DNAは傷つくことがある

私たちの身体ではDNAに書かれた遺伝子情報によって、必要な部位で必要な時に必要な量のタンパク質が合成されるよう、精密な仕組みが働いています。ところが、DNAは、紫外線や放射線、体内で発生する活性酸素などの影響によって傷つくことが知られています。

DNAには修復する力がある

DNAのわずかな損傷でも、適切に修復されない場合には、さまざまな病気の原因となることがあります。DNAの損傷による誤った遺伝情報が細胞へ受け継がれないよう、DNAが傷つくとその損傷を認識するタンパク質（修復酵素）が働き、多くの場合は修復が行われます。この仕組みはDNA修復作用と呼ばれています。

DNA修復にはさまざまな仕組みがある

DNAの損傷には、塩基の変化やDNA鎖の切断、DNA同士が異常に結合する「架橋」など、さまざまな種類があります。それぞれの損傷の違いによって、異なる修復システムが働いていることがわかっています。その一つが「ヌクレオチド除去修復」と呼ばれるものです。
横浜市立大学大学院の奥田昌彦氏らの研究では、DNAの損傷部位と周辺のヌクレオチドを除いて新しいものに作り替える、ヌクレオチド除去修復の複雑なメカニズムの一端が明らかにされています※。

※出典：Okuda M, et al. Nucleic Acids Res. 2017. doi:10.1093/nar/gkx970

DNAを守る仕組み

DNAの損傷が修復されず、細胞の機能に異常が生じた場合には、細胞を取り除く仕組みによって排除されることも知られています。この分解機構は3段階に分かれています。
核酸は、DNAやRNAを構成する重要な成分であり、細胞の働きとの関係について研究が進められています。

■DNA修復機能

細胞にはDNAの損傷を修復する機能があります。DNAが損傷を受けると修復酵素（タンパク質）が駆けつけて傷を修復します。多くは正常に修復されますが、修復が十分に行われない場合もあります。

■DNAの複製（細胞分裂）の仕組み

細胞は分裂する際に、遺伝子の情報を伝達するDNAの複製が必要になります。ヒトのDNAは約30億の塩基配対からなり、その複製は極めて高い精度で行われています。しかし、加齢やさまざまな要因によってDNA損傷が蓄積したり、複製時に誤りが生じたりすることがあります。こうした異常に対応するため、生体にはDNA修復機構が備わっています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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日光とブルーライト、それぞれの特徴とは

日光が肌に与える影響については、広く知られるようになりました。日焼けから乾燥まで、フィルターを通さない日光は早期老化の大きな原因です。
さらに可視光線の中でもブルーライトは肌への影響が指摘されています。ところが日焼け止めに関して効果のある化粧品でも、太陽光にも含まれているこのブルーライトを完全に吸収することはできません。

ブルーライトと肌の関係

紫外線とは異なる性質をもつブルーライトは、肌の深い部分まで届く可能性があることが報告されています。ブルーライトによって生じるフリーラジカル（活性酸素種）は、酸化ストレスを介して肌への影響との関連が指摘されており、しみやたるみなどとの関係についても研究が進められています。

ルテインは眼だけでなく肌にも注目

本書では、ルテインがブルーライトとどのように関わるのかについても紹介しています。ナポリ大学のMorganti博士らは、FloraGLO®ルテインの光防護活性に関する実験を実施しました。その結果、FloraGLO®ルテインがブルーライトやフリーラジカルに及ぼす作用が示されており、肌との関係についても研究が進められています。

■ 皮膚の光防護測定

出典：J Skin Pharmacol Physiol.2007;20:199-210.

「光防護活性」……無処置の皮膚の「最小紅斑量」（MED）に対する処置を施した皮膚のMEDとの比

「最小紅斑量」（MED）……皮膚に紫外線を照射して、紅斑が生じるために必要な最小のエネルギーのこと

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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老化とは

私たちの身体は、約37 兆個もの細胞でできています。それぞれの細胞が活動し、エネルギーを生み出し、身体を修復しています。しかし、これらの細胞は決して永遠ではありません。毎日少しずつ傷つき、古くなり、やがて寿命を迎えます。この積み重ねが「老化」です（図1）。

■ 加齢によって細胞修復能力は減少する（図1）

加齢によって細胞の修復能力は次第に低下します。若いころであれば、紫外線を浴びてもすぐに回復できたのが、中年期以降では回復が遅れ、損傷が蓄積しやすくなります。こうしてDNA のエラーは修正されずに残り、細胞はやがて働きを失い、老化細胞として身体に居座るのです。

