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亜鉛
Zinc
- 別名
- Zn血清亜鉛亜鉛欠乏
- 臓器系
- 内分泌・代謝全身
- 科目
- PathologyInternal MedicineMedical MicrobiologyDermatology
- トピック
- 病理学 C/37:吸収不良症候群内科学 S-36:ヘモクロマトーシスとウィルソン病内科学 E-09:プリン・鉄・銅代謝および希少代謝疾患微生物学 2/15:コレラ菌皮膚科 3-26:脱毛症の臨床型と治療
- 関連疾患
- 脱毛症短腸症候群銅欠乏
- 影響する薬剤
- エデト酸カルシウム二ナトリウムサクシマー
🧠 全体像:血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)は日常診療で測れる唯一の亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)指標だが、全身亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)のごく一部(大半は骨格筋・骨の細胞内)しか映さない。「血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)が正常だから欠乏はない」とは言えない——前分析誤差preanalytical error前分析誤差(preanalytical error)preanalytical error(前分析誤差)が大きく、低アルブミン血症hypoalbuminemia低アルブミン血症(hypoalbuminemia)hypoalbuminemia(低アルブミン血症)や急性期反応Acute phase reaction, APR急性期反応(Acute phase reaction, APR)Acute phase reaction, APR(急性期反応)で偽性に低くも動くためである。低値の原因は摂取不足・吸収障害malabsorption吸収障害(malabsorption)malabsorption(吸収障害)・喪失増加・薬剤性キレートdrug-induced chelation薬剤性キレート(drug-induced chelation)drug-induced chelation(薬剤性キレート)に分けて考え、高値はほぼ補充過剰と工業曝露industrial exposure工業曝露(industrial exposure)industrial exposure(工業曝露)に限られる。
何を測っているか
亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)は300種類を超える酵素の触媒中心catalytic center触媒中心(catalytic center)catalytic center(触媒中心)・構造維持に必要な補因子であり、生体のほぼ全ての系統に関与する。「多数の酵素・転写因子の補因子」という一点から、欠乏で味覚障害taste disturbance味覚障害(taste disturbance)taste disturbance(味覚障害)・易感染性・創傷治癒遅延・皮膚炎という一見バラバmuleラバ(mule)mule(ラバ)ラな症状が並ぶ理由を一本の線で説明できる。
| 酵素・分子 | 働き |
|---|---|
| 炭酸脱水酵素carbonic anhydrase炭酸脱水酵素(carbonic anhydrase)carbonic anhydrase(炭酸脱水酵素) | 酸塩基平衡acid-base balance酸塩基平衡(acid-base balance)acid-base balance(酸塩基平衡)、味蕾taste buds味蕾(taste buds)taste buds(味蕾)での味覚受容(ガスチンgustin (carbonic anhydrase VI)ガスチン(gustin (carbonic anhydrase VI))gustin (carbonic anhydrase VI)(ガスチン)) |
| Cu/Zn-スーパーオキシドディスムターゼsuperoxide dismutase, SODスーパーオキシドディスムターゼ(superoxide dismutase, SOD)superoxide dismutase, SOD(スーパーオキシドディスムターゼ) | 活性酸素reactive oxygen species活性酸素(reactive oxygen species)reactive oxygen species(活性酸素)の解毒 |
| マトリックスメタロプロテアーゼmatrix metalloproteinase, MMPマトリックスメタロプロテアーゼ(matrix metalloproteinase, MMP)matrix metalloproteinase, MMP(マトリックスメタロプロテアーゼ)・コラゲナーゼcollagenaseコラゲナーゼ(collagenase)collagenase(コラゲナーゼ) | 細胞外基質extracellular matrix細胞外基質(extracellular matrix)extracellular matrix(細胞外基質)の再構築remodel再構築(remodel)remodel(再構築)、創傷治癒 |
| RNAポリメラーゼ・DNAポリメラーゼ | 核酸合成nucleic acid synthesis核酸合成(nucleic acid synthesis)nucleic acid synthesis(核酸合成) |
| 亜鉛フィンガー型転写因子zinc-finger transcription factor亜鉛フィンガー型転写因子(zinc-finger transcription factor)zinc-finger transcription factor(亜鉛フィンガー型転写因子) | 遺伝子発現の調節 |
体内亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)のおよそ90%は骨格筋・骨の細胞内に存在し、血漿中にあるのは全身量の1%にも満たない。血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)はさらにその一部で、約70%がアルブミンに、残りがα2-マクログロブリンalpha-2-macroglobulinα2-マクログロブリン(alpha-2-macroglobulin)alpha-2-macroglobulin(α2-マクログロブリン)など他の蛋白に結合し、遊離型はごくわずかである。
