ごあいさつ
16 年前に当財団を設立して、今回で 14 冊目の研究報告書をお届けできることになりました。平成 15 〜 16 年度に研究助成をした方のうち 19 名の研究成果を掲載いたしましたが、化粧品の原料や素材に関するものから、生命科学、精神医学など様々な分野にわたっております。これはコスメトロジー（化粧品学）が学際的な性格を持つことによるものですが、私は毎年応募されてくる研究テーマを興味深く観察させていただいています。
まだこの財団が設立されて数年しかたっていない頃ですが、日本で化粧品分野の国際会議が行われたことがあります。その国際会議で、私は基調講演を行ったのですが、｢ ４つのＭ ｣ という話をさせていただきました。４つのＭは当時の日本経済を説明するために、牧野昇さんが使われた言葉ですが、私はそれを借用して将来の化粧品産業の方向性を語ったのです。メディアのＭ、メディカルのＭ、
モビリティのＭ、メンタルのＭです。
13 年後の今日、この４つのＭはことごとく今の化粧品の状況に当てはまっているので自分でも驚いています。メディアはいうまでもなくハイビジョンの普及
でともすると毛穴まで見えてしまうので、メイクアップの役割がますます重要になってきています。メディカルは高効果高効能化粧品の普及や新原料の開発競争など、モビリティは旅行用や携帯型化粧品の登場など。24 時間営業しているコ
ンビニエンスストアでの化粧品の売上増もこの影響を受けているかもしれません。
そして、メンタルはライフスタイルの変化による影響や心理学との係わり合いなどですが、これらの要素はここ数年の研究報告を拝見させていただいても如実に感じます。
今後、ライフサイエンスに関する研究では産学協同がますます盛んになるでしょうし、科学技術に関する情報のデータベース化なども急速に進むと思われます。
今後とも当財団は、このようなコスメトロジーやライフサイエンスの進化に深くかかわってまいりたいと考えております。
皆様のますますのご協力とご支援をお願い申し上げます。

平成 18 年 7 月
財団法人

コスメトロジー研究振興財団
理事長

小林

礼次郎

目

次

■ごあいさつ
■研究報告
Ⅰ．素材、物性に関する分野
・化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関する研究
千葉大学大学院薬学研究院
・半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究

戸井田 敏 彦……………………………… 9

東北大学多元物質科学研究所
・生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用…………………… 2

佐 藤

次 雄

…………………………………… 16

明治大学理工学部応用化学科
・熱応答性インテリジェント高分子の皮膚ゲル化機能を付与した新規化粧品素材の開発
北海道医療大学薬学部
・超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーンゲルの合成とその構造特性守………………… 22

