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コリンは化学式[ (CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 OH] +で表される陽イオンです。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]コリンは塩化コリンや酒石酸コリンなどの様々な塩を形成します。動物にとって必須の栄養素であり、リン脂質や細胞膜の構造成分です。[ 2 ] [ 3 ]
コリンは、筋肉の制御や神経系の多くの機能に関与する神経伝達物質であるアセチルコリンの合成に使用されます。 [ 2 ] [ 3 ]コリンは、脳の初期発達、遺伝子発現、細胞膜シグナル伝達、および脳代謝に関与しています。[ 3 ]
人間は肝臓でコリンを合成しますが、自然に生成される量は細胞機能を満たすには不十分であるため、コリンの一部は食品または栄養補助食品から摂取する必要があります。[ 3 ]コリンを豊富に含む食品には、肉、鶏肉、卵、魚、アブラナ科の野菜、豆類などがあります。[ 3 ]コリンは母乳にも含まれており、乳児用ミルクによく添加されています。[ 3 ]
コリンは第四級アンモニウムカチオンです。コリン類は水溶性の第四級アンモニウム化合物のファミリーです。[ 2 ]コリンはコリン類の親化合物であり、同じ窒素原子に3つのメチル基が結合したエタノールアミン残基から構成されています。[ 1 ] [ 2 ]水酸化コリンはコリン塩基として知られています。吸湿性があるため、トリメチルアミン（TMA）の臭いがする無色で粘稠な水和シロップとしてよく見られます。コリンの水溶液は安定していますが、化合物はゆっくりとエチレングリコール、ポリエチレングリコール、およびTMAに分解します。 [ 2 ]
塩化コリンは、TMAを2-クロロエタノールで処理することにより調製できる。[ 2 ]
コリンは歴史的に、レシチンの加水分解など、天然の供給源から生産されてきた。[ 2 ]
コリンは生物に広く分布している。ほとんどの動物では、コリンリン脂質は細胞膜、細胞小器官の膜、および超低密度リポタンパク質の必須成分である。[ 2 ]
コリンは、人間や他の多くの動物にとって必須栄養素です。 [ 2 ]人間はコリンをある程度新規合成できますが、健康を維持するためには食事から追加のコリンを摂取する必要があります。食事の必要量は、コリン単体、またはホスファチジルコリンなどのコリンリン脂質の形で満たすことができます。[ 2 ]コリンは、アミノ酸のような構造と代謝を持つ必須栄養素であるにもかかわらず、正式にはビタミンとして分類されていません。[ 4 ]
コリンは、神経伝達物質であるアセチルコリンと、普遍的なメチル基供与体であるS-アデノシルメチオニン（SAM）を生成するために必要です。メチル化により、SAMはS-アデノシルホモシステインに変換されます。[ 2 ]
コリン欠乏症の症状は、非アルコール性脂肪性肝疾患や筋肉の損傷を引き起こします。[ 2 ] [ 5 ]コリンの過剰摂取（1日7.5グラム以上）は、コリンの代謝で生成されるトリメチルアミンにより、低血圧、発汗、下痢、魚のような体臭を引き起こす可能性があります。[ 2 ] [ 6 ]コリンとコリンリン脂質の豊富な食事源には、肝臓、卵黄、乳製品、ピーナッツ、特定の豆類、ナッツ類、種子類などがあります。[ 2 ] [ 3 ]
植物では、コリンのde novo生合成の最初のステップは、セリン脱炭酸酵素によって触媒されるセリンのエタノールアミンへの脱炭酸です。[ 7 ]エタノールアミンからのコリンの合成は、3つの並行経路で行われる可能性があり、メチルトランスフェラーゼによって触媒される3つの連続したN-メチル化ステップが、遊離塩基、[ 8 ]リン酸塩基、[ 9 ]またはホスファチジル塩基のいずれかで実行されます。[ 10 ]メチル基の供給源はS-アデノシル-L-メチオニンであり、S-アデノシル-L-ホモシステインが副産物として生成されます。[ 11 ]