DNAの損傷

細胞が老化する原因は、第一にDNA の損傷です。細胞は核の中にあるDNA を設計図にしてタンパク質を作ります。しかし紫外線や大気汚染、タバコの煙など外部からの刺激によりDNA は傷つきやすくなります。DNA が破壊されると正しくタンパク質が作れなくなり、細胞は正常に働けなくなります。

酸化ストレス

第二に酸化ストレスがあります。私たちが呼吸で取り込む酸素は、ミトコンドリアがエネルギーを生み出すときに利用されます。その過程で必ず発生するのが活性酸素です。活性酸素は免疫反応や感染防御に役立つ一方で、大量に発生すると細胞の脂質やDNA を酸化し、サビつかせてしまいます。この状態を酸化ストレスと呼び、老化の大きな要因とされています。

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-8 奇跡の成分SENOX』より

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香りの源にあるテルペン

ラベンダーの癒し、ミントの清涼感、レモンの爽やかさ──それらの香りの源にあるのが「テルペン」です。テルペンとは、植物が自然界で自らを守るために合成する揮発性有機化合物の総称で、現在までに5万種以上が確認されています。

香りの成分だけではない働く分子

本来、香りの印象を形づくる成分として知られてきたテルペンですが、実際にはそれ以上の機能を持つ“働く分子”です。虫除けや抗菌、炎症抑制など、植物が環境と向き合う中で獲得してきた多様な生理作用が、私たち人間の体内でも効果を発揮することが明らかになってきました。

テルペンと健康

近年の研究では、テルペンがどのように私たちの健康に貢献するのかが次々と解明されています。たとえば、リモネンはがん抑制や抗炎症作用が報告され、炎症と酸化ストレスを軽減する効果が確認されています。※1
また、β-カリオフィレンは、CB2受容体に選択的に作用することで、抗炎症や神経保護の働きを示すことがわかっています。※2
さらに、リナロールについては、不安やストレスの軽減に関する吸入試験が複数存在し、心拍数の低下や副交感神経の活性化、体温調整への好影響などが報告されています。※3

※1DOI：10.3390/biom14030334

※2DOI：10.1073/pnas.0803601105

※3DOI：10.1177/1934578X241232273

機能性分子へと進化

いま、テルペンは「香りを楽しむ」だけの成分ではありません。
医薬・サプリメント・スキンケア――その垣根を超えて、世界の研究者たちが“本気で”注目する機能性分子へと進化しています。
たとえば、α-ピネンやネロリドールは肌のバリア機能を整え、外的刺激からお肌を守る救世主として注目されています。フムレンやミルセンは、加齢やストレスによる神経変性にアプローチする可能性が期待され、さらにシトラールは紫外線ダメージを受けた肌の修復に貢献する作用があるとされています。

天然物医薬・美容・栄養分野での応用

こうしたテルペンの機能は、かつてのような香料としての使用にとどまらず、化粧品の有効成分、機能性食品素材、さらには医療分野での応用へと広がりを見せているのが現在の研究の流れです。
「香るだけ」だったあの精油たちが、いま“内側から働くチカラ”として科学的にも証明されつつあるのです。まさに、美と健康を願う私たちの心をときめかせる新時代の主役です。そして今、その研究と応用の舞台は、さらに世界規模へと広がり始めています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-12 テルペン／TERPENE最新研究エビデンス集』より

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メラニンが紫外線をシャットアウト

正常な皮膚が紫外線を浴びると、メラノサイト（色素細胞）がメラニンを作って、紫外線をシャットアウトして、皮膚細胞のDNA が傷つけられるのを防ぎます。メラニンと聞くと「シミの原因になる」と思われがちですが、メラニンそのものはシミの原因ではありません。

ターンオーバーのサイクルが乱れ新陳代謝が滞留

メラニンが適量の範囲で作られている時は、肌にバリアゾーンができて、紫外線から肌を守ってくれているのです。また、健康な肌であれば、ターンオーバーによって、約30 日でメラニンも肌の外に排出されます。
強い紫外線を浴び続けると、ターンオーバーのサイクルが乱れ新陳代謝が滞留します。それと同時に、メラノサイトの数とともにメラニンが過剰に発生し、色素沈着が起こることで、シミの原因になります。

紫外線ダメージに対するDNA 修復促進効果に期待

2006 年、紫外線とAC-11 の関係を研究し続けていたスウェーデンLUND大学の研究チームは、AC-11 は紫外線ダメージに対するDNA 修復促進効果に期待できるという研究結果を発表しました。
またヒトに対して日光による肌トラブル（日焼け）に対する改善効果を評価したところ、AC-11 を配合した日焼け止めクリームを塗布した場合、非配合の日焼け止めクリームに比べ皮膚トラブル（炎症・紅斑・水ぶくれ）の発生率が低下しました。
その結果、AC-11 には、紫外線を含め、急性の皮膚トラブルに対して、防御能力を高める効果も期待されています。

