皮膚の最外層にある角質層は、身体を守る「バリア機能」を担っています。このバリア機能は、角質細胞の隙間を満たしている細胞間脂質が大きく関与しています。安全性評価や有効性評価に三次元培養皮膚モデルが利用されていますが、三次元培養皮膚モデルの角質層は細胞間脂質の構造が不完全であることが知られています。三次元培養皮膚モデルをよりヒトの皮膚に近づけ、評価の精度を高めることが課題となっています。そこで、三次元培養皮膚モデルの細胞間脂質を構築する成分を検討し、細胞膜と類似した成分であるリン脂質から成る「リポソーム」に着目しました。その結果、独自に調製したリポソーム製剤を三次元培養ヒト皮膚モデルの上から添加することで、細胞間脂質の構造が変化し、ヒトの細胞間脂質の構造に近づくことを見出しました。
X線回折による細胞間脂質の構造解析
細胞間脂質の構造を解析するために、高輝度X線回折装置を利用しました。X線回折によって得られた像を、関数を用いてコンピュータシミレーション解析し、ピークを算出することによって、細胞間脂質の層の状態や密度を解析することができます。
＜細胞間脂質の層の状態＞
ヒトの皮膚は、細胞間脂質の配列が整っており、層がしっかりと積み重なっているため、バリア機能を果たすことができます。しかし、三次元培養皮膚モデルの角質層の細胞間脂質は配列が乱れているため、層がしっかりと形成されず、バリア機能が弱い状態です。
三次元培養皮膚モデルにリポソームを添加すると、細胞間脂質の配列が整って層が形成されました。ヒトの皮膚の状態に近づいたと言えます。
＜細胞間脂質の密度＞
ヒトの皮膚の細胞間脂質は、配列が整っており、密度が高く規則的に並んで存在しています。しかし、三次元培養皮膚モデルの細胞間脂質は、配列が乱れており、密度が低い状態です。そのため、バリア機能が弱い状態です。三次元培養皮膚モデルにリポソームを添加すると、細胞間脂質の配列が整って密度が高くなりました。ヒトの皮膚の状態に近づいたと言えます。
- 日本化学会第91春季年会 (2011)