flowchart TD
A["食事から吸収"] --> B["血漿プール<br>(全身量の1%未満)"]
B --> C["骨格筋・骨の細胞内へ大半が分布"]
C -.体内総亜鉛量を代表しない.-> B
D["炎症・IL-6"] --> E["肝で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='metallothionein'>メタロチオネイン</span>誘導"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='serum zinc'>血清亜鉛</span>が肝へ移行し低下"]
B --> F
💡 血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)値と体内貯蔵量は一致するとは限らない。正常値でも慢性の摂取不足があれば細胞内貯蔵が先に減っていることがあり、逆に炎症下では貯蔵が保たれていても血清値だけが下がる。
基準値と単位
代表的な基準範囲reference range基準範囲(reference range)reference range(基準範囲)は80〜130 µg/dL(12〜20 µmol/L)程度だが、測定法・施設で幅があり報告書の基準値baseline / reference value基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値)を優先する。測定には原子吸光光度法atomic absorption spectrophotometry原子吸光光度法(atomic absorption spectrophotometry)atomic absorption spectrophotometry(原子吸光光度法)や誘導結合プラズマ質量分析ICP-MS誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析)が用いられる。
日本臨床栄養学会の診療指針は血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)60 µg/dL未満を亜鉛欠乏zinc deficiency亜鉛欠乏(zinc deficiency)zinc deficiency(亜鉛欠乏)症、60〜80 µg/dL未満を潜在性亜鉛欠乏latent zinc deficiency潜在性亜鉛欠乏(latent zinc deficiency)latent zinc deficiency(潜在性亜鉛欠乏)と定義する1。血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)には明瞭な日内変動diurnal variation日内変動(diurnal variation)diurnal variation(日内変動)があり午前は高く午後に低下するため、同指針は早朝空腹時の採血を推奨する1。新生児・乳児は成人よりやや低値を示すことがあり、年齢を考慮して解釈する。血清アルブミンserum albumin血清アルブミン(serum albumin)serum albumin(血清アルブミン)値で補正した亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)値の計算式も提案されているが、確立した換算式としてはまだ検証が不十分である1。
低値の意味
低値が臨床的に主役で、原因は機序で4群に整理できる。
| 機序 | 代表例 | 手掛かり |
|---|---|---|
| 摂取不足 | 低栄養malnutrition低栄養(malnutrition)malnutrition(低栄養)、経腸栄養enteral nutrition, EN経腸栄養(enteral nutrition, EN)enteral nutrition, EN(経腸栄養)・完全静脈栄養total parenteral nutrition, TPN完全静脈栄養(total parenteral nutrition, TPN)total parenteral nutrition, TPN(完全静脈栄養)(TPN)での亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)欠如処方 | 栄養歴、他の微量元素欠乏trace element deficiency微量元素欠乏(trace element deficiency)trace element deficiency(微量元素欠乏) |
| 吸収障害malabsorption吸収障害(malabsorption)malabsorption(吸収障害) | 腸性肢端皮膚炎acrodermatitis enteropathica腸性肢端皮膚炎(acrodermatitis enteropathica)acrodermatitis enteropathica(腸性肢端皮膚炎)(先天性SLC39A4欠損)、クローン病Crohn disease, CDクローン病(Crohn disease, CD)Crohn disease, CD(クローン病)、短腸症候群short bowel syndrome, SBS短腸症候群(short bowel syndrome, SBS)short bowel syndrome, SBS(短腸症候群)、胃切除後Post-gastrectomy胃切除後(Post-gastrectomy)Post-gastrectomy(胃切除後) | 消化器症状、手術歴surgical history手術歴(surgical history)surgical history(手術歴)、乳児での周期性皮疹 |
| 喪失増加 | 慢性下痢chronic diarrhea慢性下痢(chronic diarrhea)chronic diarrhea(慢性下痢)、熱傷、肝硬変、慢性腎臓病chronic kidney disease, CKD慢性腎臓病(chronic kidney disease, CKD)chronic kidney disease, CKD(慢性腎臓病)・透析 | 排液drainage (fluid)排液(drainage (fluid))drainage (fluid)(排液)量、基礎疾患、透析歴 |