宮 崎

正 三

妹 尾

政 宣

………………………… 32

京都工芸繊維大学工芸学部物質工学科
・新たな生理機能を付加させることを目的とした新規化粧品素材の酵素的分子創製

老 田

達 生

……………………… 42

岡山理科大学理学部臨床生命科学科
・メラニン産生の制御機序の解析を介して新しい美白剤を開発するための研究澤……………………… 27

京都大学化学研究所
・連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性

相

石 原

浩 二

…………………………… 45

中部大学生命健康科学部生命医科学科

加 藤

昌 志

Ⅱ．生体作用、安全性に関する分野
・共役リノール酸単独または他の脂肪酸との混合投与による皮膚特性の修飾……………………………… 52

九州大学大学院農学研究院
・性ホルモンと性ホルモン結合蛋白による皮膚メラニン産生の検討

充 宏………………………………………… 58

独立行政法人国立病院機構大阪医療センター皮膚科・形成外科
・SOD1 ノックアウトマウスに発症する皮膚炎への活性酸素の関与の解明

田 所

丈 嗣

………………………………… 63

山形大学大学院医学系研究科
・哺乳動物における蛋白性フェロモンの引き起こす血中性ホルモン濃度の増加

藤 井

順 逸

…………………………… 68

旭川医科大学生理学講座
・骨髄細胞を用いた皮膚の構築

古 瀬

柏

柳

誠

…………………………………………………………………………………… 73
岡山大学大学院医歯薬学総合研究科

許南・メラノソーム輸送に必須の因子 Slac2-a の分解メカニズムの解明とメラノソーム輸送制御への応用
独立行政法人理化学研究所

福 田

浩

…… 78

光 則

目
・新しい皮膚成分の分析手法としてのコレステロールセンサの開発………………………………………… 83

大阪府立大学先端科学イノベーションセンター
・大豆ビクニンを用いた日焼け止めクリームの開発

次

椎

木

弘

…………………………………………………………… 88
奈良県立医科大学産婦人科

・タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

小

林

浩

……………………………………… 92

東北大学大学院薬学研究科

大

泉

康

Ⅲ．精神、文化に関する分野
・統合失調症における化粧顔の認知に関する研究…………………………………………………………… 100
大阪大学大学院医学系研究科

岩 瀬

真 生

・機能性香料の開発：匂いによる月経前緊張症（PMS）の治療 ………………………………………………… 106
長崎大学医歯薬学総合研究科

篠 原

一 之

■記念講演
平成 17 年度記念講演 『これからの MAKE（化粧）…男の顔』 ……………………………………………… 115
美粧師 岡 野宏
■コスメトロジー研究雑感■付……………………………………………………………………………………………… 125録
平成 17 年度事業報告
役員一覧…………………………………………………………………………………………… 137…………………………………………………………………………………………………………… 140

Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.

●
素材、物性に関する分野
生体作用、安全性に関する分野
精神、文化に関する分野●

化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関する研究
千葉大学大学院薬学研究院

戸 井 田

敏 彦

Hyaluronan（HA）is a non-sulfated glycosaminoglycan（GAG）that plays an important biological andphysiological role in normal and pathogenic states.   The physiological function of HA is highly dependent on
its molecular weight（MW）． As a normal constituent of the extracellular matrix（ECM）, and in its native
form, HA exists as a high MW polysaccharide, typically in excess of 106 Da, where it is associated with thestructural fluid dynamic, homeostasis and maintenance of tissue connective tissue integrity.  In biological fluids
such as blood or lymph, or at sites of inflammation or disease, the molecular weight of HA is often significantly
lower.   Both intermediate（200-500 kDa）and smaller MW HA（<20 kDa）are involved in cellular processes,
in particular as signaling molecules for angiogenesis, induction of inflammatory gene expression, wound repair,cell proliferation and migration. These processes are important in inflammation and tumor invasion. On the other
hand, hyaluronan is very popular as one of cosmetic materials based on its physiological and physical property,
however, the physical and chemical stability of hyaluronan which is used as cosmetics and/or functional food isstill unclear.  The objective of this work is: 1）to obtain the knowledge of the physical stability of hyaluronan
under several pH conditions by using polyacrylamide electrophoresis（PAGE）, capillary electrophoresis（CE）and nuclear magnetic resonance（NMR）spectroscopy; 2）to investigate its physiological safety by orally
administration to rats. We have found that the chemical stability of HA and the oral availability of hyaluronan
by the grant.   Interestingly, orally administered HA is existing as a complex with plasma proteins in blood
circulation. The metabolic fate and function of the orally administered HA will be investigated in detail in thenear future.

GAG を用いた新しい医薬品の創製，および化粧品も含め

１．緒言

た生体工学への応用が期待されている．

グリコサミノグリカン（GAG）はヘキソサミン（D- グ

HA は ウ シ の 眼 球 の 硝 子 体 成 分 と し て 1934 年 Karl

ルコサミン（GlcN），D- ガラクトサミン（GalN））とウロン

Meyer 博士により発見され 6），皮膚，軟骨，腱，筋肉，血管，酸（D- グルクロン酸（GlcA），L- イズロン酸）または D-

脳など広範囲に存在している 7）．その構造は GlcA と N-

ガラクトースとの二糖の繰り返し構造からなる，分子量数

アセチル -D- グルコサミン（GlcNAc）が ß-1, 3 結合した二千から数万の枝分かれのない直鎖の酸性多糖類である 1）．

糖の繰り返し構造を有し，硫酸基を含まず，タンパク質にGAG はその構成糖の種類や硫酸化修飾の部位，程度によ結合していない遊離の多糖として，細胞膜で合成されるとり，コンドロイチン硫酸（CS），デルマタン硫酸，ヘパラ

いう点で他の GAG とは一線を画す．HA はきわめて単純ン硫酸（HS），ヘパリン（HP），ケラタン硫酸，ヒアルロな構造であるにも関わらず，さまざまな HA 結合タンパ

