白米と重労働が招いた国民病―糖質代謝から読み解く脚気とビタミンB1
第111回医師国家試験 C問題 第1問
国試問題にチャレンジ
糖質の過剰摂取と肉体労働が発症のリスクとなるのはどれか。
- a.脚気
- b.夜盲症
- c.悪性貧血
- d.出血傾向
- e.ペラグラ
対話形式の解説
ドクター
医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生まとめ
ビタミンB1（チアミン）はチアミン二リン酸として、ピルビン酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素、トランスケトラーゼの補酵素となり、糖質からのエネルギー産生に欠かせません。そのため糖質の過剰摂取や肉体労働で需要が増え、体内貯蔵の少ないB1は相対的に欠乏しやすく、末梢神経障害（乾性）や高拍出性心不全（湿性）を呈する脚気を来します。夜盲症はビタミンA、悪性貧血は内因子欠乏によるビタミンB12、出血傾向はビタミンKやC、ペラグラはナイアシンの欠乏と対応づけて整理しておきましょう。現代でもアルコール多飲や偏食、B1を含まないブドウ糖輸液でWernicke脳症や乳酸アシドーシスが起こりうるため、ビタミンの需要と代謝の関係を理解することは日常診療の安全に直結します。
解答・解説
正解はaです
本問は、ビタミン欠乏症のうち「糖質の過剰摂取」と「肉体労働」という二つの条件で需要が増し、欠乏に陥りやすくなるものを選ぶ問題である。
考え方
ビタミンの必要量は一定ではなく、そのビタミンが関わる代謝が活発になるほど消費量が増える。ビタミンB1（チアミン）は、活性型であるチアミン二リン酸（TPP）として、糖質からエネルギーを取り出す経路の要所で補酵素として働く。具体的には、解糖系の産物ピルビン酸をアセチルCoAに変換するピルビン酸脱水素酵素複合体、TCA回路（クエン酸回路）のα-ケトグルタル酸脱水素酵素、ペントースリン酸経路のトランスケトラーゼに必要である。 したがって、①糖質を大量に摂取すると、それを処理するためにB1の消費が増える。②肉体労働でエネルギー需要が高まると、糖質の燃焼が促進されて同様にB1の消費が増える。B1は水溶性で体内貯蔵量が少なく（数週間分程度）、摂取不足や需要増大に対して欠乏症状が比較的早く現れる。この欠乏症が脚気であり、本問の条件に最もよく当てはまる。 他の選択肢は、それぞれ異なるビタミン（A、B12、K、ナイアシン）の欠乏や、ビタミン以外の多様な原因で生じる病態であり、糖質摂取量や運動量と直接結びつくものではない。
選択肢考察
- ○a. 脚気
脚気はビタミンB1（チアミン）欠乏症である。B1は糖質代謝の補酵素（チアミン二リン酸）としてピルビン酸脱水素酵素などに必要なため、糖質を多く摂るほど、また肉体労働でエネルギー消費が増すほど需要が増大し、相対的な欠乏に陥りやすい。精白米中心で副食の乏しい食事をとりつつ重労働をする人に多発した歴史がある。主な症状は、多発性末梢神経障害（下肢優位のしびれ、腱反射低下）による乾性脚気と、高拍出性心不全・浮腫を呈する湿性脚気である。したがって本問の条件に合致する。
- ×b. 夜盲症
後天性の夜盲症の代表はビタミンA欠乏によるもので、網膜杆体の視物質ロドプシンの再生が障害され、暗い所で見えにくくなる。ビタミンAは脂溶性であるため、脂肪吸収障害（胆道閉塞、慢性膵炎、短腸症候群など）や低栄養が危険因子となる。また網膜色素変性症のような遺伝性網膜疾患や先天性停止性夜盲など、ビタミンと無関係な原因もある。いずれも糖質摂取や肉体労働とは関係しない。
- ×c. 悪性貧血
