広スペクトル抗生物質を用いた微生物相の破壊に伴うビタミンD代謝の制御

Regulation of vitamin D metabolism following disruption of the microbiota using broad spectrum antibiotics.

• Stephanie A Bora
• Mary J Kennett
• Philip B Smith
• Andrew D Patterson
• Margherita T Cantorna

抄録

ビタミンD、25ヒドロキシビタミンD（25D）および24,25ジヒドロキシビタミンD（24,25D）を広スペクトル抗生物質（Abx）処理の前後で2週間測定した。Abx処理は25Dと24,25Dのレベルを増加させたが、24,25Dのレベルは増加しなかった。Abx処理後の25Dの増加は、24,25Dではなく、toll like receptorシグナル伝達に依存していることが明らかになった。逆に、24,25Dレベルに対するAbxの効果は、ビタミンD受容体（VDR）が免疫系ではなく造血系（腎臓）以外の組織で発現していることを必要とした。線維芽細胞増殖因子（FGF）23はAbx投与後に増加し、FGF23に対するAbx投与の効果（24,25Dに対する効果と同様）はVDRノックアウト（KO）マウスでは存在しなかった。Abxが媒介する24,25Dの増加は、ビタミンD代謝の内分泌調節の変化によるものであった。逆に、25Dのレベルは、VDR KOマウスのAbx処理によって上昇した。微生物シグナルの宿主感知は、宿主における25Dのレベルを調節している。

Vitamin D, 25hydroxyvitamin D (25D), and 24,25dihydroxyvitamin D (24,25D) were measured before and after broad spectrum antibiotic (Abx) treatment for 2 wks. Abx treatments increased 25D and 24,25D levels suggesting that the microbiota or Abx were altering vitamin D metabolism. Increased 25D, but not 24,25D, following Abx treatments were found to be dependent on toll like receptor signaling. Conversely, the effects of Abx on 24,25D levels required that the vitamin D receptor (VDR) be expressed in tissues outside of the hematopoietic system (kidney) and not the immune system. Fibroblast growth factor (FGF)23 increased following Abx treatment and the effect of Abx treatment on FGF23 (like the effect on 24,25D) was not present in VDR knockout (KO) mice. The Abx mediated increase in 24,25D was due to changes to the endocrine regulation of vitamin D metabolism. Conversely, 25D levels went up with Abx treatment of the VDR KO mice. Host sensing of microbial signals regulates the levels of 25D in the host.

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