20世紀.「足の菌」の研究中にビタミンB1が発見され.その後100年以上にわたって.ビタミンは深く研究されてきました。 研究が進むにつれ.ビタミンは人体の正常な生理機能に不可欠であり.一般に体内には1日あたりミリグラム（mg）またはマイクログラム（ug）という極めて微量しか存在しないが.重要な役割を果たしていることが判明した。 あるビタミンが長期間にわたって欠乏すると.それに対応するビタミン欠乏症が発症し.多くの特徴的な臨床症状を引き起こします。 これは.ビタミン代謝異常が身体の健康状態に深刻な影響を与え.
様々な疾患の発生・発症の基礎となるためです。
体内では.ビタミンは体の生理的な代謝に関わる補酵素の一部であり.体の正常な発達.成長.代謝を保証しています。 体内で特定のビタミンが欠乏すると.それに対応した臨床症状が現れます。
ビタミンDは少量であれば体内で合成することができますが.それ以外のビタミンは食品から補う必要があります。 主な脂溶性ビタミンは.ビタミンA.ビタミンD.ビタミンE.ビタミンK.水溶性ビタミンは.ビタミンB1.ビタミンB2.ビタミンPP.ビタミンB6.ビタミンB12.パントテン酸.ビオチン.葉酸.ビタミンC.リポ酸です。
ビタミンの種類は多岐にわたりますが.神経疾患と関連の深いものをいくつか紹介します。
ビタミンB1
ビタミンB1は.最初に知られたビタミンの一つで.チアミンや抗神経炎としても知られ.その分子構成はピリミジン環とチアゾール環を含んでいます。 チアミンピロリン酸（TPP）は.ビタミンB1の主な補酵素の形で.体内での主な役割は以下の通りです。 1.チアミンピロリン酸は.α-ケト酸の脱炭酸反応に関与するため.ビタミンB1が不足すると.体内のα-ケト酸の酸化的脱炭酸反応が損なわれてピルビン酸が蓄積し.体の有酸素酸化に大きな影響があり.神経組織は無酸素酸化を行うことができず.全ての必要エネルギーは チアミンピロリン酸は.ペントースリン酸経路のトランスケトアルコール反応に関与し.ペントースリン酸経路の重要な生化学的役割は.核酸の代謝にリボースを供給することである2。 アセチルコリンの合成と分解に関与する。 ビタミンB1が欠乏すると.アセチルコリンの合成に影響を与え.またコリンエステラーゼの活性が高まり.神経の伝導が悪くなるため.胃腸の運動が鈍くなり.消化器の分泌が低下し.食欲不振や消化不良などの障害が起こることがあると言われています。 足病やウェルニッケ脳症は.ビタミンB1欠乏症との関連が知られるようになりました。
ビタミンB6
ビタミンB6は窒素化合物で.主にピリドキサール.ピリドキシン.ピリドキサミンという3つの天然型で存在します。 ピリドキサール5-リン酸とピリドキサミン5-リン酸は.アラニン転移酵素.グルタミン酸転移酵素.トリプトファン脱炭酸酵素など.体内の多くの重要な生化学反応において活性補酵素であり.体のグルコース異性化.ナイアシン生成.脂質代謝.ホルモン調節に影響を与えます。 -ピリドキサール5-リン酸は.アミノ酸代謝におけるアミノトランスフェラーゼとデカルボキシラーゼの補酵素である。 そして.ビタミンB6とその補酵素は.胎児と出生後の神経系の発達に重要な役割を果たします。 ビタミンB6が欠乏すると.神経系の観点からは.ホモシステインの代謝に影響を与え.高ホモシステイン血症の発症につながり.さらに虚血性脳血管障害や神経系の変性病変の発症につながる。 一方.ビタミンB6
の欠乏は.脳のアミノ酸クラスと一酸化窒素伝達系に影響を与えます。脳のアミノ酸伝達系は.学習記憶機能の調節に重要な役割を担っています。 また.ビタミンB6は血小板の凝集を抑制する作用があり.体内のビタミンB6が減少すると.血栓ができやすくなり.脳卒中につながる可能性が高くなります。