ヒトおよび他のほとんどの動物では、コリンの新規合成はホスファチジルエタノールアミンN-メチルトランスフェラーゼ（PEMT）経路を介して進行するが[ 6 ]、生合成はヒトの必要量を満たすには不十分である[ 12 ] 。肝臓のPEMT経路では、3-ホスホグリセリン酸（3PG）はアシルCoAから2つのアシル基を受け取り、ホスファチジン酸を形成する。これはシチジン三リン酸と反応してシチジン二リン酸ジアシルグリセロールを形成する。そのヒドロキシル基はセリンと反応してホスファチジルセリンを形成し、これが脱炭酸してエタノールアミンとなり、ホスファチジルエタノールアミン（PE）が形成される。PEMT酵素は、 3つのS-アデノシルメチオニン（SAM）供与体から3つのメチル基をホスファチジルエタノールアミンのエタノールアミン基に移動させ、ホスファチジルコリンの形でコリンを形成する。副産物として3つのS-アデノシルホモシステイン（SAH）が生成される。 [ 6 ]
コリンは、より複雑な前駆体からも放出されることがあります。例えば、ホスファチジルコリン（PC）は、ほとんどの細胞種で加水分解されてコリン（Chol）になります。コリンは、CDP-コリン経路によっても生成されます。細胞質コリンキナーゼ（CK）は、 ATPを用いてコリンをリン酸化し、ホスホコリン（PChol）にします。[ 4 ]これは、肝臓や腎臓などの一部の細胞種で起こります。コリンリン酸シチジルトランスフェラーゼ（CPCT）は、シチジン三リン酸（CTP）を用いてPCholをCDP-コリン（CDP-Chol）に変換します。CDP-コリンとジグリセリドは、ジアシルグリセロールコリンホスホトランスフェラーゼ（CPT）によってPCに変換されます。[ 6 ]
ヒトでは、特定のPEMT酵素変異やエストロゲン欠乏（多くの場合、更年期による）により、コリンの食事からの必要量が増加する。げっ歯類では、ホスファチジルコリンの70%がPEMT経路で形成され、CDPコリン経路ではわずか30%しか形成されない。[ 6 ]ノックアウトマウスでは、PEMTの不活性化により、食事からのコリンに完全に依存するようになる。[ 4 ]
ヒトでは、コリンは腸管からSLC44A1（CTL1）膜タンパク質を介して、コリン濃度勾配と腸管上皮細胞膜を横切る電位差によって制御される促進拡散によって吸収される。SLC44A1はコリンを輸送する能力が限られており、高濃度では一部が吸収されずに残る。吸収されたコリンは門脈を通って腸管上皮細胞から出て、肝臓を通過して全身循環に入る。腸内細菌は吸収されなかったコリンをトリメチルアミンに分解し、トリメチルアミンは肝臓でトリメチルアミンN-オキシドに酸化される。[ 6 ]
ホスホコリンとグリセロホスホコリンはホスホリパーゼによって加水分解されてコリンとなり、門脈に入る。水溶性のため、一部は変化せずに門脈に排出される。脂溶性のコリン含有化合物（ホスファチジルコリンとスフィンゴミエリン）は、ホスホリパーゼによって加水分解されるか、カイロミクロンに取り込まれてリンパに入る。[ 6 ]
ヒトでは、コリンは血液中で遊離イオンとして輸送されます。コリンを含むリン脂質やグリセロホスホコリンなどの他の物質は、血液リポタンパク質によって輸送されます。健康な空腹時の成人の血漿コリン濃度は、7～20マイクロモル/リットル（μmol/L）で、平均は10μmol/Lです。濃度は調節されていますが、コリンの摂取と欠乏によってこれらの濃度は変化します。コリン摂取後、濃度は約3時間上昇します。空腹時の成人の血漿中のホスファチジルコリン濃度は1.5～2.5mmol /Lです。その摂取により、遊離コリン濃度は約8～12時間上昇しますが、ホスファチジルコリン濃度には大きな影響を与えません。[ 6 ]
コリンは水溶性イオンであるため、脂溶性の細胞膜を通過するには輸送体が必要です。コリン輸送体には3種類知られています。[ 13 ]
SLC5A7はナトリウム（Na +）およびATP依存性トランスポーターである。[ 13 ] [ 6 ]コリンに対する高い結合親和性を持ち、主にニューロンにコリンを輸送し、アセチルコリンの産生に間接的に関与している。[ 6 ]その機能不全は、アセチルコリン欠乏を介してヒトの肺やその他の筋肉の遺伝性筋力低下を引き起こす。ノックアウトマウスでは、その機能不全によりチアノーゼと麻痺を伴い容易に死亡する。[ 14 ]