| 薬剤性キレートdrug-induced chelation薬剤性キレート(drug-induced chelation)drug-induced chelation(薬剤性キレート) | エデト酸カルシウム二ナトリウムedetate calcium disodiumエデト酸カルシウム二ナトリウム(edetate calcium disodium)edetate calcium disodium(エデト酸カルシウム二ナトリウム)、サクシマーsuccimerサクシマー(succimer)succimer(サクシマー)の長期・反復投与repeated administration反復投与(repeated administration)repeated administration(反復投与) | キレート療法chelation therapyキレート療法(chelation therapy)chelation therapy(キレート療法)歴、投与クール数 |
キレートchelationキレート(chelation)chelation(キレート)剤は目的の金属(鉛lead鉛(lead)lead(鉛)など)への親和性が高いだけで金属選択性は完全ではなく、イオン半径ionic radiusイオン半径(ionic radius)ionic radius(イオン半径)・配位数coordination number配位数(coordination number)coordination number(配位数)が近い亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)も同時に捕捉して尿中へ排泄させてしまう。これが長期・反復投与repeated administration反復投与(repeated administration)repeated administration(反復投与)で亜鉛欠乏zinc deficiency亜鉛欠乏(zinc deficiency)zinc deficiency(亜鉛欠乏)を来す理由である。
低亜鉛血症hypozincemia低亜鉛血症(hypozincemia)hypozincemia(低亜鉛血症)の症状も、どの亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)依存酵素・分子が働けなくなるかで整理できる。
| 障害される機能 | 症状 |
|---|---|
| 味蕾taste buds味蕾(taste buds)taste buds(味蕾)の炭酸脱水酵素carbonic anhydrase炭酸脱水酵素(carbonic anhydrase)carbonic anhydrase(炭酸脱水酵素)活性低下 | 味覚障害taste disturbance味覚障害(taste disturbance)taste disturbance(味覚障害) |
| 免疫細胞immune cell免疫細胞(immune cell)immune cell(免疫細胞)機能の低下 | 易感染性 |
| コラーゲン合成・基質再構築remodel再構築(remodel)remodel(再構築)の障害 | 創傷治癒遅延 |
| 表皮の分化・バリア機能barrier functionバリア機能(barrier function)barrier function(バリア機能)異常 | 口囲・肛囲・四肢末端の皮疹、脱毛 |
| 成長・性腺関連酵素の活性低下 | 小児の成長障害growth failure成長障害(growth failure)growth failure(成長障害)、性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下(hypogonadism)hypogonadism(性腺機能低下) |
| 網膜での関与 | 夜盲night blindness夜盲(night blindness)night blindness(夜盲) |
高値の意味
高値はほぼ補充療法の過量投与overdose過量投与(overdose)overdose(過量投与)と工業曝露industrial exposure工業曝露(industrial exposure)industrial exposure(工業曝露)に限られる。⚠️ 亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)の長期高用量投与はメタロチオネインmetallothioneinメタロチオネイン(metallothionein)metallothionein(メタロチオネイン)誘導により銅copper銅(copper)copper(銅)吸収を阻害し、銅欠乏copper deficiency銅欠乏(copper deficiency)copper deficiency(銅欠乏)性の貧血・好中球減少・脊髄症myelopathy脊髄症(myelopathy)myelopathy(脊髄症)を起こしうる。この機序はウィルソン病Wilson diseaseウィルソン病(Wilson disease)Wilson disease(ウィルソン病)の維持療法では逆に治療として利用される。
工業曝露industrial exposure工業曝露(industrial exposure)industrial exposure(工業曝露)の典型は、亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)メッキ鋼材の溶接などで生じる酸化亜鉛ヒュームzinc oxide fume酸化亜鉛ヒューム(zinc oxide fume)zinc oxide fume(酸化亜鉛ヒューム)を吸入する金属ヒューム熱metal fume fever金属ヒューム熱(metal fume fever)metal fume fever(金属ヒューム熱)である。曝露から数時間後に発熱、悪寒、咽頭痛sore throat咽頭痛(sore throat)sore throat(咽頭痛)、筋肉痛、金属様の味を来す急性症候群で、数日以内に自然軽快することが多く、曝露源からの隔離と対症療法で対応する。
測定上の注意
血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)は前分析誤差preanalytical error前分析誤差(preanalytical error)preanalytical error(前分析誤差)が非常に大きい検査である。