ビタミンB12
ビタミンB12は.シアノコバラミンとも呼ばれるグルコース様化合物で.分子構造上.体内のホモシステインをメチル化してメチオニンを生成し.この反応を触媒するメチルトランスフェラーゼ酵素の補酵素.すなわちビタミンB12を生成します。 体はメチオニンサイクルを通じて体内でさまざまなメチル化反応を行い.正常な生理作用を維持することができる。 ビタミンB12が体内で欠乏すると.様々なメカニズムで神経機能が損なわれます。 まず.ビタミンB12は体内の重要な酵素反応を仲介し
.DNA.RNA.タンパク質.ミエリン.多くの神経伝達物質など.多くの重要物質のメチル化に関与しています。 ひとたびビタミンB12が不足すると.深刻な代謝障害を引き起こし.脂肪酸の異常合成によるミエリン鞘の変質が起こり.ミエリン鞘の形成障害や消失が起こり.神経脱髄病変の発症につながる。 第2に.ビタミンB12の欠乏により頭蓋骨にホモシステインが蓄積し.毒性作用を生じるため.細胞毒性作用を生じ.神経機能を低下させる。 第三に.メチオニンの合成障害により.メチルテトラヒドロフォレートのテトラヒドロフォレートへの変換が妨げられ.メチレンテトラヒドロフォレートの生産が減少する。 その結果.DNA合成が阻害され.神経機能障害を引き起こす。 ビタミンB12が不足すると.神経機能障害を引き起こすことが多く.認知症.パーキンソン症候群や脳血管障害を伴う神経障害.うつ病.統合失調症様症状や躁病.亜急性関節性脊髄変性症.末梢神経障害などが見られます。
葉酸
葉酸はプテロイルグルタミン酸とも呼ばれ.体内の1炭素単位転移酵素の補酵素であるプテロイルグルタミンという共通の構造を持つ化合物の一種で.循環器系の葉酸はほとんどが5-メチル-H4プテロイルグルタミンという形になっている。 5-メチル-H4プテロイルグルタミンは.1炭素単位アクセプターとしてだけでなく.1炭素単位ドナーとしても働くため.葉酸は体内でプリン.チミジン.メチオニン.セリン-グリシン相互の合成に関与しています。 葉酸が不足すると.がんの発生.遺伝子の突然変異.神経管の発達異常などを引き起こす可能性があります。 次に.ビタミンB12と葉酸が不足すると.脳卒中時の原因となる高ホモシステイン血症の発症につながることが様々な研究で明らかになっていますが.その中でも葉酸は最も密接に関係しています。 したがって.葉酸の神経系への有害作用は.主にホモシステイン血症を引き起こすという間接的な有害作用によるものであり.神経障害を引き起こすメカニズムについては.ホモシステイン血症の章に記載があります。
ビタミンC
ビタミンCは.アスコルビン酸とも呼ばれ.炭素数6
のポリヒドロキシル化化合物で.酸化還元反応や水酸化反応に直接関与し.様々な生理機能を持つ。 1.水酸化酵素の補酵素として.主にプロリン水酸化に関わり.コラーゲンや細胞間マトリックスの合成に関連 2. 多くの神経伝達物質（ドーパミン.アドレナリン.副腎皮質刺激ホルモンなど）や また.ビタミンCは多くの神経伝達物質（ドーパミン.アドレナリン.副腎皮質刺激ホルモン.性ホルモンなど）の水酸化に必要であり
.非酵素的なフリーラジカルスカベンジャーとして幅広い抗酸化作用を示します。 神経調節物質として.多くの神経伝達物質を調節する機能を有しています。 ビタミンCが不足すると.コレステロール代謝の乱れや血漿中のヒスタミン濃度の上昇を引き起こし.さらに動脈の内皮を傷つけて動脈硬化を促進し.脳卒中を発症させる原因となります。 また.ビタミンCの欠乏は.神経変性疾患やてんかんの発生と密接に関係しており.神経疾患の治療において極めて重要な役割を担っています。
ビタミンA
