活性酸素とは

酸素は私たちにとってなくてはならないものですが、体内に入って活発に働きすぎる酸素は「活性酸素」といい、細胞を傷つけ老化を早めます。
活性酸素は加齢、ホルモン分泌低下、紫外線、喫煙、大気汚染、化学物質などのストレスを受けた細胞から発生しますが、それだけでなく細胞がエネルギーをつくり出すときにも細胞内で発生します。

活性酸素を除去するSOD

しかし同時に、活性酸素を除去するSOD（スーパーオキシドディスムターゼ）という抗酸化酵素も生成し、活性酸素を無毒化しています。

30代半ばからSODの分泌は急激に減少

ところが内因性の要因だけでも30代半ばからSODの分泌は急激に減少します。すると除去しきれなくなった活性酸素が、細胞膜やミトコンドリア、遺伝子情報であるDNAなど細胞自体を傷つけるようになります。
それによって細胞間のやりとりをする命令因子などの分泌も低下し、さらにSODの生成能力が低下して細胞の活性がどんどん落ちてしまうという悪循環（老化スパイラル）に入り込みます。細胞の活性が低下することで代謝も悪くなり、息切れ、疲労感、シミ、くすみなどの老化現象が進んできます。

ヒト幹細胞培養液に含まれる抗酸化酵素

これを防ぐには、細胞を守る、細胞を修復する、細胞の産生を高めるといった、細胞に働きかけるエイジングケアが必要です。
表皮のターンオーバーを促す成長因子EGFやコラーゲンの生成を促進する成長因子FGFも有効ですが、ヒト幹細胞培養液の酸化を防ぐ効果はさらに秀逸です。ヒト幹細胞培養液にはSODをはじめ、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなどの抗酸化酵素が含まれ、細胞の抗酸化システムを促進し、さまざまな活性酸素ストレスに対応できることがわかっています。

■ヒト幹細胞培養液の活性酸素に対する防御作用

ヒト幹細胞培養液に含まれるエクソソームを添加したケラチノサイトと無添加のケラチノサイトに、過酸化⽔素(活性酸素)を加え、細胞が死滅した数を⽐較しました。写真上の緑に染まった部分が、死んだ細胞です。エクソソーム無添加の写真は、緑⾊の個所が増えています。

時間経過とともに、両⽅のケラチノサイトの緑⾊部分の⾯積を⽐較したのが上グラフです。エクソソーム添加のケラチノサイト（グラフのピンク線）では、無添加のケラチノサイト（グラフのグレー線）と⽐較して、細胞⾃体が本来持っている抗酸化システムが活性化され、持続的に細胞死滅を防いでいることがわかります。
ヒト幹細胞培養液は、単なる化学的な酸化消去ではなく、細胞自体が本来持っている抗酸化システムを活性化します。肌細胞の酸化ストレスを緩和しUV刺激や環境的ストレスによる細胞死滅を抑制する効果が期待されています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-25 ヒト幹細胞培養液の美容力』より

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エクソソームとは

エクソソームは非常に小さな膜で包まれた小細胞（カプセル状態の構造物）で、直径約30～150ナノメートル程度のサイズ。細胞間で分泌され、他の細胞へと移行されます。その中に含まれるメッセージが受け取られた細胞に影響を与え、修復や機能調整などの変化を促進します。

老化、劣化した細胞を修復活性化！

たとえば若くて元気な細胞からたんぱく質やRNA（細胞内でのメッセージを伝える分子）などがエクソソームに詰め込まれ、ダメージを受けた細胞や老化した細胞に届けられます。
その働きによって損傷した細胞に修復成分を届け、細胞の自己修復を促進。さらには、コラーゲンやエラスチンを生成し肌の柔軟性を向上させます。免疫を調整し炎症を抑え、老化の影響を軽減。細胞の老廃物の除去も促進し、新陳代謝をスムーズにします。

目標療法への応用

特定の部位に取り組む「目標療法」への応用も進んでおり、皮膚の若返り、関節の修復、髪のエクソソーム療法など、若返りや健康促進の新しい手段として注目されています。

Théry, C., Zitvogel, L., & Amigorena, S. (2002). Nature Reviews Immunology、2(8)、569-579.
Raposo, G., Stoorvogel, W. (2013) Journal of Cell Biology、200(4)、373-383.
Yáñez-Mó, M., Siljander, PR, Andreu, Z., et al. (2015). Journal of Extracellular Vesicles, 4, 27066.