2）ン酸（HA）に分類される ．HA を除く GAG はコアタン

ク質や PG との相互作用を有することで免疫細胞の接着やパク質に結合したプロテオグリカン（PG）として生合成

細胞内シグナル伝達活性化など幅広い生物活性を示す 8-10）．

され，生体内に広く存在し，組織中の水分保持，イオン代

生体に存在する HA は分子量が 60 万〜 100 万と極めて大謝を担っている．また，細胞外では細胞接着に関わるタ

きく，高度に水和された分子として存在する．HA が溶液

ンパク質とともに細胞外マトリックスと呼ばれる複合体を中で大量の水と水和する現象は，関節における潤滑剤やシ形成し，中枢神経系組織の発達および維持に関わり，細胞ョック吸収剤として働くのに役立つ極めて特徴的な物理的

表面や細胞内では，各種細胞増殖因子と相互作用して，構性質である 11）．さらに HA はコラーゲン，フィブロネク

造維持，細胞接着，細胞運動性，発生，血液凝固など，多チン，プロテオグリカンとともに細胞外マトリックスを構

くの生命現象に関わると考えられている

3 − 5）．そのため築するほか，特異的な受容体 CD44 を介して細胞の移動などを制御していることが知られている 12）．また臨床面にStudy on physical property andphysiological safety of hyaluronan andits derivatives as cosmetic materials
Toshihiko Toida
Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Chiba University

おいて HA は眼科手術補助剤や変形性関節症の治療薬として有用性が認められている 13,14）．最近では，腫瘍細胞の増殖や炎症反応への関与が認められており 15），医療現場での実用化への期待が高まっている．さらに近年，化粧品や洗髪剤にヒアルロン酸を含む製品が市販さている他，食用ヒアルロン酸の作用も注目されている．しかし，HA の−2−

化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関する研究

体内動態，すなわち腸管吸収の可能性および代謝経路など

血液中の HA の定量には，ヒアルロニダーゼにより分は未だ不明な点が多く，実際に経口投与した HA の薬理

解して生成する不飽和二糖（ΔDi-HA）をカーボンカラム

的効果は定かでない．

を装着したポストカラム HPLC で分離定量した．血液試

現在，米国 NIH（国立健康研究所）によって，グルコサ
ミンおよびコンドイチン硫酸の経口投与と関節炎治療に関料の前処理は分子量分画用限外ろ過膜を装着した遠心チューブを用いて行った．

する大規模な臨床試験が実施されており近々吸収，効果に関して明確な結論が出されるものとして期待されている 16）．

３．結果

さらに，生体内における GAG の生理活性とその機能が注目されており，特に食用ヒアルロン酸などが健康食品とし

３—１

酸 ･ 塩基性条件下での HA の安定性て広く普及していることから，経口投与した GAG の吸収

Table 1 に示す条件に従って HA を保存し，保存１週間

に関する解明が必要であると考えられる . また，これまで後，２週間後，４週間後，８週間後，12 週間後に回収し，

GAG の体内動態を調べるため，GAG 分析を目的とした前凍結乾燥を行った．HA の保存濃度は 1000 ppm とした．

処理法も検討されてきた．従来法である CPC 沈殿法は煩以下の図中では，Condition（保存条件）を C，保存週

雑な操作に熟練を要し，長時間を必要とする難点があった．

を W と略し，Condition １で１週間保存したものを 1WC1

そこで本研究では，さまざまな条件下で一定期間 HAなどと記載する．

を保存し，その安定性を明らかにするとともに，当研究室で新たに確立された限外濾過膜を用いた前処理法を用いて

３—２

1

H-NMR による構造解析

HA の体内動態を明らかにすることを目的とし，ヒアルロ

各条件下にて一定期間保存した場合の HA のコンフォン酸を経口投与したラットの血清中 HA の定量を行った．

メーション変化を観察するため，標準品の NMR スペクト
ルを Fig. １に，保存１週目の Condition １〜６の NMR ス
ペクトルを Fig. ２に示す．保存温度によるスペクトルの