悪性貧血は、自己免疫性の萎縮性胃炎（A型胃炎）によって壁細胞が障害され、内因子が分泌されなくなる結果、ビタミンB12が吸収できずに生じる巨赤芽球性貧血である。抗内因子抗体・抗壁細胞抗体が関与する。B12欠乏の原因としては他に胃全摘後、回腸末端切除、厳格な菜食なども挙げられる。糖質過剰摂取や肉体労働は危険因子ではない。
- ×d. 出血傾向
出血傾向は、血小板の数や機能の異常、凝固因子の異常、血管壁の異常、抗凝固薬・抗血小板薬の使用など多彩な原因で生じる。ビタミンとの関連では、凝固因子（II、VII、IX、X）の活性化に必要なビタミンKの欠乏（新生児・母乳栄養児、長期の抗菌薬投与や絶食、閉塞性黄疸など）や、コラーゲン合成が障害されるビタミンC欠乏（壊血病）がある。しかし、糖質の過剰摂取や肉体労働は原因とならない。
- ×e. ペラグラ
ペラグラはナイアシン（ニコチン酸）欠乏症で、皮膚炎（日光露光部の皮疹）・下痢・認知症（精神神経症状）の3徴（3D）が特徴である。ナイアシンは必須アミノ酸トリプトファンからも合成されるため、トウモロコシ主食の食生活、アルコール依存症、カルチノイド症候群（トリプトファンがセロトニン合成に消費される）、ハートナップ病（トリプトファン吸収障害）、イソニアジド服用などが危険因子である。糖質摂取や肉体労働との直接の関連はない。
主なビタミン欠乏症の整理
・ビタミンA：夜盲症、眼球乾燥症、角膜軟化症、皮膚の角化 ・ビタミンB1（チアミン）：脚気（末梢神経障害・心不全）、Wernicke脳症（意識障害・眼球運動障害・運動失調）、Korsakoff症候群 ・ビタミンB2（リボフラビン）：口角炎、口内炎、舌炎、脂漏性皮膚炎 ・ナイアシン：ペラグラ（皮膚炎・下痢・認知症） ・ビタミンB6：末梢神経障害、口内炎、鉄芽球性貧血（イソニアジド投与時に注意） ・葉酸、ビタミンB12：巨赤芽球性貧血（B12欠乏では亜急性連合性脊髄変性症も） ・ビタミンC：壊血病（歯肉出血、皮下出血、創傷治癒遅延） ・ビタミンD：くる病（小児）、骨軟化症（成人） ・ビタミンK：出血傾向（新生児メレナ、頭蓋内出血など）
ビタミンB1欠乏の臨床的な場面
現代の日本では、アルコール多飲者（摂取不足と吸収障害）、インスタント食品や清涼飲料水への偏食、妊娠悪阻の持続、ビタミンを含まない高カロリー輸液、胃切除後などで問題となる。特に、ブドウ糖を含む輸液をB1補充なしに投与すると、糖代謝によってB1が急速に消費され、Wernicke脳症や乳酸アシドーシスを誘発しうる。このため高カロリー輸液ではビタミンB1の併用が必須とされる。また、B1欠乏ではピルビン酸からアセチルCoAへの変換が滞るため、ピルビン酸や乳酸が蓄積して乳酸アシドーシスを来すことがある。
脚気の病型
・乾性脚気：多発性末梢神経障害が主体。下肢遠位優位のしびれ・感覚低下、膝蓋腱反射やアキレス腱反射の低下・消失、筋力低下。 ・湿性脚気：末梢血管拡張に伴う高拍出性心不全が主体で、浮腫、頻脈、心拡大を呈する。急激に重症化する劇症型は衝心脚気と呼ばれる。
POINT
・ビタミンB1は糖質代謝の補酵素（ピルビン酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素、トランスケトラーゼ）であり、糖質過剰摂取や肉体労働で需要が増す。 ・B1欠乏は脚気（末梢神経障害・高拍出性心不全）とWernicke脳症を起こす。 ・ブドウ糖輸液をB1補充なしで行うと欠乏症を誘発しうる。 ・夜盲症＝ビタミンA、悪性貧血＝ビタミンB12（内因子欠乏）、出血傾向＝ビタミンK・C、ペラグラ＝ナイアシンの組合せを確実に覚える。