組織の血管新生を改善

マウスの試験によれば、エクソソーム投与により毛細血管の数は脂肪由来幹細胞と同程度に増加。また、血管新生を促す各種因子も有意な増加が見られ、エクソソーム投与後数週間で組織の血管新生の改善が認められた。

皮膚の若返り

Kim, WS、Park, BS、Sung, JH らの研究チームが、ヒト脂肪由来の幹細胞エクソソームを使って肌の再生効果を調査。エクソソームを肌に適用するとコラーゲン生成が増加し、シワが軽減され、肌全体の質が改善されることが報告された。

Kim, WS, Park, BS, Sung, JH (2011). In vitro wound healing and antioxidant effects of human adipose-derived stem cell culture
supernatants.Journal of Dermatological Science、60(3)、185-187

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-8 セノリティクス 老いなき世界への扉』より

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NMNの経皮吸収という課題

大きな期待が寄せられるNMNの美容分野応用ですが、本格的に肌でその若返り効果を実感するためには、残念ながらいくつかの課題があります。
最大のポイントはNMNの経皮吸収率の低さです。NMNは水溶性で分子量が大きく、皮膚のバリア層である角質層を通過しにくいため、肌に効果的に浸透させることが難しいのです。医療現場などでは、物理的な吸収促進技術（マイクロニードル等）や化学的な吸収促進剤（エタノールやDMSO等）を使用し、皮膚吸収を改善する方法も考えられています。しかし、これらの方法は特に敏感肌や乾燥肌の人にはリスクを伴い、家庭で試すことは困難でしょう。

不安定な成分で酸化しやすいので安定性の考慮が必要

さらに、NMNは不安定な成分で酸化しやすいため、製品としての安定性を考慮しなければなりません。化粧品に含まれると空気や光、温度変化にさらされる機会が多く、効果を持続させるための保存技術にも工夫が必要です。誰もが手軽に、NMN化粧品による若返り効果を塗るだけで実感するためには、上記のような課題をクリアする必要があります。

NMNは比較的分子量が大きく角質層を通過しにくい。また水溶性の成分のため、脂溶性の物質と比べて皮膚への浸透が難しいといった理由から、経皮吸収が制限されます。

せっかくの若返り効果だから、お肌から直接届けたい！

肌に浸透するNMN

NMNの経皮吸収率の向上について、現在多くの研究が進んでいます。その中で、一歩先行して実用化に成功したのが浸透型NMN誘導体です。これは、CPP（細胞浸透ペプチド）の技術を応用することでNMN分子が皮膚のバリア層を通過できるようにしたもので、細胞内にNMNが効果的に浸透します。

経皮吸収が穏やかで安定性あり

浸透型NMN誘導体は、経皮吸収が速やかで水溶液中でも安定。また低濃度でも伝達効率が良く、皮膚細胞などの組織内で NMN→NAD+へと変換、お肌への若返り効果を発揮します。

長期的な若返り効果が実現される可能性

その他、NMNの美容応用ではヒト幹細胞培養液と組み合わせた製品も新たに開発され、肌再生の相乗効果が注目されています。幹細胞のエクソソームや成長因子とNMNのマッチングにより細胞再生と保湿効果を強化し、肌の張りや弾力性を整えます。この組み合わせにより、細胞の再生機能が強化され、長期的な若返り効果が実現される可能性が高まっています。
長寿をまっとうするだけでなく、いつまでも美しく。多くの人々のそんな願いが、美容分野におけるNMN研究を後押ししています。

浸透型NMN誘導体とは何か？

浸透型NMN誘導体の皮膚への浸透性を確認（in Vitro）したところ、NMNは24時間でほとんど皮膚浸透が見られませんでした。浸透型NMN誘導体では、24時間で27.6％という高い皮膚透過性が確認できました。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-37 浸透型NMN誘導体の美容力』より

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ヒト幹細胞培養液に含まれるエクソソームとは

ヒト幹細胞培養液に含まれる細胞間情報伝達物質の中で、いまもっとも注目されているのが、エクソソームと呼ばれる細胞外小胞です。

エクソソームは、細胞から分泌される直径50～100nm（ナノメートル）の顆粒状で、もともとは細胞内の不要なものを外に排出するゴミ袋と考えられていました。しかしマイクロRNAやメッセンジャーRNAなど単独で細胞外に出るとすぐに分解されてしまう情報伝達物質を包み込んで安全に運ぶカプセルの役割があることがわかり、いまでは多くの研究者がエクソソームの研究に取り組んでいます。