２．実験
２—１

変化は認められなかったが，酸性条件である Condition ３試料および試薬および６では標準品のスペクトルと比較し，大きな変化が① HA 標準品認められた．

HA（Streptococcus zooepidemicus 由来）は，平均分子量

また，Condition ３におけるスペクトルの経時的変化を

20,000 および 80,000 の試料を紀文フードケミファ株式会

Fig. ３に示す．保存１週目以降にスペクトルの変化が認め社から購入した．

られないことが確認できる．

②その他の試薬

また，Condition ３においてみられたスペクトルの変化

試薬はすべて市販の特級品を使用した．水はミリポア超が，より緩和な酸性条件でも認められるかどうかを確認す

純粋装置により得られた精製水を用いた．

るため，Condition ７，８にて保存１週目の 1H-NMR を測③実験動物定した．その結果を Fig. ４に示す．

メスの７週令 Balb/c マウスを購入し，1 週間予備飼育
して実験に用いた．

３—３ キャピラリー電気泳動（CE）による分子量測定

２—２布の変化を観察するため，CE によって分析を行った．分

HA を各条件下にて一定期間保存した場合の分子量分装置および測定条件①核磁気共鳴（NMR）装置

離 は Normal polarity， 検 出 は UV200nm に て 行 っ た．
1

NMR 装置は JEOL JNM-ECP600 を使用した． H-NMR

Fig. ５に標準品，Fig. ６に保存１週目の Condition １〜６，の化学シフト値は，トリメチルシリルプロピオン酸ナトリ

Fig. ７に NMR スペクトルに変化が認められた Condition

ウムのピーク（δ, 0 ppm）を基準として示した．

３の CE 分析結果を，それぞれの NMR スペクトルと対比②キャピラリー電気泳動（CE）

させて示す．CE 分析結果は再現性を考慮し n=3 で行った．

キャピラリー電気泳動装置は Beckman 製 P/ACE 5010

標準品と比較すると，いずれのピークも分子量分布が広が（UV detector 装備）を使用した．キャピラリーはジーっているものの，保存条件による変化は明確には観察されエルサイエンス社製ヒューズドシリカカラム（75 mm

なかった．

i.d., 375 mm o.d.） を 用 い た． シ ス テ ム コ ン ト ロ ー ル には Compaq 社製コンピュータ，プログラムは Beckman

３—４

P/ACE Station ver.1.0 を用いた．
③ HA の HPLC 分析

ゲル電気泳動による分子量測定

分子量分布の変化をより詳細に検討するため，ポリア
クリルアミドゲルを用いて電気泳動を行った．ゲル濃度は−3−コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Table1 Conditions of HA preservation.

Fig.1 NMR spectrum of an HA standard.

Fig.2 NMR spectra of HA in each condition.

Fig.3 NMR spectra of HA in condition 3.

−4−

化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関する研究

Fig.4 NMR spectra of HA.

Fig.5 Capillary electropherogram of an HA standard.

Fig.6 Capillary electropherogram of HA in each condition.

−5−

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

12.5％ゲルを用い，0.005％ Stains-all in 50％ EtOH で染色３−５

経口投与した HA の血液中存在状態

した結果を Fig. ８に示す．中性で保存したものは標準品

HA の経口吸収の有無を明らかにするため，雄性 ddYと同様の分子量分布を示したが，アルカリ性，中性，酸性マウス６週齢に対して HA 250 mg/kg（body weight）をの保存条件の違いにより，分子量分布は変化することが確

単回経口投与し，5, 15, 30, 60, 120, 240 分後に大静脈より認された．

採血を行った．HA は本来血漿中に僅かしか存在していな

また，アルカリ性および酸性条件にて保存した HA はいことが知られている．そこで，HA 投与前後で血中 HA

濃縮ゾーンを通過しにくいという特徴が見られたため，試濃度の挙動を分析することによって血中への吸収を観察料の pH 調整を行い，すべて中性条件で電気泳動を行った

した．消化管吸収の際の消化管膜通過を考慮し，比較的低が，変化は認められなかった．

分子量の 20kDa の HA を用いて投与実験を行った．採取

Fig.7 Capillary electropherogram of HA in condition 3.

Fig.8 SDS-PAGE pattarns of HA in each condition.

−6−

化粧品としてのヒアルロン酸およびその誘導体の物性と生理的安全性に関する研究した血漿は限外濾過膜を用いて前処理し，コンドロイチナ

HA の生理機能の解明に重要であると考えられる．今後のーゼ ABC で特異的に分解される不飽和二糖のうち HA 由

検討が期待される．

来の ΔDi-HA を HPLC により定量し，マウス血漿中 HA 分析を行った．その結果，HA は経口投与によって投与前よ（引用文献）

りも血中濃度が上昇し，経口吸収されることが明らかとな

１） Kjellen L, Lindahl U.:“Proteoglycans, structures andり，最高血中濃度は 120 分後であった．一般に，CS およinteractions.”Ann. Rev. Biochem., 60 ,443-75（1991）.

