発症し、小児では約80%が筋骨格症状を呈する。
- 治療はビタミンCの補充で、倦怠感は24時間、出血は1〜2週間、大半の症状は3か月以内に消退する。
出典
- 1.Collagen Prolyl 4-Hydroxylase as a Therapeutic Target(Journal of Medicinal Chemistry・2018)コラーゲンが細胞外基質の主要なタンパク質であり、その特徴が高い引張強度を持つ3本鎖らせんにあること、(2S,4R)-4-ヒドロキシプロリン残基がこの三重らせんの安定性に必須であること、これらの残基が(2S)-プロリン残基のコラーゲンプロリル4-水酸化酵素による翻訳後修飾から生じること、同酵素がFe(II)およびα-ケトグルタル酸に依存するジオキシゲナーゼ群に属することを確認した(抄録のみを閲覧しており全文は未取得)閲覧 2026-09-02
- 2.Human Collagen Prolyl 4-Hydroxylase Is Activated by Ligands for Its Iron Center(Biochemistry・2016)コラーゲンのプロリン残基の翻訳後水酸化がコラーゲンの立体構造の安定性に大きく寄与すること、水酸化の不足が壊血病を含む種々の疾患状態と関連すること、この水酸化を触媒するコラーゲンプロリル4-水酸化酵素がFe(II)とα-ケトグルタル酸に依存するジオキシゲナーゼであること、同酵素が触媒の過程で酸化的に不活性化されることが古くから知られており、補因子であるアスコルビン酸(ビタミンC)がその鉄中心をFe(III)からFe(II)へ還元して酵素を再活性化するために必要であることを確認した(抄録のみを閲覧しており全文は未取得)閲覧 2026-09-02
- 3.Vitamin C Deficiency(StatPearls (NCBI Bookshelf)・2023)ビタミンCがプロリン水酸化酵素・リジン水酸化酵素の補因子としてコラーゲンを安定化し、架橋を可能にしプロコラーゲンからコラーゲンへの転写を助けること、症状がビタミンC摂取不足の4〜12週間以内に出現し、体内総貯蔵量約1,500 mgのうち350 mgを下回ると臨床徴候が現れること、1日100 mgまでの用量では吸収効率が高いこと、臨床像がらせん状の体毛・毛包周囲出血・歯肉出血、易出血性・皮疹・組織の脆弱性・創傷治癒の遅延・骨と関節の疼痛、斑状出血と点状出血、創傷治癒不良と貧血であること、壊血病の小児の約80%が関節痛・筋痛・関節内出血といった筋骨格系の徴候・症状を呈すること、血漿ビタミンC濃度0.2 mg/dL未満が壊血病を示唆し、より信頼性の高い白血球中濃度では0 mg/dLが壊血病、0〜7 mg/dLが欠乏、15 mg/dL超が充足とされること、治療が成人で1日500〜1,000 mg(あるいは初期3日間まで1日2 gまで、続く1週間1日500 mg、その後1〜3か月1日100 mg)、小児で1日300 mgまでであること、倦怠感・身体の痛み・食欲不振が24時間以内に、皮下出血と出血が1〜2週間で改善し、らせん状の体毛は1か月以内に正常化し、大半の症状が3か月以内に完全に消退することを確認した閲覧 2026-09-02