確実に情報を伝達

エクソソームの表面は細胞膜由来の脂質でできていますが、多くのタンパク質が顔を出しているのが特徴です。その中には、外敵を退治する役割のマクロファージが外敵とは見なさないタンパク質があり、このおかげでエクソソームは安全に生存できています。またエクソソームの行き先を示す役割のタンパク質や、細胞のレセプター（鍵穴）に働きかけるリガンド（鍵）の役割を果たすタンパク質もあります。

さらに、エクソソームのカプセルが目的の組織細胞に到達して細胞膜に融合すると、カプセル内にいたマイクロRNAなどが目的の細胞内に入り、確実に情報を伝達できるのも大きな利点です。この特性を活かし、薬剤や核酸をピンポイントで治療細胞に送り届けるドラッグデリバリーシステムの研究も進んでいます。

これまでの化粧品成分にはない細胞の若返り

美容業界でも、エクソソームにはこれまでの化粧品成分にはない細胞の若返り効果があることがわかっており、今後への期待が高まっています。

■ エクソソームの特徴

これまでヒト幹細胞培養液は、細胞からの分泌因子が拡散する「パラクラインファクター」により周辺に作用すると考えられていました。近年の研究は、「エクソソーム」がより効果的に情報を伝達、機能的変化や生理的変化を引き起こしていることを明らかにしています。

エクソソームにはさまざまなタンパク質や脂質、RNAなどが包まれています。これらを別の細胞に運搬することによって、感染性病原体や腫瘍に対する適応免疫応答の媒介、組織修復等の機能的変化や生理的変化を引き起こします。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-25 ヒト幹細胞培養液の美容力』より

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ヒト幹細胞培養液との出会い

私が幹細胞の基礎知識を身につけたのは、高麗大学で生物学を学んでいた頃のことです。その後ソウル大学の天然物資源科学研究所で10年ほど研究を重ね、さらに博士課程は延世大学で生体組織工学を専攻しました。幹細胞の商業化に必要な高度な培養技術は、この大学院時代に習得しました。

卒業後は大学で教鞭をとっていましたが、10年ほど前に、研究結果を実用化につなげるべく美容ビジネスの世界に転身しました。

もし大学の研究者として研究を続けていたなら、糖尿病で壊死した皮膚を治す軟膏のような細胞治療剤の基礎研究に取り組んでいたと思います。

化粧品業界のパラダイムシフト

ちょうどその頃、化粧品業界ではパラダイムシフト(これまでの認識や価値観変化すること)が起きていました。
それまでの化粧品業界は、イメージ重視のマーケティング主体で成り立っていましたが、コスメシューティカル＝効くコスメが登場し、イメージだけでなく、エビデンス（医学的根拠）が重要視されるように変わったのです。

特にヒト幹細胞培養液は、幹細胞から連想される治癒効果と、マーケティング的なイメージを満足させる要素をあわせ持つ素材として注目されました。
私個人としても、これまでの研究成果を製品化したコスメを一般の方々に使ってもらえる絶好のタイミングでした。

ヒト幹細胞培養液の研究

そしていま、ヒト幹細胞培養液の有用性については、各国でどんどん論文発表されています。なかでも特に注目されているのがエクソソームです。
通常、細胞が老化するとSA-β-ガラクトシダーゼという酵素が出てくるのですが、エクソソームを与えるとこの酵素がなくなってしまう。つまり細胞の老化が止まってしまったのです。

エクソソームを抽出してその袋状の中に薬を入れると、いろいろな臓器にデリバリーされることがわかっています。このデリバリー機能を活かせば、治療部位にピンポイントで薬を届けられる可能性も高く、実際に抗がん剤に応用する研究も進んでいます。

ヒト幹細胞培養液に含まれるエクソソームにおいても、慢性的な傷や歯周病などに対する治療剤の研究開発が進んでいます。

ヒト幹細胞培養液は、どこに、どのようにデリバリーさせるかが課題で、飲むのがいいのか、塗るのがいいのか、注射がいいのかを適宜使い分ける必要があります。美容に注射は使用できませんが、もし医薬品としての認可が下りれば、さらに驚くような美肌効果や若返り効果が出るでしょう。

すでにいま、ヒト幹細胞培養液には、美白やしわ改善、抗老化などさまざまな有用性があることがわかっており、これからの可能性は計り知れません。

Dong Hee Lee

生体工学博士

高麗大学（生物学）、ソウル大学修士課程（環境保健学）を経て2001年延世大学（生体工学）博士課程卒業後ソウル大学等で教鞭をとり、2018年よりRemyBio研究所を設立、代表理事就任

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-25 ヒト幹細胞培養液の美容力』より

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