亜鉛探訪No.009

メラノサイトと亜鉛

『亜鉛探訪009』へようこそ！

当院は美容皮膚科なので、シミの原因となるメラノサイトについてさらに詳しく調べてみます。メラノサイトに亜鉛がどのように働いているのか、その仕組みを知ることは、シミを撃退するうえでとても大切なことです。今回の記事では、亜鉛がメラノサイトにどう関わっているのかを分かりやすくお話しします。私たちのカラダを守る皮膚の仕組みを一緒に探ってみましょう！

1. はじめに

亜鉛は、体内で数百の酵素反応に関与する必須微量元素であり、特に皮膚においてはその重要性が高いです。本稿では、メラノサイトにおける亜鉛の役割と、メラニン合成、細胞機能に及ぼす影響について探ります。

2. 亜鉛とメラノサイトの基本概念

メラノサイトは、皮膚に存在する色素細胞であり、メラニンを合成して紫外線から肌を保護します。亜鉛は、メラノサイトの成長や機能に必要不可欠であり、特にその増殖やホメオスタシスにおいて重要な役割を果たしています。

3. 亜鉛のメラノサイトにおける作用

最近の研究により、亜鉛はメラノサイトの増殖を促進することが示されています。具体的には、亜鉛の外部添加がメラノサイト内でのAKT3やERK1/2の発現を高め、結果的に細胞の増殖活性が向上することが分かりました。

4. ライソゾーム活性とオートファジーの促進

亜鉛はまた、ライソゾームの活性化を促し、オートファジーのプロセスを強化します。この過程では、メラノサイト内の不要な成分が効果的に除去され、細胞の健康を維持する助けとなります。

5. アポトーシスへの影響

しかし、亜鉛の過剰な蓄積は、メラノサイトのアポトーシスを誘導する可能性があります。これは、ライソゾームやオートファジーが過度に活性化され、細胞がストレスを受けることで、最終的にメラニンの合成が減少することにつながるかもしれません。

6. 結論

亜鉛はメラノサイトの健康と機能において重要な役割を果たしており、そのメカニズムを理解することは、皮膚の健康やメラノーマの研究において重要です。今後の研究において、亜鉛の適切なレベルを維持することが、メラノサイトの機能を保つために必要であることが示唆されます。

参考文献

タイトル

ヒトメラノサイトにおいて細胞内亜鉛の増加は増殖シグナル伝達とミトコンドリアおよびエンドリソソーム活性を高める

文献

Cell Physiol Biochem. 2017;43(1):1-16.

背景/目的

亜鉛（Zn）は、皮膚細胞が様々な生物学的プロセスに必要とする重要な微量元素である。 メラノサイトの増殖とホメオスタシスにおけるZnの役割については、これまで研究されてこなかった。

方法

患者からヒト真皮メラノサイトを単離し、その増殖活性を総Zn量および不安定Zn量とともに測定した。 その後、真皮メラノサイトを外部Znに曝露した際の増殖およびZn含量の変化を測定した。 さらに詳細な分析が行われ、増殖関連タンパク質の発現（免疫ブロット法とデンシトメトリー法で測定）、ミトコンドリアの生合成と膜電位の変化（蛍光ベースのセロメトリー法で評価）、エンドリソソーム活性（リソソーム目的の非蛍光性基質の蛍光上昇を分光蛍光法で測定）が測定された。

結果

ヒト皮膚メラノサイトは、外部から添加されたZnを蓄積し、その過程で傷害または増殖活性を用量依存的に亢進させる。 増殖の亢進は、AKT3、ERK1/2、c-MYC、CYCDといったタンパク質の発現増加を伴う。 さらに、Znを濃縮したメラノサイトは、ミトコンドリア生合成の亢進を示し、個々のミトコンドリアは安定化したミトコンドリア膜電位を持ち、ATPとスーパーオキシドレベルの上昇を示した。 さらに、外部被曝により、Znはリソソーム/メラノソームに入り、その活性はオートファジーの過程とともに刺激される。

結論

メラノサイトのZn依存的な刺激、特に細胞のミトコンドリアおよびリソソーム／メラノソーム活性の亢進を明らかにすることは、メラノーマ形成過程の一連のステップを追跡する上で重要であろう。