AC-11 による紫外線ダメージに対するDNA 修復促進効果

ヒト皮膚組織モデルに紫外線を照射、AC-11 によるDNA 損傷（＝チミンダイマー）の発生および修復能力を調べました。
AC-11 を添加してもDNA は損傷を受けましたが、DNA の修復はAC-11によって強く促進されました。

AC-11 によってサンバーン細胞（＝紫外線照射によって、アポトーシス（細胞死）に陥った表皮角化細胞のこと）の約95％の抑制が見られました。

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-2 奇跡の成分AC-11 Ver.2』より

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バリア機能が健やかな肌を保つ

私たちは常に紫外線や乾燥、摩擦などの刺激やウイルスなどの有害物質にさらされながら生きています。肌はこうした外部環境から私たちを守る役割（バリア機能）を持ちます。
この肌のバリア機能は、角質層や細胞間脂質（セラミドなど）の力で、外部からの防御だけでなく、内部からの水分の蒸発も防ぎ、健やかな肌を保っています。バリア機能が低下すると肌の水分が失われ乾燥し、肌荒れや敏感肌、アトピー性皮膚炎などを引き起こすだけでなく、ウイルスの侵入を許してしまい、健康に害を及ぼすこともあります。

表皮幹細胞を支える基底膜を改善し、ターンオーバーを正常に導く

バリア機能の維持には、基底膜の状態を良好に維持することが重要です。基底膜は肌の土台ともいわれ、新しい皮膚細胞を生み出す表皮幹細胞を維持する役割もあります。そのため、基底膜が衰えると皮膚細胞の減少につながり、ターンオーバーが乱れてバリア機能が低下したり、シミなどの肌トラブルを引き起こします。

肌の土台から若返り

ヒフワンステムを摂取することで、新しい皮膚細胞を生み出す力を支える基底膜（肌の土台）の改善が報告されています（図1）。また肌のバリア機能を高め、肌の潤いを保つことが確認されました（図2、3）。さらに、血流を改善することで肌の明るさ・透明感を改善することも確認されています（図4）。
ヒフワンステムは、肌本来の力を根本から改善し、肌老化に立ち向かうリバースエイジング効果が期待できます。

ヒフワンステムによる肌の若返り効果

ヒトの皮膚を用いた試験によって、ヒフワンステムの基底膜に対する効果を評価しました。
基底膜の状態が改善することが確認されました。肌の土台が整い、肌の若返り効果が期待できます。

■ 基底膜の改善（図1）

ヒフワンステムによる美肌効果

ヒフワンステム摂取による美肌効果を健常者を対象に評価しました。
ヒフワンステム摂取で肌バリア機能が高まり、肌の水分量が増加。目の下の明るさ（クマ）も改善されました。

■美肌効果

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-6 奇跡の成分ヒフワンステム®』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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紫外線（UV）は肌の大敵

紫外線は皮膚にとって外的な脅威のひとつで、長時間の肌の露出は酸化ストレスやDNA損傷、さらには皮膚がんのリスクを高めます。NMNはこれらの有害な影響を軽減するために不可欠な成分として注目されています。

DHC研究所の発表

DHC研究所は、紫外線によるダメージがNAD+合成酵素とNAD+消費酵素を活性化し、そのバランスが人間の皮膚細胞の生存または機能不全を決定するという研究結果を光化学・光生物学ジャーナルに発表しました。

NMNはNAD+に変換

NMNは、体内でNAD+（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）に変換されます。NAD+は細胞の修復機能をサポートし、エネルギー代謝や老化防止に貢献します。紫外線によるダメージを受けた肌細胞では、NAD+が修復のために迅速に消費されるため、その貯蔵量を維持することが肌の健康にとって極めて重要です。

紫外線（UV）による酸化ストレスの有害な影響をNMNが軽減

研究者たちは、NMNを用いた補給が肌細胞を紫外線のストレスから保護するメカニズムを調査。その結果、NMNの効果的な供給はNAD+レベルを保ち、細胞内での酸化ストレスを軽減することが明らかになりました。これにより、細胞の生存率が向上し、UVダメージに対抗する肌の防御力が強化されます。

肌細胞の健康を維持

以上のように、NMNは肌細胞の健康を維持し、紫外線ダメージを軽減するための有望な成分として位置づけられています。さらなる研究により、その有効性と安全性が高まれば、より多くの美容製品や健康補助食品に応用されることが予想されます。（当研究はNMNによるものです）

■ 紫外線によりNAD+が60％減少

紫外線を浴びた後、PARP（DNA損傷の修復を促すたんぱく質の一種）の活性化が急激に増加し、NAD+レベルが約60%減少します。
これは紫外線によるNAD+の減少が、主にPARPの活性化によって引き起こされることを示しています。
この試験結果は、紫外線によるダメージを軽減のための新しいアプローチを示唆しています。

