ホルモンが伝える体の指令

細胞に働きかけて代謝を調節するリガンド（細胞に情報を伝える“鍵”の役割を果たす物質）の代表がホルモンです。ホルモンは脳やさまざまな臓器から分泌されて、別の器官に情報を伝達し、たとえごく微量でも大きな影響力を持つ主要な命令系統となっています。

サイトカインとは何か

これとは別に局所的に働く命令系統があります。その代表が、細胞間で情報を伝達する物質の一つである「サイトカイン」です。ホルモンが全身に情報を伝える仕組みだとすれば、サイトカインは細胞同士が局所的に情報をやり取りする仕組みで、多くはタンパク質からできています。まだ解明されていないことも多いですが、現段階で確認されているサイトカインは数百種類にも上ります。

注目される成長因子とサイトカイン

その数ある中でも、細胞の成長や増殖に関わる成長因子（グロースファクター）や増殖因子は重要な役割を担っています（主な成長因子・増殖因子は図1）。免疫や炎症に関わるインターロイキンやインターフェロンも重要視されています。ヒト幹細胞培養液には、さまざまな成長因子や増殖因子を含むサイトカインが含まれていることが報告されています。

■ ヒト幹細胞培養液に含まれるおもな成長因子と増殖因子（図1）

EGF　上皮成長因子
FGF　線維芽細胞成長因子
NGF　神経成長因子
KGF/FGF-7　ケラチノサイト成長因子
VEGF　血管内皮増殖因子
TGF-β　トランスフォーミング成長因子
IGF-1　インスリン様成長因子
PDGF　血小板由来成長因子
HGF　肝細胞増殖因子

サイトカインが伝える細胞へのメッセージ

たとえば、組織でコラーゲン量の変化などが生じると、幹細胞は周囲からの情報を受け取り、成長因子や増殖因子などの分泌に関わることが知られています。サイトカインは、細胞の表面でレセプター（鍵穴）に結合し、リガンド（鍵）として細胞内へ情報を伝達します。その情報に応じて、コラーゲンの産生やSODなどの抗酸化酵素の発現に関わることが報告されています。こうした細胞内の情報伝達が、細胞のさまざまな働きを調節しています。
ヒト幹細胞培養液は、その成分組成から、スキンケア分野で研究・開発が進められています。

■情報伝達の流れ

成長因子や増殖因子は、細胞表面のレセプター（受容体）に結合し、その情報が細胞内へ伝達されることで、必要なタンパク質の産生に関わると考えられています。ヒト幹細胞培養液には、こうした成長因子や増殖因子が含まれていることが報告されています。

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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紫外線は2種類

肌老化の原因の約80％は紫外線といわれています。その紫外線には2種類あります。UVB（紫外線B波）は波長が短く表皮にとどまり、肌を赤茶色にしてシミやくすみなど日焼けのあとを残します。UVA（紫外線A波）は波長が長く、真皮まで到達してコラーゲンやエラスチンを傷つけ、肌のハリや弾力を奪います。そして美肌成分を生み出す大切な線維芽細胞にまでダメージを与え、線維芽細胞を減らして肌の活力を衰えさせるのです。

シミ、くすみの原因メラニン

表皮の内側の基底層にはメラノサイト（色素細胞）があり、紫外線を浴びるとメラノサイトが反応してメラニンという色素をつくります。メラニンが肌に長くとどまると、日焼けやシミ、くすみの原因となります。UV対策で紫外線を直接浴びないようにして、メラノサイトがメラニンをつくらないようにすることが、シミやくすみの予防には有効です。

ヒト幹細胞培養液がチロシナーゼに働きかける

メラニンの生成にはチロシナーゼという酵素の働きが関わっていますが、ヒト幹細胞培養液にはチロシナーゼに直接働きかけてメラニンの生成を抑制する力があります。これにはヒト幹細胞培養液に含まれるIL-6（インターロイキン）というサイトカインが作用しているといわれています。

メラニンを早く排泄

またヒト幹細胞培養液は、表皮の角化細胞を増やしてターンオーバーを促すため、すでに表皮組織にとどまっているメラニンも角化細胞と一緒に早く排泄されます。さらにヒト幹細胞培養液には、できてしまったシミを薄くして、肌全体を白くする効果も確認されています。