ビタミンAの抗ドライアイビタミン.ビタミンAファミリーのプロト化合物はオールトランスレチノール.天然ビタミンAと2つのフォームA1およびA2.ここでA1はレチノールとも呼ばれ.A2は3-デヒドロレチノールとも呼ばれる。 体内での活性型は.レチノール.レチナール.レチノイン酸などです。 ビタミンAは.様々な正常組織や上皮細胞における増殖・分化.成長・発達.形態形成.代謝.内部環境の安定した恒常性維持.暗視.生殖の調節・制御において幅広い生物活性を有しています。 レチナールは.不飽和アルコールであるビタミンA
が体内の酵素によって酸化され.レチナールになったものです。 このことは.人間の目が低照度下でスペクトルの青緑色領域（波長500nm付近に相当）の最も明るい（青緑色ではない）光を知覚する
という事実と一致しており.人間の暗視が視索細胞に含まれるレチノイドの光化学反応に直接関連していることを示唆しています。 レチナールの分解と再合成の過程で.レチナールアルデヒドの一部が消費されますが.これは最終的に食物から血液中に入るビタミンA（その大部分は肝臓に貯蔵される）に置き換えられます
。
ビタミンD
ビタミンDは動物の骨の石灰化に関連しているため.カルシトリオールとも呼ばれます。 ビタミンDには.エルゴカルシフェロール（D2）とコレカルシフェロール（D3）の2種類の天然型があります。 植物油や酵母に含まれるエルゴカルシフェロール（24-メチル-22-デヒドロ-7-デヒドロコレステロール）は.紫外線によって活性化され.ビタミンD2に変換されます。また.動物の皮下に存在する7-デヒドロコレステロールも紫外線によってビタミンD3に変換されるので.エルゴカルシフェロールと7-デヒドロコレステロールはしばしばビタミンDプロと呼ばれることがあります。 動物では.食物から摂取したビタミンD2.D3は小腸で吸収され.リンパ管を経て血液中に吸収され.主に肝臓で取り込まれた後.脂肪組織などの脂質の多い組織に蓄えられる。 体内のビタミン
Dの主な形態はD3で.ビタミンD3プロディジオサ（7-デヒドロコレステロール）に由来します。 そのため.ビタミン
Dの欠乏を防ぐには.日光を十分に浴びることが重要な方法の1つです。 ビタミンD2.D3はともに無色の結晶で.安定していて破壊されにくく.ビタミンD2.D3ともにそれ自体では生物学的活性はない。 . 1,25-ジヒドロキシビタミンD3は.神経細胞の細胞内カルシウムのホメオスタシスを制御することにより.神経保護作用を発揮する。 興奮性アミノ酸は.電位依存性Ca2
+ チャネルを活性化し開口させ.カルシウムの流入とカルシウム過多を媒介し.神経細胞死のプロセスを開始する3.神経伝達物質の合成促進4.抗酸化ダメージ。 これらのメカニズムの結果として.ビタミンDは中枢神経系腫瘍.多発性硬化症.脳虚血.パーキンソン病（
PD）.アルツハイマー病（AD）.運動ニューロン疾患（MND）の治療において重要な役割を持つことが判明しています。
ビタミンE
ビタミンEは.別名「抗不妊ビタミン」とも呼ばれ.トコフェロールとトコトリエノールの総称です。 ビタミンEは.身体の正常な代謝と機能の維持に不可欠なビタミンです。 研究により.ビタミンE
は.α.β.γ.δトコフェロールとα.β.γ.δトコトリエン酸を含む分子群の総称であることがわかりました。 ビタミンEは.酸素フリーラジカルに対して有効で.抗酸化.抗フリーラジカル.免疫機能.抗老化.抗癌のプロセスにおいて重要な役割を果たす国際的に認められた医薬品です。
欠乏すると不妊.脱毛.筋ジストロフィー.中枢神経系の変化.貧血などの原因となります。 現在の研究では.ビタミンEは脳梗塞.てんかん.アルツハイマー病などの治療において重要な役割を果たすとされています。