CTL1はコリンに対して中程度の親和性を持ち、腸、肝臓、腎臓、胎盤、ミトコンドリアなど、ほぼすべての組織でコリンを輸送します。CTL1は、ホスファチジルコリンとトリメチルグリシンの生成に必要なコリンを供給します。[ 6 ] CTL2は、特に舌、腎臓、筋肉、心臓のミトコンドリアに存在します。これらは、コリンのトリメチルグリシンへのミトコンドリア酸化に関与しています。CTL1とCTL2はアセチルコリンの生成には関与していませんが、血液脳関門を介してコリンを一緒に輸送します。CTL2のみが関門の脳側に存在します。また、CTL2は、ニューロンから余分なコリンを血液に戻します。CTL1は関門の血液側にのみ存在しますが、アストロサイトとニューロンの膜にも存在します。[ 13 ]
OCT1とOCT2はアセチルコリンの産生とは関係ありません。[ 6 ]これらはコリンを低親和性で輸送します。OCT1は主に肝臓と腎臓でコリンを輸送し、OCT2は腎臓と脳でコリンを輸送します。[ 13 ]
コリンは細胞膜や細胞小器官にはリン脂質として、細胞内にはホスファチジルコリンやグリセロホスホコリンとして貯蔵されている。[ 6 ]
コリンを2～8g投与しても 、ヒトでは尿中に排泄されるコリンはごくわずかです。排泄は腎臓内の輸送体を介して行われます（輸送を参照）。トリメチルグリシンは肝臓と腎臓で脱メチル化されてジメチルグリシンになります（テトラヒドロ葉酸がメチル基の1つを受け取ります）。メチルグリシンは尿中に排泄されるか、脱メチル化されてグリシンになります。[ 6 ]
コリンとその誘導体は多くの生物学的機能を持っています。特に、コリンは細胞膜を形成するリン脂質、神経伝達物質アセチルコリン、浸透圧調節物質トリメチルグリシン（ベタイン）など、他の必須細胞成分やシグナル伝達分子の前駆体として機能します。トリメチルグリシンは、 S-アデノシルメチオニンの生合成に関与することでメチル基の供給源として機能します。[ 15 ] [ 16 ]
コリンは、ホスファチジルコリンやスフィンゴミエリンなどの多様なリン脂質に変換されます。[ 2 ] [ 3 ]これらはすべての細胞膜とほとんどの細胞小器官の膜に存在します。[ 4 ]ホスファチジルコリンは細胞膜の構造的に重要な部分です。ヒトでは、リン脂質の40～50%がホスファチジルコリンです。[ 6 ]
コリンリン脂質はコレステロールとともに細胞膜に脂質ラフトを形成する。[ 2 ]ラフトは、例えばコリン作動性受容体や受容体シグナル伝達酵素の中心となる。[ 2 ] [ 4 ]
ホスファチジルコリンはVLDLの合成に必要であり、ヒトではVLDLのリン脂質の70～95%がホスファチジルコリンである。[ 6 ]
コリンは、主にホスファチジルコリンからなる混合物である肺サーファクタントの合成にも必要です。サーファクタントは肺の弾力性、つまり肺組織の収縮と拡張能力に関与しています。例えば、肺組織中のホスファチジルコリンの欠乏は、急性呼吸窮迫症候群と関連付けられています。[ 17 ]
コリンは、筋肉の収縮、記憶、神経発達に不可欠な役割を果たす神経伝達物質であるアセチルコリンの前駆体です。[ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 5 ]それにもかかわらず、人体には他の形態のコリンに比べてアセチルコリンはほとんど存在しません。[ 4 ]ニューロンはまた、アセチルコリンの生成のために、細胞膜にリン脂質の形でコリンを貯蔵します。[ 6 ]
ヒトでは、コリンは肝ミトコンドリアでコリン酸化酵素によって不可逆的にグリシンベタインアルデヒドに酸化される。これはミトコンドリアまたは細胞質のベタインアルデヒド脱水素酵素によってトリメチルグリシンに酸化される。[ 6 ]トリメチルグリシンは必須の浸透圧調節物質である。また、ホモシステインをメチオニンにメチル化するBHMT酵素の基質としても機能する。これはS-アデノシルメチオニン（SAM）の前駆体である。SAMは生物学的メチル化反応における一般的な試薬である。例えば、DNAのグアニジンやヒストンの特定のリジンをメチル化する。したがって、遺伝子発現とエピジェネティック制御の一部である。そのため、コリン欠乏は血中のホモシステイン濃度の上昇とSAM濃度の低下につながる。[ 6 ]