■肌のトーンを明るくするメラニン抑制効果

一番左は何もしていないメラノサイト（ー）、その状態にα-MSHというメラノサイト刺激ホルモンを添加すると、メラノサイトはメラニンを生成するため、色が濃く見えます（左から２番目）。左から３番目、４番目、５番目にはヒト幹細胞培養液（RemyStem）を加えており、その濃度が1％、10％、50％と高くなるにつれて、メラニンが減少して色が薄くなっています。

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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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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髪の毛が成長するのは

私たちの毛髪を支える毛根の一番下には、毛乳頭という組織が毛包という鞘に包まれています。毛髪をつくるために必要なアミノ酸を中心とした栄養が血液から毛乳頭に届けられ、栄養を受け取った毛母細胞が活発に分裂して髪の毛は成長します。

1日に50～60本の毛が抜ける

通常3～7年、健康な状態なら5年以上は伸び続け、その後、毛母細胞が急激に衰える退行期を経て、成長が完全に止まる休止期に入ると、髪は自然と抜けていきます。健康な状態でも1日に50～60本の毛が抜けるといい、約3か月の休止期を終えると次の成長期がスタートし、発毛と脱毛を繰り返します。

ヘアサイクルが乱れると

ところが血流が悪くなったり、栄養不足、ストレス、ホルモンや皮脂の過剰分泌などの原因によりヘアサイクルが乱れると、成長期が短くなったり、寿命よりも早く抜けてしまったり、休止期が長くなったりして薄毛になります。

休止期が続く慢性休止期脱毛症

男性ホルモンの作用で成長期の期間がどんどん短くなるタイプの薄毛は、女性ホルモンが減少する更年期以降の女性にも起こります。また休止期が続く慢性休止期脱毛症は女性特有のもので、頭部全体に薄毛が進行します。

成長因子成分が毛髪の成長と再生を促進

ヒト幹細胞培養液はこのヘアサイクルを改善します。まずヒト幹細胞培養液に含まれる成長因子が毛髪の成長に関わるWnt/β-catenin信号伝達系を活性化し、毛髪の成長や再生を促します。

毛包幹細胞を活性化して毛母細胞を増殖

また毛包幹細胞を活性化して毛母細胞を増殖します。さらに薄毛の場合、休止期から次の成長期に移行する期間を短縮して毛髪を急速に成長させ、加えて毛包自体を増やすことも明らかになっています。

■毛髪の成長サイクルを誘導

ヒト幹細胞培養液によるビメンチンの誘導

ヒト幹細胞培養液は, 毛囊（もうのう/毛根を包む皮膚組織）幹細胞の成長を促すだけでなく、ビメンチン（細胞質の構造を安定化する細胞骨格タンパク）による毛髪の新しい成長サイクルを誘導、毛髪成長のような臨床的効果が期待できます。

この写真では、ビメンチン（細胞骨格タンパク）とインテグリン（細胞表面受容体）の活性を、ケラチノサイトで⽐較しました。

その結果、ヒト幹細胞培養液を加えた場合、ビメンチンが誘導され毛髪成長の効果が期待できることが示唆されました。

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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美肌成分は真皮に集まっている

肌のハリや弾力に関わる美肌成分は、表皮と皮下組織の間にある真皮に集まっています。真皮には線維芽細胞が点在し、その周りをタンパク質の繊維であるコラーゲンとエラスチン、ゼリー状の保湿成分ヒアルロン酸が埋め尽くしています。健康な肌は、水をたっぷり含んだスポンジのようなイメージです。

線維芽細胞は「美の源」は

線維芽細胞は、私たちの肌のハリや弾力のもととなるコラーゲン、エラスチン、ヒアルロン酸を作り出す「美の源」となる細胞です。線維芽細胞が活発に働いている間はコラーゲン、エラスチン、ヒアルロン酸の新陳代謝がスムーズに行われ、ハリと弾力のあるみずみずしい肌をキープできます。

