美容&スキンケア情報「みずみずしいうるおいのある素肌 表皮細胞間の接着とバリア機能」

 

表皮角化細胞は基底細胞層で分裂し、有棘細胞,顆粒細胞と
分化しながら最終的に角質細胞(角層)へと角化します。
角層は空気と生体との境目に形成されるので、
胎児や水中で生息している生物にはありません。

 

このように、生体の最外層が空気とのバリア構造を保つために
外的環境に敏感に対応して、角化が行われ、
角層が形成されるのです。

 

このほかに、表皮には水分の蒸散と正常な角質剥離を
制御するシステムがあります。
それが、細胞間接着構造のデスモソームと細胞間隙での
物質の移動を制御するタイトジャンクションです。

 

デスモソームは図1 に示すように、隣り合った細胞内の
ケラチン細胞骨格の先端がデスモソームカドヘリン(desmosomal cadherin)を
介して細胞外で結合している構造です。

(図1  15層からなる角層とデスモソームの分子モデル)

デスモソームカドヘリンは細胞膜貫通型蛋白質であり、
表皮角化細胞同士はデスモグレイン(desmoglein)1~4,
デスモコリン(desmocollin)1~3 によって接着しています。

 

基底層では主にデスモグレイン3 とデスモコリン3 が発現し、
角層に移行するほど減少し、デスモグレイン1 とデスモコリン1 が
発現するようになります。

 

角質細胞層のデスモソーム(コルネオデスモソーム)は
デスモグレイン1 とデスモコリン1 からなります。
このデスモグレインとデスモコリンの角化に伴う量と
分布パターンの変化とプロテアーゼによる分解から
保護されることによって、

 

一定の強さを持つ角層が形成されるので、
デスモソームは表皮バリア機能に重要なのです。
デスモコリン1 ノックアウトマウスでは、表皮浅層が脆弱で、
表皮バリア機能の障害がみられ、物質の漏出がみられます。
このことからデスモコリン1 の適切な発現は正常角化と
表皮バリア機能の保持に必要と考えられます。

 

さらに、表皮細胞間隙の液体や物質の移動は
タイトジャンクションによって制御されています。
タイトジャンクションは汗腺などの腺細胞や
導管上皮でよく発達して、液体が管腔内から
漏れて間質に流出しないように
細胞間隙間バリアを形成しています。

管腔内に分泌された物質は、タイトジャンクションが
物理的バリアを形成しているために管腔上皮の間を通って
間質に流出できないと考えられています。

 

タイトジャンクションはクロージン(claudin) 1、2 と4 が
隣の細胞と結合しています。タイトジャンクションには
その他の分子としてZo-1、Zo-2、オクルージン(occludin)が
凝集しています。

 

これらの蛋白は顆粒層に特に集中しているので表皮の顆粒層での
バリア機能にも重要であると考えられています。
また、デスモコリン1の両側に分布し、プロテアーゼの侵入を阻害して
プロテアーゼによるデスモコリン1の分解を抑制している可能性があります。

 

実際,クロージン1 欠損マウスでは真皮に注射した色素が角層まで
浸透してくることとTEWL(trans-epidermal water loss)が
亢進していることから、タイトジャンクションの機能の低下が
表皮バリア機能の低下に繋がると推察されています。

 

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