び HA を静注投与した際の消失は数分から十数分と比較

２） Hook M, Kjellen L, Johansson S.:“Cell-surface

的早いことが知られている．しかし経口投与では比較的長glycosaminoglycans.”Ann. Rev. Biochem., 53 ,847-869

時間後に HA の上昇が観察された．採血時に偶然 HA が（1984）.

血中に存在することは考えにくく，投与した HA のまま

３） Zako M, Iwaki M, Yoneda M, Miyaishi O, Zhao

で血中に存在している可能性は低いと予想できる．すなわ

J, Suzuki Y, Takeuchi M, Miyake G, Ikagawa H,

ち，経口投与した HA が体内で何らかの修飾を受け，血Kimata K. Molecular cloning and characterization

中に存在している可能性が示唆される．

of chick sialoprotein associated with cones androds, a developmentally regulated glycoprotein ofinterphotoreceptor matrix. J. Biol. Chem., 277, 25592-600

４．考察
1（2002）.

H-NMR に よ る 構 造 解 析 の 結 果， 保 存 １ 週 目 に お い４） Taylor K. R., Gallo R. L.:“Glycosaminoglycans andて，酸性条件 pH３で保存した Condition ３では，標準品

their proteoglycans: host-associated molecular patternsと比較し，3.6ppm 付近の GlcA の３位のシグナルが低磁

for initiation and modulation of inflammation.”FASEB J.,

場にシフトし，また 3.7 〜 3.9ppm 付近の GlcA の４位と20, 9-22（2006）.

GlcNAc の３位と６位，GlcNAc の２位，GlcNAc の４位

５） Fuster M. M., Esko J. D.:“The sweet and sour ofのシグナルが重なりあい，大きく変化している．それに対cancer: glycans as novel therapeutic targets.”Nat. Rev.
Cancer, 5, 526-542（2005）.

し，pH ５で保存した Condition ７の NMR スペクトルは，標準品とほぼ同様であった．このことから，酸性条件にお６） Meyer K., Palmer J. W.:“The polysaccharide of the

けるコンフォメーション変化には，比較的厳しい酸性条件

vitreous humor.”J. Biol. Chem., 107, 629-634（1934）.

が必要であることが示唆される．また，Condition ３にお７）“The Chemistry, Biology and Medical Applications

いて NMR スペクトルの経時的変化は認められないことかof Hyaluronan and its Derivatives”（Laurent T. C., ed）

ら，酸性条件におけるコンフォメーション変化は HA 保

Wenner-Gren International Series, Vol 72, Portland Press,

存後すぐに起こるものであり，その後はそのまま変化しな

London（1998）.
８） Scott J. E., Cummings C., Brass A., Chen Y.:

いと推定される．
CE による分子量測定の結果，各条件で保存した HA は，“Secondary and tertiary structures of hyaluronan in

標準品と比較し，分子量分布が広がっていると考えられる

aqueous solution, investigated by rotary shadowing-

ものの，保存期間や保存条件の違いによる分子量分布の変electron microscopy and computer simulation.

化は明確には確認されなかった．そのため，分子量分布のHyaluronan is a very efficient network-forming polymer.”

変化をさらに詳細に検討すべく，ポリアクリルアミドゲル

Biochem. J., 274: 699-705（1991）.

を用いて電気泳動を行った．その結果，中性条件で保存し９） S c o t t J . E . : “ S u p r a m o l e c u l a r o r g a n i z a t i o n o f

た HA は標準品と同様の分子量分布を示したが，アルカ

extracellular matrix glycosaminoglycans, in vitro and in

リ性，酸性で保存した HA はそれぞれ異なる分子量分布

the tissues.”FASEB J., 6, 2639-2645（1992）.

を示した．さらに，試料を pH 調整し，すべての試料を中10） Toole B. P.:“Proteoglycans and hyaluronan in

性条件において電気泳動を行ったが，結果は同様であった．

morphogenesis and differentiation.”In: Hay E., ed. Cell

このことから，保存条件の違いにより，分子量分布は変化

Biology of Extracellular Matrix, 2nd edition. New York:することが示唆される．

Plenum Press, 1991:305-341.