若々しい肌には線維芽細胞が不可欠

しかし、老化や紫外線、活性酸素などのダメージを受けると、線維芽細胞が衰えて働かなくなります。新陳代謝が悪くなると、コラーゲンやエラスチンが変性（繊維が切れたり細くなったり）して弾力を失い、ヒアルロン酸が失われることで水分が減少していきます。
その結果、真皮はハリを失った緩んだ状態となり、しわやたるみが表れるのです。つまり、若々しい肌を保つには、真皮の中で活発に働く線維芽細胞が不可欠というわけです。

線維芽細胞は幹細胞により生み出される

美肌成分の源である線維芽細胞は、幹細胞により生み出されます。そこに多くの成長因子や増殖因子を含むヒト幹細胞培養液を与えて直接パワーを注入すると、線維芽細胞は活発に動き出し、また新たにコラーゲンやエラスチン、ヒアルロン酸を生み出して、自らの肌を若々しく再生していくのです。

■コラーゲン/ヒアルロン酸生成

ヒト幹細胞培養液の線維芽細胞に対するコラーゲン/ヒアルロン酸生成への影響をELISA法で確認しました。
ヒト幹細胞培養液はコラーゲン/ヒアルロン酸生成を濃度依存的に増加させました。

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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ヒト幹細胞培養液には500種類以上のタンパク質成分

ヒト幹細胞培養液には、コラーゲンやヒアルロン酸などの組織を構成しているタンパク質や、ほかの細胞と情報をやり取りするサイトカイン（情報伝達物質）など、500種類以上ものタンパク質成分が含まれています。幹細胞以外の細胞を培養してもこれほどたくさんのタンパク質を分泌しないので、幹細胞特有の機能といえます。

そもそも体内にある60兆個もの細胞のうち幹細胞はわずか0.005％の30億個。それが加齢とともにさらに減少して老化を促します。

幹細胞はコピー細胞をつくる

肌の幹細胞は表皮の一番下の基底層と真皮の中にあることがわかっています。表皮の幹細胞は自分と同じコピー細胞をつくり、さらに角化細胞をつくって、その細胞を何層にも積み上げて角質層を形成し、肌のバリア機能を維持しています。真皮の幹細胞もコピー細胞をつくり、さらに線維芽細胞をつくって、コラーゲン、ヒアルロン酸、エラスチンなどの美肌成分を生み出します。
これらの幹細胞が加齢とともに減少すると、新しい肌を生み出す能力が低下し、肌の乾燥、シミ、しわ、たるみなど肌老化が進むのは当然です。

再生美容とは

ヒト幹細胞培養液を用いた再生美容とは、幹細胞を増やし、補い、健康な肌を生み出す能力を高めて肌老化にストップをかけるという、アンチエイジングへの新しいアプローチなのです。

ハリと弾力に関わるコラーゲンやエラスチン、ヒアルロン酸は真皮にあり、健康な線維芽細胞が作り出しています。このため赤ちゃんや子どもの肌はお餅のようにふっくらもちもち。

線維芽細胞の活性が悪くなると、コラーゲンやエラスチンも細くなったり切れたりし、ヒアルロン酸も減少するため肌はしぼんだ水風船のようになります。ヒト幹細胞培養液を肌に与えると、線維芽細胞が活性されて新たなタンパク質を増やし、コラーゲンはじめ美肌成分を作るのでハリと弾力も出てきます。

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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真皮と表皮の両方にアプローチ

ヒト幹細胞培養液は、肌の真皮と表皮の両方にアプローチしてしわの改善と予防に効果を発揮します。

線維芽細胞を活性化

まず真皮に到達して『美肌の工場』ともいえる線維芽細胞を活性化し、コラーゲンやヒアルロン酸などの美肌成分を生み出します。コラーゲンは束状になったタンパク質の繊維ですから、太くて強いほど肌にハリが出ます。

ヒアルロン酸は自分の中に水をため込めるゼリー状の保湿成分なので、多いほど弾力と厚みが出ます。また肌が乾燥したときには、ヒアルロン酸がためた水分を使ってうるおいを回復できるようになっています。

このように、ヒト幹細胞培養液によって線維芽細胞が活性化すると、肌はうるおいモチモチ状態になります。

真皮をふっくらさせて表皮のバリア機能を高める

一方、肌の土台である真皮の状態がよくなると、表皮の新陳代謝も活発になります。表皮の基底層にも幹細胞はあるので、ヒト幹細胞培養液を与えると細胞分裂はいっそう活性化します。