- ⚠️ EDTAやクエン酸を含む抗凝固剤anticoagulant抗凝固剤(anticoagulant)anticoagulant(抗凝固剤)入りの採血管は使えない。 これらはいずれも金属をキレートchelationキレート(chelation)chelation(キレート)する抗凝固剤anticoagulant抗凝固剤(anticoagulant)anticoagulant(抗凝固剤)で、血漿中の亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)を捕捉し見かけの値を変化させる。血清、またはヘパリン加血漿heparinized plasmaヘパリン加血漿(heparinized plasma)heparinized plasma(ヘパリン加血漿)を、微量元素element元素(element)element(元素)測定専用の金属フリー採血管trace-metal-free collection tube金属フリー採血管(trace-metal-free collection tube)trace-metal-free collection tube(金属フリー採血管)で採取する2。
- 通常のゴム栓付き採血管は製造工程manufacturing process製造工程(manufacturing process)manufacturing process(製造工程)で亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)化合物を含み、接触時間が長いと混入により偽高値falsely elevated (value)偽高値(falsely elevated (value))falsely elevated (value)(偽高値)になりうる2。
- 溶血では赤血球内の高濃度亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)が漏出し偽高値falsely elevated (value)偽高値(falsely elevated (value))falsely elevated (value)(偽高値)となる。ヘモグロビン濃度hemoglobin concentrationヘモグロビン濃度(hemoglobin concentration)hemoglobin concentration(ヘモグロビン濃度)約1 g/Lの溶血で血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)が約5%上昇するとの報告がある3。
- 食後は血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)が低下し、午後は午前より値が低いという日内変動diurnal variation日内変動(diurnal variation)diurnal variation(日内変動)があるため、早朝空腹時の採血が推奨される1。
- 低アルブミン血症hypoalbuminemia低アルブミン血症(hypoalbuminemia)hypoalbuminemia(低アルブミン血症)では、亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)の多くがアルブミンに結合しているため総亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)値が実際の体内量以上に低く見えることがある。
- ⚠️ 急性期反応Acute phase reaction, APR急性期反応(Acute phase reaction, APR)Acute phase reaction, APR(急性期反応)では血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)が偽性に低下する。 IL-6がメタロチオネインmetallothioneinメタロチオネイン(metallothionein)metallothionein(メタロチオネイン)誘導を介して亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)を肝へ移行させるため、感染・術後・外傷などの炎症下では体内貯蔵が保たれていても血清値だけ下がる。CRPなど炎症マーカーinflammatory marker炎症マーカー(inflammatory marker)inflammatory marker(炎症マーカー)と併せて解釈する。
経時変化とモニタリング
亜鉛欠乏zinc deficiency亜鉛欠乏(zinc deficiency)zinc deficiency(亜鉛欠乏)の補充療法では、症状改善とあわせて血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)を追跡するが、細胞内貯蔵の回復は血清値の正常化より遅れうる。単回値より採血条件をそろえた上での推移を重視する。
⭐ 血清値が境界域でも、症状・病歴から欠乏が強く疑われれば診断的に補充を試みてよい。 味覚障害taste disturbance味覚障害(taste disturbance)taste disturbance(味覚障害)や難治性皮疹などが数週間の補充で改善すれば、それ自体が遡及的な診断根拠になる。亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)依存性酵素である血清アルカリホスファターゼserum alkaline phosphatase血清アルカリホスファターゼ(serum alkaline phosphatase)serum alkaline phosphatase(血清アルカリホスファターゼ)(ALP)は亜鉛欠乏zinc deficiency亜鉛欠乏(zinc deficiency)zinc deficiency(亜鉛欠乏)で先行して低下し補充への反応も早いため、結果判明までに日数を要しうる血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)と並行して追う代用マーカーsurrogate marker代用マーカー(surrogate marker)surrogate marker(代用マーカー)として有用である4。