コリンは食品中に遊離カチオンとして、またリン脂質、特にホスファチジルコリンの形で存在します。コリンは内臓肉や卵黄に最も多く含まれていますが、内臓肉以外の肉、穀物、野菜、果物、乳製品にも少量含まれています。[ 3 ]食用油やその他の食用脂肪には、総コリンが約5 mg/100 g含まれています。[ 6 ]米国では、食品ラベルには、1食分に含まれるコリンの量が、1日あたりの摂取目安量550 mgに基づく1日あたりの摂取量の割合（%DV）で表示されています。1日あたりの摂取量の100%とは、1食分の食品に550 mgのコリンが含まれていることを意味します。[ 3 ]「総コリン」は、質量分率を考慮せずに、遊離コリンとコリン含有リン脂質の合計として定義されます。[ 3 ] [ 18 ]
母乳にはコリンが豊富に含まれています。[ 2 ] [ 3 ]完全母乳育児 は、赤ちゃんに1日あたり約120mgのコリンを供給します。母親のコリン摂取量が増えると母乳中のコリン含有量が増え、摂取量が少ないと減少します。 [ 6 ]乳児用粉ミルクには十分なコリンが含まれている場合と含まれていない場合があります。EUと米国では、すべての乳児用粉ミルクに100キロカロリー （kcal）あたり少なくとも7mgのコリンを添加することが義務付けられています。EUでは、100kcalあたり50mgを超えるレベルは許可されていません。[ 6 ] [ 19 ]
トリメチルグリシンはコリンの機能性代謝物です。栄養学的にはコリンの代わりとなりますが、部分的にしか代用できません。[ 4 ]例えば、小麦ふすま（ 100gあたり1,339mg ）、焙煎小麦胚芽（ 100gあたり1,240mg ）、ほうれん草（100gあたり600 ～645mg ）には、トリメチルグリシンが高濃度で含まれて います。[ 18 ]
以下の表には、新しい1日摂取量と新しい栄養成分表示およびサプリメント成分表示を反映した、更新されたコリンの供給源が記載されています。[ 3 ]これは、米国農務省農業研究局のFoodData Central、2019年のデータに基づいています。[ 3 ]
DV = 1日あたりの摂取量。米国食品医薬品局 (FDA) は、消費者が食事全体の中で食品や栄養補助食品の栄養成分を比較できるように、DV を開発しました。コリンの DV は、 成人および 4 歳以上の子供の場合 550 mg です。[ 20 ] FDA は、食品にコリンが添加されていない限り、食品ラベルにコリン含有量を記載することを義務付けていません。DV の 20% 以上を提供する食品は、栄養素の高供給源とみなされますが、DV の割合が低い食品も健康的な食事に貢献します。[ 3 ]
米国農務省（USDA）のFoodData Centralには、多くの食品の栄養成分が記載されており、コリンを含む食品の包括的なリストが栄養成分順に並べられています。[ 3 ]
コリンの推定平均必要量（EAR）を確立するためのデータが不十分であるため、食品栄養委員会は適切な摂取量（AI）を設定した。[ 3 ] [ 21 ]成人の場合、コリンのAIは 男性で550mg/日、 女性で425mg/日と設定された。[ 3 ]これらの値は男性の肝臓の変化を防ぐことが示されている。しかし、これらの値を導き出すために使用された研究では、研究者らはコリンを含まない食事と1日あたり550mgのコリンを含む食事を比較しただけであり、コリンの量を減らすことが効果的かどうかは評価されていない 。このことから、子供と青年のAIが外挿された。[ 22 ] [ 23 ]
推奨量は1日あたりのミリグラム（mg/日）で示されています。欧州食品安全機関（EFSA）の推奨は、EU諸国に対する一般的な推奨です。EFSAは摂取量の上限を設定していません。[ 6 ] EU諸国によっては、より具体的な推奨がある場合があります。米国医学アカデミー（NAM）の推奨は、米国[ 3 ] 、オーストラリア、ニュージーランド[ 24 ]に適用されます。
2000年から2011年の間にEU9カ国で実施された12件の調査では、これらの国の成人のコリン摂取量は1日あたり269～468ミリグラムと推定された。 成人女性の摂取量は1 日あたり269～444mg、成人男性の摂取量は1日あたり332～468mgであった。 乳児の摂取量は 1日あたり75～127mg、1～3歳児は 1日あたり151～210mg、3～10歳児は1日あたり177～304mg、 10～18歳児は1日あたり244～373mgであった。 妊娠中の思春期女性と妊婦のコリン摂取量の平均推定値は、1日あたり336mg、 妊婦は1日あたり356mgであった。[ 6 ]