一方，現在に至るまで，GAG の経口吸収についてはそ

11） Weissman B., Meyer K.:“The structure of hyalobiuronicの詳細は明らかにされておらず，その生理的作用を期待すacid and of hyaluronic acid from umbilical cord.”J. Am.

る場合も，量的な変動と効果の相関はみられていない．しChem. Soc., 76, 1753-1757, 1954.

かし，HA が経口によって体内に吸収されることが判明し

12） Sherman L., Sleeman J., Herrlich P., Ponta H.:

た今，その存在量および存在様態を明らかにすることが“Hyaluronate receptors; key players in growth,−7−コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

differentiation, migration and tumor progression.”Curr.

14） Miller D.,“Viscocanalostomy procedures.”Arch.
Ophthalmol., 123, 1455-1456（2005）.

Opin. Cell Biol., 6, 726-733（1994）.
13） Gotoh S., Onaya J., Abe M., Miyazaki K., Hamai

15） Zeng C., Toole B. P., Kinney S. D., Kuo J. W.,

A., Horie K., Tokuyasu K.:“Effects of the molecular“Stamenkovic I: Inhibition of tumor growth in vivo byweight of hyaluronic acid and its action mechanisms on

hyaluronan oligomers.”Int. J. Cancer. 77, 396-401（1998）

experimental joint pain in rats.”Ann. Rheum. Dis., 52, 817-.

822（1993）.

16） http://nccam.nih.gov/news/19972000/121100/qa.htm−8−半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究
東北大学多元物質科学研究所

佐 藤

次 雄

Fine powders of semiconductors such as TiO2, ZnO and CeO2 possessing band gap energy ca. 3eV are ofpotential interest as an UV radiation blocking material in personal care products to cut off UV ray less than
400nm of wavelength.   However, it is suspected that active oxygen species such as singlet oxygen and oxygen
radicals are formed by UV irradiation on semiconductors and cause damages to the human health.   The goalof the present study was to find a way to overcome this problem and to develop a safe and stable inorganic
sunscreen with excellent UV absorption capability.  In order to reduce the generation of active oxygen species,
semiconductor particles were coated with amorphous silica by seeded polymerization method using sodium
silicate and tetraethylorthosilicate as the silica sources.
White nanoparticles of calcia doped ceria were prepared by reacting CeCl3-CaCl2 mixed solution with NaOH
solution at pH12 followed by the oxidation with hydrogen peroxide solution at 40℃ .   Then the samples were
calcined at 700 ℃ for 1 h to prepare white ceria nanopowder.   After that calcia doped ceria was coated withamorphous silica by means of seeded polymerization technique using hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS)
or acid hydrolysis of sodium silicate.  The silica shell is confirmed by TEM, XPS and FT-IR.  It is confirmedthat calcia-doped ceria showed much lower photocatalytic activity as well as lower generation of singlet oxygen
under UV light irradiation than those with titania and zinc oxide.  The silica coating by seeded polymerization
with TEOS was much more efficient for the reduction of the catalytic activity of ceria for the oxidation oforganic materials without loss of UV-shielding ability than that by acid hydrolysis of sodium silicate.

半導体による紫外線遮蔽特性の向上のためには、半導体自１．緒言

身の紫外線吸収能を向上させるとともに、半導体粒子の凝皮膚を紫外線から守る目的で様々の紫外線遮蔽剤が開発

集を制御し、肌上にち密に配列させることが必要である。

されているが、有機系化合物の人体に対する安全性に対す

そこで、本研究では、代表的な無機系紫外線遮蔽剤であるる不安から無機系紫外線遮蔽剤が注目されている。無機化

酸化チタン、酸化亜鉛、セリアナノ粒子の表面にシリカの合物により紫外線を吸収するためには、半導体のバンド励

ナノ薄膜を被覆した被覆型半導体ナノ複合体を作成し、半起に基づく光吸収が利用され、波長 400nm 以下の紫外線

導体ナノ粒子の活性酸素生成を抑制するとともに、粉末のをカットするためには、バンドギャップエネルギー３eV凝集を抑制することにより、紫外線遮蔽特性を損なうこと程度の半導体が必要である。また、可視光の透明性を高め