表皮の角化細胞（ケラチノサイト）はレンガのように積み重なり、そのすき間には、セラミドや天然保湿成分（NMF）などの細胞間脂質がセメントのように埋められ、水分が蒸発したり細菌が侵入したりしないように守っています。そして私たちの肌は、水と油がしっかりと結びついたラメラ（層状）構造になって、肌の表面のバリア機能を発揮しています。さらに一番上には、汗と皮脂が混じりあってできた皮脂膜がバリア機能を強化しています。

加齢とともにヒト幹細胞培養液の力が必要に

加齢とともに肌の水分量やセラミドなどは減ってくるだけに、ヒト幹細胞培養液の力によって肌の細胞を元気にし、バリア機能を高めてうるおいを保つことは、確実にしわの改善と予防につながります。

■線維芽細胞増殖による抗しわ効果

ヒト幹細胞培養液による線維芽細胞の増殖効果を確認。濃度依存的に線維芽細胞を増加させ、抗しわ効果があることが確認されました

■幹細胞増殖による抗しわ効果

ヒト幹細胞培養液によるヒト幹細胞の増殖効果を確認。濃度依存的に幹細胞を増加させ、抗しわ効果があることが確認されました。

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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生成と代謝の鍵を握るレセプターとリガンド

細胞は、細胞内の物質を分解・合成など変換させることによって機能を発揮する仕組みになっています。これを「代謝」と呼びます。

細胞には、鍵穴のような「レセプター(鍵穴)」がたくさんあり、この鍵穴の形にぴったり合う鍵となる「リガンド(リガンド)」が結合すると特定の機能をスタートさせて、遺伝情報をもとにタンパク質が生成されます。

遺伝子はタンパク質をつくる設計図

私たちの身体を構成するタンパク質は約10万種類を超え、それぞれ20種類のアミノ酸でつくられています。アミノ酸の配列を示しているのが遺伝子です。つまり遺伝子は、タンパク質をつくる設計図といえます。

タンパク質の役割

タンパク質の種類はさまざまです。たとえば、コラーゲンやエラスチンといった肌を構成するもの、ほかの細胞に情報や命令を伝達する物質、エネルギー代謝に関わる酵素、細胞内に発生した活性酸素を分解して除去する酵素など、これらはすべてタンパク質です。

生命活動の維持は、細胞の代謝が基盤

さらに細胞自体を分裂させたり増殖させたりして、ターンオーバー（新陳代謝）を司っています。このような細胞の代謝が基盤となって、私たちのあらゆる生命活動は維持されています。

ヒト幹細胞培養液の大きな特徴のひとつは、このようなタンパク質を非常に多く含み、細胞に直接働きかけて代謝を促すことです。

■ ターンオーバーの仕組み

細胞には特定のレセプター（鍵穴）があり、それに合致する特定のリガンド（鍵）が結合することで代謝がスタート。細胞内の核にある遺伝情報を取り出し、必要に応じたタンパク質を生成していきます。新しい細胞が増えてターンオーバー（新陳代謝）も促進されます。

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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幹細胞を使ったパワフルな再生医療

現代人は小学生から動脈硬化や歯周病が始まっているといいます。それに対して、幹細胞を使ったパワフルな再生医療は、幹細胞が周りの細胞を励まし、老化のスピードを遅くするだけでなくリバース（巻き戻す）することも可能とされ、これからの医療の魅力的なツールとなるでしょう。

ヒト幹細胞培養液の可能性に期待

ヒト幹細胞培養液においても、規格化はこれからですが、個人的には育毛の効果を体感しています。私が取り組む機能性医学とは、対症療法ではなく慢性疾患の根本治療をめざすもの
ですが、食生活や心の問題などライフスタイル全般を最適化するとともにヒト幹細胞培養液の可能性にも期待しています。

斎藤 糧三(さいとう りょうぞう)

RECLINIC院長
医学博士

RECLINIC院長。日本医科大学卒業後、産婦人科医を経てトータルアンチエイジング理論を確立。2008年日本機能性医学研究所を設立。2014年日本人初となる米国機能性医学学会認定医に。

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