NHANES 2009～2012調査に基づく研究では、米国の一部の集団でコリン摂取量が低すぎると推定された。 この期間の2歳以上の子供の摂取量は315.2～318.8mg/日であった。2歳以上の子供のうち、男性の15.6 ± 0.8 %と女性の6.1 ± 0.6 %が適正摂取量（AI）を超過した。AIを超過したのは2～3歳児の62.9 ± 3.1 ％、4歳から8歳までの子供の45.4 ± 1.6 ％が、9歳から13歳までの9.0 ± 1.0 ％、14～18歳のうち1.8 ± 0.4％19歳以上の6.6 ± 0.5％。どのサブグループでも上限摂取量を超えなかった。[ 25 ]
2013～2014年のNHANESによる米国人口の調査では、2歳から19歳までのコリン摂取量は256 ± 3.8 mg/日および 20歳以上の成人では1日あたり339 ± 3.9mgの摂取量であった。 20歳以上の男性では402 ± 6.1 mg/日、 20歳以上の女性では278 mg/日であった。[ 26 ]
ヒトにおけるコリン欠乏症はまれである。ほとんどの人は食事から十分な量のコリンを摂取し、PEMTを介して限られた量のコリンを生合成することができる。[ 4 ]症状を伴う欠乏症は、特定の疾患またはその他の間接的な原因によって引き起こされることが多い。重度の欠乏症は筋肉の損傷や非アルコール性脂肪性肝疾患を引き起こし、[ 5 ]肝硬変に発展する可能性がある。[ 27 ]
脂肪肝は、ヒト以外にも、他の動物におけるコリン欠乏の典型的な兆候である。一部の種では、腎臓からの出血も起こりうる。これは、浸透圧調節物質として機能するコリン由来のトリメチルグリシンの欠乏が原因と考えられている。[ 4 ]
エストロゲン産生は、食事からのコリン摂取量の少なさとともに、コリン欠乏症になりやすい要因です。エストロゲンは、ホスファチジルコリン産生酵素であるPEMTを活性化します。閉経前の女性は、エストロゲン産生量が多いため、男性よりも食事からのコリン必要量が少なくなります。エストロゲン療法を受けていない場合、閉経後の女性のコリン必要量は男性とほぼ同じです。コリンと葉酸の代謝に影響を与えるいくつかの単一ヌクレオチド多型（遺伝的要因）も関連しています。特定の腸内細菌も他の細菌よりも効率的にコリンを分解するため、それらも関連しています。[ 27 ]
欠乏すると、肝臓におけるホスファチジルコリンの利用可能性が低下します。これらはVLDLの形成に必要です。そのため、肝臓からのVLDLを介した脂肪酸輸送が減少し、肝臓に脂肪が蓄積します。 [ 6 ]観察された肝臓の損傷を説明する他の同時発生メカニズムも示唆されています。たとえば、コリンリン脂質はミトコンドリア膜にも必要です。それらが利用できないと、ミトコンドリア膜が適切な電気化学的勾配を維持できなくなり、これはとりわけβ酸化による脂肪酸の分解に必要です。したがって、肝臓内の脂肪代謝は低下します。[ 27 ]
コリンの過剰摂取は悪影響を及ぼす可能性があります。 例えば、1日8～20gのコリンを摂取すると、低血圧、吐き気、下痢、魚のような体臭を引き起こすことがわかっています。この臭いは、吸収されなかったコリンから腸内細菌によって生成されるトリメチルアミン（TMA）によるものです（トリメチルアミン尿症を参照）。[ 6 ]
肝臓はTMAをトリメチルアミンN-オキシド（TMAO）に酸化します。体内のTMAとTMAOの濃度の上昇は、動脈硬化と死亡リスクの増加と関連付けられています。そのため、腸内細菌によってTMAとTMAOに生成されるカルニチンに加えて、コリンの過剰摂取がこれらのリスクを増加させるという仮説が立てられています。しかし、コリン摂取が心血管疾患による死亡リスクを増加させることは示されていません。[ 28 ] TMAとTMAOの濃度の上昇は、死亡率の上昇につながる他の基礎疾患や遺伝的要因の症状にすぎない可能性があります。TMAとTMAOの濃度に関連する死亡率を観察した特定の研究では、そのような要因が適切に考慮されていない可能性があります。因果関係が逆転したり、交絡したりしている可能性があり、大量のコリン摂取がヒトの死亡率を増加させない可能性があります。たとえば、腎機能障害は心血管疾患の素因となりますが、TMAとTMAOの排泄を減少させる可能性もあります。[ 29 ]