なく、活性酸素生成を低減する半導体のナノ構造制御技術

るためには光散乱を防ぐため、微粒子化が必要となる。この確立を目的として研究を行った。なお、可視光領域でののような背景のもとに、酸化チタンおよび酸化亜鉛ナノ粒

透明性が高い紫外線遮蔽剤として注目されているセリアは、子が既に紫外線遮蔽剤として汎用され、さらに酸化セリウ

有機物の酸化を促進する触媒活性が強いことから紫外線遮ム（セリア）

ナノ粒子の利用も検討されている。酸化蔽剤として利用されていなかったが、当研究者らは、カルチタンや酸化亜鉛は代表的な光触媒でもあり、光照射によシアの固溶およびシリカ被覆によりセリアの酸化触媒活性り活性酸素を発生し、有機物を速やかに酸化分解したり、を低減可能であることを見出し、新規紫外線遮蔽材料とし抗菌性を示すことが知られているが、近年、酸化チタン等ての利用を検討している 1−6）。無機ナノ粒子は凝集しやすの半導体の光励起により生成される活性酸素による DNA

く肌上に塗布した時の感触が劣る。無機ナノ粒子の肌上で損傷が報告されており、肌上に塗布する化粧品に半導体ナの感触を向上させるため、雲母等の板状粒子との複合化がノ粒子を配合する場合は、半導体ナノ粒子の光励起による行われているが、複合化により紫外線遮蔽特性が損なわれ活性酸素の生成挙動についても配慮する必要がある。なお、

る。本研究では、紫外線遮蔽能を有する雲母状レピドクロ

１, ２）

サイト型チタン酸［K3x（Ti2-xLix）O4］粒子をフラック
Generation and Control of Active
Oxygen Species by the UV irradiation
on Semiconductor Particles
Tsugio Sato
Institute of Multidisciplinary Research
for Advanced Materials

ス法により合成し、図１のようにセリアナノ粒子と複合化し、紫外線遮蔽能を損なうことなく肌上での流動性（感触）を改善することを試みた 7）。
一般に、高い紫外線遮蔽効果を持つ日焼け止め化粧品においては、無機系紫外線遮蔽剤と有機系紫外線吸収剤との併用が行われることから、カルシア固溶セリア、酸化チタ−9−コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

行った。

Ce0.8Ca0.2O1.8 ナノ粒子
（紫外線遮蔽剤）DNA 損傷試験：
試 料 粉 末 お よ び DNA 試 料（pUC 18 Plasmid DNA:
Nippon Gene）を水中に分散した後、氷冷しながら水銀ランプの紫外線（360 nm、3.5mW）を照射し、DNA の構造
変化をゲル電気泳動法により調べた。
一重項酸素生成特性評価：
試料の光照射により生成する活性酸素量を化学発光分析

図１により評価し、光触媒活性との相関について検討した。一SiO2 ナノ粒子（触媒活性低減）

板状チタン酸（紫外線遮蔽能有）方、20mol％カルシア固溶セリア粒子を原料として用い、
Na2SiO3 水溶液の酸加水分解およびアンモニアを触媒とし雲母状チタン酸／セリア／シリカナノ複合体

たチタンテトライソプロポキシド（TEOS）溶液の加水分
ンおよび酸化亜鉛の光照射下における一重項酸素生成挙動

解（シード重合）により粒子表面にシリカ被覆を行い、得を検討するとともに、光触媒活性を、最も汎用されているられた試料の酸化触媒活性をランシマット法により評価し桂皮酸エステル系の紫外線吸収剤に対する分解により評価た。

した。また、半導体の紫外線照射下における DNA 損傷挙動についても検討した 8）。

３．結果と考察
３．１ 雲母状レピドクロサイト型チタン酸［K3x（Ti2-xLix）O4］粒子の合成

２．実験方法
カルシア固溶セリアナノ粒子（Ce0.8 Ca0.2 O1.8）の合成：
0.8mol･dm−３の 塩 化 セ リ ウ ム − 0.2mol･dm−３