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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紫外線によるコラーゲンの老化変性

目立つ毛穴やたるみ、水分量や皮脂量の低下など、加齢による肌の変化は誰にとっても悩ましいものですが、特に紫外線を浴びやすい顔まわりは、たるみやシワなどが現れやすいといわれています。
これは加齢による自然老化のみならず、紫外線が肌の真皮層にもダメージを与えるためで、コラーゲン繊維が橋を架け合うように結びつき肌のハリや弾力を作り出している真皮層が傷つけられることでコラーゲンが老化変性し、たるみやシワなどができやすくなってしまうのです。

一重項酸素にアスタキサンチン

原因となるのが、紫外線によって真皮層で発生する一重項酸素と呼ばれる活性酸素。しかし、この〈悪玉〉ともいえる一重項酸素に対して、強力な抗酸化能を持っているのがアスタキサンチンなのです。

表皮のみならず、皮膚細胞内でも

アスタキサンチンは表皮のみならず、皮膚細胞内でもUV-Ａによるコラゲナーゼ酵素の発現の増加を有意に抑制し、程度は弱いもののエラスターゼ酵素の遺伝子、タンパク、酵素活性発現の増加を消去する効果を持っていることがわかっています。

アスタキサンチンを含むクリーム製剤の試験結果

また、ヘマトコッカス藻由来アスタキサンチンを含むクリーム製剤を長期連続使用したヒト試験結果では、皮膚の保湿を向上させ、皮溝キメの均一性を促し、肌弾力を良好に保ち、シワを軽減する効果があることが示唆されています。

■アスタキサンチン含有クリーム製剤外用試験

角層水分量の変化（４週間）40±２歳女性乾燥肌11名

被験者は乾燥肌で小ジワやシワが気になると自覚する40±２歳健常女性11名で、１日１回夜、洗顔後に指定の化粧水を塗布後、ヘマトコッカス藻由来アスタキサンチン（５％含有抽出物）を目周、口元の塗布を必須とし、他に顔面の小ジワの気になる部位に使用するよう指示した。その結果、クリーム製剤使用前に比べ、目尻および頬部の角層水分量が有意に上昇した。

■アスタキサンチン含有クリーム製剤外用（２週間）20名

皮膚計測専門家４名による皮膚写真判定

30～40代の健常な女性（平均年齢 36歳、普通肌６名、乾燥肌７名、混合肌７名）20名を被験者に、ヘマトコッカス藻由来アスタキサンチン（５％含有抽出物）を0.7mg/g配合したクリーム製剤を処方し、目元クリームとして２週間使用させた。その結果、皮膚計測専門家による目じりの皮膚写真判定において半数が改善したことが確認できた。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-23 アスタキサンチンの美容・健康力』より

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エラスチンとエラスターゼの関係

肌のハリやツヤが失われる原因は真皮層の老化、硬化にあります。コラーゲンは真皮で網の目状の組織を作っていますが、「弾力繊維」と呼ばれるエラスチンがその組織をしっかり結びつけています（図1）。このエラスチンを分解する酵素がエラスターゼです。このエラスターゼ活性はもともと真皮線維芽細胞に備わっており、正常な状態ではゆるやかにエラスチンを分解して真皮組織の新陳代謝を促し、ハリやツヤを保っていると考えられています。

紫外線の刺激がシワの原因

加齢と共にシワが出来るのは紫外線による皮膚ダメージが深く関係しています。紫外線の刺激がたんぱく質分解酵素であるエラスターゼを活性化してエラスチンを分解するため、真皮層の弾力が失われシワの形成が進むのです。

水溶性ケイ素はエラスチン分解を抑制できるか

原料メーカーの株式会社APAコーポレーションが検査機関に依頼した試験では、水溶性ケイ素 (umo)を配合した美容液の添加によってエラスターゼ活性が阻害（エラスチン分解を抑制）されるかを検証しました。エラスターゼ酵素を混ぜて培養した基質に水溶性ケイ素（umo）を加えたものと、umoの代わりに純水を加えたものを、それぞれ試薬と反応させ、定着した色素を分析して、エラスターゼ活性率、活性阻害率を算出しました。

水溶性ケイ素の可能性

その結果、水溶性ケイ素（umo）を高濃度（3％）で添加した美容液で、エラスターゼ活性阻害率が明確に増加し（表1）、エラスターゼ活性率は低く抑えられることが確認されました（図2）。このことから水溶性ケイ素が肌のアンチエイジングに効果的である可能性が示されました。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-28 水溶性ケイ素の健康・美容力』より

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