母親のコリン摂取量が少ないと、神経管欠損症（NTD）のリスクが増加する。[ 5 ]母親のコリン摂取量が多いと、子供の神経認知/神経発達が良好になる可能性が高い。[ 30 ] [ 2 ]コリンと葉酸は、ビタミンB12と相互作用して、ホモシステインへのメチル基供与体として働き、メチオニンを形成し、さらにS-アデノシルメチオニン（SAM）を形成する。[ 2 ] SAMは、哺乳類におけるほぼすべてのメチル化反応の基質である。SAMを介したメチル化の障害が、葉酸とNTDの関係の原因である可能性が示唆されている。[ 31 ]これはコリンにも当てはまる可能性がある。コリン代謝を阻害する特定の変異は、新生児のNTDの有病率を増加させるが、 2015年現在、食事性コリン欠乏症の役割は依然として不明である。。[ 2 ]
コリン欠乏は脂肪肝を引き起こし、がんや心血管疾患のリスクを高めます。コリン欠乏はDNAメチル化に関与するSAMの産生も低下させますが、この低下も発がんに寄与する可能性があります。そのため、コリン欠乏とこれらの疾患との関連性が研究されてきました。[ 6 ]しかし、一般集団を対象とした観察研究では、コリン摂取量の少なさと心血管疾患やほとんどのがんとの関連性は明確に示されていません。[ 2 ] [ 6 ]前立腺がんに関する研究は矛盾しています。[ 32 ] [ 33 ]
コリン摂取量の増加と認知機能への影響を観察する研究は成人を対象に行われてきたが、結果は矛盾している。[ 2 ] [ 34 ]乳幼児を対象とした同様の研究も矛盾しており、限定的である。[ 2 ]
妊娠と授乳はどちらもコリンの需要を劇的に増加させます。この需要は、エストロゲンレベルを上昇させてより多くのコリンを新たに生成することでPEMTのアップレギュレーションによって満たされる可能性がありますが、PEMT活性が増加してもコリンの需要は依然として非常に高いため、体内の貯蔵量は一般的に枯渇します。これは、 Pemt −/−マウス（機能的なPEMTを欠損しているマウス）がコリンを補給しないと9～10日で流産するという観察によって例示されます。 [ 35 ]
妊娠中および授乳中は母体のコリン貯蔵量が減少するが、胎盤は濃度勾配に逆らってコリンを組織に送り込むことでコリンを蓄積し、組織内では主にアセチルコリンとして様々な形で貯蔵される。羊水中のコリン濃度は母体血中の10倍にもなることがある。[ 35 ]
コリンは、細胞膜の構築基質（胎児および母体組織の急速な拡大）、1炭素部分の必要性の増加（DNAのメチル化およびその他の機能の基質）、胎児および胎盤組織のコリン貯蔵量の増加、およびリポタンパク質（「脂肪」部分を含むタンパク質）の産生の増加のために、妊娠中に需要が高まります。[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]特に、コリン摂取が脳に及ぼす影響に関心が寄せられています。これは、コリンが細胞膜（特にホスファチジルコリン）を作る材料として使用されていることに起因します。人間の脳の成長は妊娠後期に最も速く、約5歳まで急速に続きます。[ 39 ]この時期には、スフィンゴミエリンの需要が高まります。スフィンゴミエリンはホスファチジルコリン（したがってコリン）から作られ、この材料は神経線維をミエリン化（絶縁）するために使用されます。[ 40 ]コリンは、脳領域の構造と組織、神経新生、ミエリン化、シナプス形成に影響を与える神経伝達物質アセチルコリンの生成にも必要とされます。アセチルコリンは胎盤にも存在し、細胞増殖と分化（細胞数の増加と多機能細胞が特定の細胞機能に変化すること）と分娩の制御に役立つ可能性があります。[ 41 ] [ 42 ]