長期・高用量の補充や、エデト酸カルシウム二ナトリウムedetate calcium disodiumエデト酸カルシウム二ナトリウム(edetate calcium disodium)edetate calcium disodium(エデト酸カルシウム二ナトリウム)・サクシマーsuccimerサクシマー(succimer)succimer(サクシマー)などのキレート療法chelation therapyキレート療法(chelation therapy)chelation therapy(キレート療法)を反復するときは、銅欠乏copper deficiency銅欠乏(copper deficiency)copper deficiency(銅欠乏)の発症を警戒し、血清銅serum copper血清銅(serum copper)serum copper(血清銅)・セルロプラスミンceruloplasminセルロプラスミン(ceruloplasmin)ceruloplasmin(セルロプラスミン)など銅copper銅(copper)copper(銅)関連の血液所見を亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)と並行して監視する。小児の急性下痢症acute diarrheal illness急性下痢症(acute diarrheal illness)acute diarrheal illness(急性下痢症)では経口補水療法oral rehydration therapy, ORT経口補水療法(oral rehydration therapy, ORT)oral rehydration therapy, ORT(経口補水療法)に亜鉛補充zinc supplementation亜鉛補充(zinc supplementation)zinc supplementation(亜鉛補充)を併用することで重症度と再発を減らせるとされ5、コレラcholeraコレラ(cholera)cholera(コレラ)など感染性下痢infectious diarrhea感染性下痢(infectious diarrhea)infectious diarrhea(感染性下痢)の治療でも実践される。
まとめ
- 血清亜鉛serum zinc血清亜鉛(serum zinc)serum zinc(血清亜鉛)は全身亜鉛zinc亜鉛(zinc)zinc(亜鉛)量のごく一部しか反映せず、正常値だけでは欠乏を除外できない。
- 低値は摂取不足・吸収障害malabsorption吸収障害(malabsorption)malabsorption(吸収障害)・喪失増加・薬剤性キレートdrug-induced chelation薬剤性キレート(drug-induced chelation)drug-induced chelation(薬剤性キレート)に分けて原因を探す。
- 高値はほぼ補充過剰と工業曝露industrial exposure工業曝露(industrial exposure)industrial exposure(工業曝露)に限られ、長期高用量補充は銅欠乏copper deficiency銅欠乏(copper deficiency)copper deficiency(銅欠乏)を招きうる。
- 前分析誤差preanalytical error前分析誤差(preanalytical error)preanalytical error(前分析誤差)(ゴム栓混入・溶血・採血時刻・食後採血)と低アルブミン血症hypoalbuminemia低アルブミン血症(hypoalbuminemia)hypoalbuminemia(低アルブミン血症)・急性期反応Acute phase reaction, APR急性期反応(Acute phase reaction, APR)Acute phase reaction, APR(急性期反応)による偽性低値spuriously low value偽性低値(spuriously low value)spuriously low value(偽性低値)に注意する。
- 補充療法では推移を追い、キレート療法chelation therapyキレート療法(chelation therapy)chelation therapy(キレート療法)や高用量補充では銅欠乏copper deficiency銅欠乏(copper deficiency)copper deficiency(銅欠乏)の監視を怠らない。
出典
- 1.亜鉛欠乏症の診療指針2024(一般社団法人 日本臨床栄養学会・2024)血清亜鉛60 µg/dL未満を亜鉛欠乏症、60〜80 µg/dL未満を潜在性亜鉛欠乏と定義する。血清亜鉛には日内変動があり午後は低下するため早朝空腹時の採血を推奨し、血清アルブミン値による補正式も提案されているが検証は未確立とする。閲覧 2026-08-02
- 2.Identification of a Hemolysis Threshold That Increases Plasma and Serum Zinc Concentration(The Journal of Nutrition・2017)ヘモグロビン濃度約1 g/Lに相当する軽度の溶血で血漿・血清亜鉛濃度が約5%上昇することを実験的・疫学的に示し、亜鉛測定用検体で許容できる溶血の閾値として提案した。閲覧 2026-08-02
- 3.Clinical management of acute diarrhoea: WHO/UNICEF joint statement(World Health Organization / UNICEF・2004)小児の急性下痢症に対し、新しい低浸透圧経口補水塩と並ぶ柱として亜鉛補充療法(生後6か月以上は1日20 mg、6か月未満は1日10 mgを10〜14日間)を推奨し、重症度と再発を減らすとした。閲覧 2026-08-02
- 4.The Collection and Preparation of Human Blood Plasma or Serum for Trace Element Analysis(Journal of Research of the National Bureau of Standards・1986)通常のゴム栓付き採血管は製造工程で亜鉛化合物を含み検体への混入源となることを示し、royal blue stopper型の金属フリー採血管の使用でこの混入を大きく減らせるとした。閲覧 2026-08-02
- 5.Serum alkaline phosphatase and serum zinc levels in the diagnosis and exclusion of zinc deficiency in man(American Journal of Clinical Nutrition・1985)亜鉛欠乏患者では血清ALPと血清亜鉛が並行して低値を示し、非経口亜鉛投与で両者がともに正常化した(相関係数+0.79)。両者の連続測定は亜鉛欠乏の診断・除外に有用な手段になるとした。閲覧 2026-08-02