麻豆原创

ウイルス、花粉、紫外線……私たちの体は常に外の世界の病原体や刺激にさらされています。しかし、なぜか毎日病気にかかったりはしません。 実はそれは皮膚に守られているからなのです。

皮肤のバリア機能において重要な役割を果たしているのがセラミドという脂質です。セラミドは様々な遗伝子の働きによって、私たちの体の中で作られたり壊されたりを繰り返しています。

私はセラミドの分解に関わる遗伝子が皮肤の細胞内でどのように働いているのかに迫るべく、日々皮肤の細胞を育てています。

【信本和奏?生命科学院修士１年】

バリア机能を担うセラミド

朝起きて、顔を洗い、スキンケアをする ……そんな何気ない日常の中にも、科学はそばに潜んでいます。

例えば以下の画像の ボディソープには、セラミドという成分が含まれています⁽¹。このセラミドこそが、私の行っている研究の対象です。こちらの成分表にもセラミド1、セラミド2……とあるように、一言でセラミドといっても、构造の违いにより25种类が存在します⁽²。

セラミドは皮肤の細胞の間を埋めている脂質の一種で、細胞同士をつなぐ役割をしています。セラミドは水に溶ける部分と油に溶ける部分の両方を持ち合わせている脂質です。皮膚ではセラミドが水分の層と油分の層が積み重なった形を作り、バリア機能に重要な役割を果たしています。そのため、セラミドが少ないと、体内の水分を保持したり体外から病原体などの異物が入るのを防ぐ皮膚バリア機能が下がり、アトピー性皮膚炎などの病気になってしまいます。

かといって、セラミドは多ければよいというわけでもありません。セラミドは体内で合成と分解を繰り返しており、そのバランスが重要となっているのです。

セラミドの分解に着目した研究

私の研究では、セラミドの分解に着目し、セラミドを分解する酵素であるセラミダーゼが皮肤でどんな役割を果たしているのか明らかにすることを目指しています。

皮膚は細胞が何層にも積み重なってできています。私の研究ではまず、セラミダーゼをつくる遗伝子を完全に機能させないようにした皮肤の細胞を作りました。これは、遗伝子の配列はすでに分かっているものの、未だに機能は解明されていない遗伝子を研究するときによく用いられている手法です。

そしてその细胞が完成したら、まさに皮肤と同じように层になるように育て、细胞のセラミド量の変化を调べました。层状になるまでには时间がかかるため、2週间から1か月以上细胞のお世话をする日々が続くこともよくあります。细胞のためなら休日返上！

育てた细胞から脂质を抽出し、质量分析器でセラミドを测ります。质量分析器は、脂质中に存在するセラミドを种类ごとに分けて、それぞれの质量を测定できる机械です。细胞でセラミダーゼの机能が失われるとセラミドが分解されないため、细胞の中にセラミドが溜まると考えられます。

测定の结果、セラミダーゼの机能を失わせた细胞では予想通りセラミドは溜まっていました。しかし、セラミドには最初にお话ししたようにいろいろな种类があります。この细胞では、セラミドの中でも溜まっている种类と、溜まっていない种类があったのです！

分解しやすさが违う？

そこで、セラミダーゼは皮肤でどの种类のセラミドをよく分解しているのか、もっと详しく调べたくなりました。セラミドは种类によって性质や役割が微妙に违い、アトピー性皮肤炎の患者さんの皮肤では减っているセラミドだけでなく増えているセラミドもあるなど、种类ごとの変化は病気の解明においても重要であるとされています。

いま现在の研究では、逆にセラミダーゼを过剰に作らせた细胞を作り、どのような种类のセラミドを分解したり分解しなかったりするのかという侧面からも、セラミダーゼの机能を详しく调べています。

皮肤の健康のために

私自身、皮膚が弱く、中学生くらいの頃から肌トラブルに悩まされ続けていました。大学3年生の秋、研究室を決めるタイミングで、皮肤の研究をしているこの生化学研究室と出会い、自分の皮膚で何が起こっているのか知りたい！と思い配属を決めました。

そうして出会ったセラミダーゼの研究が、私のように皮肤のことで悩んでいる人を救えるような治療薬の開発に役立つことを目指して、これからも細胞と向き合っていきます！