脳へのコリンの取り込みは、血液脳関門に存在する低親和性トランスポーターによって制御されています。[ 43 ]輸送は、動脈血漿コリン濃度が14 μmol/Lを超えると起こります。これは、コリンを豊富に含む食品を摂取した後のコリン濃度の急上昇時に起こり得ます。一方、ニューロンは、高親和性トランスポーターと低親和性トランスポーターの両方によってコリンを取り込みます。コリンは膜結合型ホスファチジルコリンとして貯蔵され、その後、アセチルコリン神経伝達物質の合成に使用されます。アセチルコリンは必要に応じて生成され、シナプスを横切って移動し、次のニューロンに信号を伝達します。その後、アセチルコリンエステラーゼによって分解され、遊離コリンは高親和性トランスポーターによって再びニューロンに取り込まれます。[ 44 ]
塩化コリンと酒石酸コリンは栄養補助食品に使用されます。酒石酸コリンは吸湿性が低いため、より頻繁に使用されます。[ 4 ]特定のコリン塩は、鶏、七面鳥、およびその他の動物飼料のサプリメントとして使用されます。一部の塩は工業用化学薬品としても使用されます。たとえば、フォトリソグラフィーでフォトレジストを除去するために使用されます。[ 2 ]テオフィリン酸コリンとサリチル酸コリンは医薬品として使用され、[ 2 ] [ 45 ]メタコリンやカルバコールなどの構造類似体も同様です。[ 46 ] 11C-コリンなどの放射性標識コリンは医療画像診断に使用されます。[ 47 ]その他市販されている塩には、クエン酸トリコリンと炭酸水素コリンがあります。[ 2 ]
最も一般的なコリンサプリメントの形態を以下の表に示します。
1849年、アドルフ・シュトレッカーは豚の胆汁からコリンを初めて単離した。[ 50 ] [ 51 ] 1852年、L.バボとM.ヒルシュブルンは白マスタードの種子からコリンを抽出し、シンカリンと名付けた。[ 51 ] 1862年、シュトレッカーは豚と牛の胆汁で実験を繰り返し、胆汁を意味するギリシャ語のcholeにちなんで初めてこの物質をコリンと名付け、化学式C5H13NOと同一視した。[ 52 ] [ 12 ] 1850年、テオドール・ニコラス・ゴブリーは鯉の脳と卵から、卵黄を意味するギリシャ語のlekithosにちなんでレシチンと名付けた物質を抽出し、1874年にそれがホスファチジルコリンの混合物であることを示した。[ 53 ] [ 54 ]
1865年、オスカー・リーブライヒは動物の脳から「ニューリン」を単離した。 [ 55 ] [ 12 ]アセチルコリンとリーブライヒの「ニューリン」の構造式は、1867年にアドルフ・フォン・バイヤーによって解明された。[ 56 ] [ 51 ]同年後半、「ニューリン」とシンカリンは、シュトレッカーのコリンと同じ物質であることが示された。したがって、バイヤーはコリンの構造を解明した最初の人物となった。[ 57 ] [ 58 ] [ 51 ]現在ニューリンとして知られる化合物は、コリンとは無関係である。[ 12 ]
1930年代初頭、チャールズ・ベストらは、特別な食事を与えたラットや糖尿病の犬にレシチンを与えることで脂肪肝を予防できることに気づき[ 12 ] 、 1932年にはレシチンに含まれるコリンがこの予防効果の唯一の原因であることを証明した[ 59 ] 。 1998年、米国国立医学アカデミーは、人間の食事におけるコリンに関する最初の推奨事項を発表した[ 60 ] 。
神経管欠損と強く関連しており、特に葉酸不足で観察される発達病理を反映しています。 （…）さらに、口唇裂、尿道下裂、心臓異常、先天性横隔膜ヘルニアなどの非神経学的発達異常との関連も指摘されています。（…）コリン摂取は、AD進行における認知症リスクの潜在的な修飾因子であることが最近発見されました。（…）コリン作動性神経伝達が記憶、学習、そして最終的にはAD病理の発達において重要であることを示しています。（…）生体レベルでもコリン必要量を満たすことには驚くべき可塑性があります。完全にコリンを含まない食事は最終的にNAFLDや筋肉損傷を引き起こしますが、NIHの適切な摂取量を満たさない食事は、健康な成人では臨床症状と関連することはまれであり、人体はコリン利用可能性の低下に適応する能力が非常に高いことを示唆しています。
グリセロホスホコリン、ホスホコリン、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン）を含む食事性コリンについて検討しています。
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