損傷した皮膚バリアを修復するには？

今年も季節の変わり目がやってきました。皆様、お肌の調子はいかがでしょうか？多くの友人もスキンケア製品や日焼け止めをたくさん使っていると言っていますが、それでも肌のバリアが損傷しているのはなぜでしょうか?

皮膚バリアの損傷に関しては、一般的には軽微な損傷であり、私たちの体の修復能力により、できるだけ早く正常に戻ります。しかし、皮膚バリアが長期間損傷すると、修復するのは非常に困難になります。これも多くの人が抱えている問題だと思います。皮膚バリアが損傷すると、多くの方法が効かなくなります。何が起こっているのか？今日はそれについて話しましょう。

01. 長期間のダメージを受けた皮膚バリアの修復はなぜ難しいのでしょうか?

これについて多くの人が興味を持っています。論理的に言えば、人間の細胞は強力な修復能力を持っており、損傷した細胞を修復することができます。修復できない場合でも、細胞を死滅させて新しい細胞に置き換える特殊なアポトーシスシステムがあり、古い細胞を新しい細胞に置き換える新陳代謝が形成されます。皮膚バリアが長期間損傷すると、自身の修復システムによる回復が困難になるのはなぜでしょうか?

実際、この状況は皮膚細胞の老化によるものである可能性があります。細胞の老化は通常の代謝とは異なります。老化した細胞は老化は示しますが、アポトーシスは示しません。それだけでなく、肌のこの状態が維持され、正常な代謝が阻害されてしまいます。修復栄養素や薬剤を使用しても、短期的には緩和されるようですが、薬剤の使用を中止すると、老化の影響がさらに進み、皮膚バリアが破壊されてしまいます。

これは多くの人々を困惑させました。遺伝子は変化しておらず、体も正常に代謝しているのに、なぜ損傷した皮膚バリアは修復できないのでしょうか?老化には、肌のバリア機能にダメージを与え続けるどんな魔法があるのでしょうか?実際、これは老化のエピジェネティクスと大きく関係しています。

02. エピジェネティック遺伝とは何ですか?

遺伝といえば、親から次の世代に受け継がれる遺伝子に関係するものだと多くの人が理解していると思います。基本的に、すべての人の遺伝子は生まれたときに固定されており、受け継ぐ遺産も確定しています。これは典型的な遺伝学です。しかし近年、科学者たちは別のタイプの遺伝、つまりエピジェネティクスを発見しました。このタイプの遺伝は、獲得因子の影響を受け、受け継がれる可能性があるという点で、古典的な遺伝とは異なります。これは、多くの人が知っているラマルクの「使わなければ失う」という理論に少し似ています。

この現象はマウスで初めて観察されました。マウスは継続的な刺激を受けると、その刺激に対して驚愕反応を起こします。その後、研究者たちはこの行動が時間が経っても消えないことを発見した。さらに深刻なのは、そのようなマウスがこの記憶を次の世代に伝える可能性があることです。たとえ次の世代が関連する刺激にさらされたことがなかったとしても、その刺激に対して強い驚愕反応を維持します。単純な刺激では遺伝子配列を変えることはできないため、この遺伝形式は古典的な遺伝形式とは異なり、科学者はこれをエピジェネティック[1]と名付けました。

03. エピジェネティクスは人間にも存在する

その後、ますます多くの研究により、エピジェネティックな遺伝はマウスだけでなく、人間を含む他の種にも存在することが明らかになりました。例えば、第二次世界大戦中、オランダは包囲され、1944年にオランダ飢饉が発生しました。飢餓に直面すると、人体のエネルギー代謝に関係するインスリン様成長因子IGF2の合成が減少します。この状況は、第二次世界大戦が終わり人々の生活水準が回復し、大幅に向上した後も続きました。しかし、飢饉の時期に生まれた集団では、IGF2 の発現が低いまま維持されていました。 60年経った今日でも、この状況は依然として存在しています。これは人類におけるエピジェネティックな遺伝の証拠の一つである[2]。

老化の過程ではエピジェネティックな変化も起こり、老化の過程では多数のエピジェネティックな変化が起こる[3]

このプロセスにより、ヒストン全体が失われ、ヒストンの活性化と阻害のバランスが崩れ、さらに遺伝子転写の調節異常につながります。この調節が継続すると、老化細胞における全体的な遺伝子発現が変化したことを意味します。そして、エピジェネティックな遺伝が一度起こると、それが継続的に維持される傾向があるため、老化した細胞を修復することは非常に困難であり、皮膚バリアを適切に解消することは困難です。これはスキンケアにおける最大の課題でもあります。

04. この現象にどう対処すればいいのでしょうか?

それで、本当に私たちにできることは何もないのでしょうか?もちろん違います。エピジェネティクスは実際には最終的には遺伝子発現に行き着き、遺伝子発現に影響を与えることによって機能します。したがって、遺伝子発現を調節できる因子を見つけることができれば、老化を改善できるのです。

マイクロRNAはまさにそのような分子です。遺伝子の末尾には 3'UTR (非翻訳領域) と呼ばれる領域があります。この領域は翻訳されませんが、マイクロRNAが結合する領域です。マイクロRNAはこの領域に結合したり解離したりすることで遺伝子発現を非常にうまく制御することができます。

miRNA は体外で合成できるため、生物医学分野の研究が大きく促進されました。遺伝子に介入するために大量の遺伝子操作を必要としなくなり、遺伝子発現制御に関する生物医学研究全体を促進しました。このため、2006年にノーベル賞を受賞しました。現在、miRNAは臨床応用まで拡大され、従来の医学では治療が難しい多くの疾患の治療に大きな役割を果たしています[5]。

この戦略は、損傷した皮膚バリアの修復にも適用できます。従来の医薬品とは異なり、皮膚バリアの損傷は細胞老化のプロセスであり、エピジェネティックな変化により遺伝子発現が継続的に変化します。この場合、miRNA を使用してエピジェネティックな変化を緩和することが適切な治療法です。

これは近年の老化エピジェネティクス分野における、賞賛に値する実用化であると言える。現在、メトホルミン実験など、老化の分野での研究がまだ進行中です。今後、大量の研究が進むことで、皮膚細胞の老化の問題を解決できるだけでなく、全身の個々の老化を逆転させることもできるようになると信じています。

1. ディアス、ブライアン G.、ケリー J. レスラー。 「親の嗅覚経験は、その後の世代の行動と神経構造に影響を与える。」ネイチャーニューロサイエンス17.1（2014）：89-96。

2. ハイマンス BT、トビ EW、スタイン AD、他。ヒトの胎児期の飢餓への曝露に関連する持続的なエピジェネティックな差異[J]。米国科学アカデミー紀要、2008年、105(44):

3. ランドー、トーマス A.、ハワード Y. チャン。 「老化、若返り、エピジェネティックな再プログラミング：老化時計をリセットする」セル148.1-2（2012）：46-57。

4. バードA. DNAメチル化パターンとエピジェネティックメモリ[J]。遺伝子と発達、2002、16(1):6-21。

5. ツィンマーマン、トレイシーS.、他「非ヒト霊長類におけるRNAiを介した遺伝子サイレンシング」ネイチャー441.7089（2006）：111-114。