K2CO3、Li2CO3 および TiO2 の配合比を変え、1000℃で

塩化カル

２h 反応させた試料の XRD パターンを図２に示す。仕込

シウム混合水溶液と３mol･dm NaOH 水溶液を水に滴下

み 組 成 x=0.19 で は K2Ti4O9、x>0.363 で は Li2TiO3 が 共し pH12 で生成した沈殿を過酸化水素で酸化後、水でよく存し、単一相レピドクロサイト型化合物が得られたのは洗浄し、150℃で乾燥した後 700℃で 1 時間仮焼したもの

x=0.27 の時のみであった。

−３を試料として用いた 。

また、x=0.19 の試料には柱状粒子、x=0.52 の試料には

3）雲母状レピドクロサイト型リチウム固溶チタン酸カリウム

不定形粒子が共存しており、x=0.27 の試料はほとんど板［K3x（Ti2-xLix）O4］の合成：

状粒子のみであった（図３）。これより、板状粒子はレピ
ドクロサイト型チタン酸、柱状粒子は K2Ti4O9、不定形粒

所定量の K2CO3、Li2CO3 および TiO2 粉末を白金坩堝
中 800℃で３h 仮焼した後、所定量の K2MoO4 をフラック

子は Li2TiO3 に帰属されることがわかる。

スとして、所定温度で所定時間反応させた。
K3x（Ti2-xLix）O4/Ce0.8Ca0.2O1.8 複合体の合成：
所定量の K3x（Ti2-xLix）O4 粉末を蒸留水中に分散した後、0.8mol･dm−３ の 塩 化 セ リ ウ ム −0.2mol･dm−３ 塩 化 カ ル シ
ウム混合水溶液と３mol･dm−３NaOH 水溶液を同時に滴下: Li2TiO3

し、pH12 で沈殿を生成させ、さらに過酸化水素を滴下し2000

沈殿中の Ce を Ce に酸化し、水で洗浄・乾燥後 700 ℃

1800

4+

で 1 時間仮焼し白色の Ce0.8Ca0.2O1.8 を雲母状 K3x（Ti2-x
Lix）O4 上に形成させた。
光触媒活性評価：
試料をデカメチルシクロペンタシロキサン、トリオクタ
ン酸グリセリルおよび紫外線吸収剤である 4-tert- ブチル-4’- メトキシジベンゾイルメタンおよびパラメトキシ桂皮

1400

比較のため粒子径 35nm および 10nm のシリカ・アルミナ
被覆チタニアおよび酸化亜鉛ナノ粒子を用い同様の実験を

e: K2.00Ti1.33 Li 0.67 O4

1200
1000

d: K1.57Ti1.48 Li 0.52 O4

800

c: K1.09Ti1.64 Li 0.36 O4

600
400

b: K0.8Ti1.73 Li 0.27 O4

200

a: K0.57Ti1.81 Li 0.19 O40酸オクチルの混合溶液に加え、太陽光を１日照射後の有機
紫外線吸収剤の残存量を GC/MS により定量した。また、: K2Ti4O9

1600
Intensity/ Arbt . Unit

3+

10

20

30

40

50

60

2 θ CuKα (deg)

図 2 K2CO3、Li2CO3 および TiO2 の配合比の生成物相に及ぼす影響（原料：K2MoO4 重量比 = 1:1、反応温度 : 1000℃、反応時間 : 2 h）

− 10 −

半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究

K0.57Ti1.81 Li0.19 O4
図3

K0.8Ti1.73 Li 0.27 O4

K1.57Ti1.48 Li 0.52 O4粒子形態に及ぼす K2CO3、Li2CO3 および TiO2 の配合比の影響

x=0.27、K2TMoO4 フラックス無では単一相レピドクロ

ンゾイルメタン量を図８に示す。パラメトキシ桂皮酸オク

サイト化合物の生成に 1200℃の高温が必要であったが、チルは、いずれの試料でも照射後に cis 体の生成が見られ50wt％の K2TMoO4 フラックス存在下では反応温度 900

たものの、試料残存率は、無添加で 99.4％、20mol カルシ−1100℃でいずれもレピドクロサイト相単一相が得られ、ア固溶セリアでは 98.3％であったのに対し、チタニアでは

K2TMoO4 フラックスが著しく反応を促進することがわか

97.4％、酸化亜鉛で 88.6％であった。また、4-tert- ブチル

った。なお、900℃では結晶成長が不十分であり、1100℃-4’- メトキシジベンゾイルメタンについても同様の結果がでは粒子が粗大化した（図 4）。

得られ、酸化チタンおよび酸化亜鉛による有機紫外線吸収

x=0.27、K2TMoO4 フラックス添加量 50wt％、反応温
度 1000℃での反応時間の影響を図５に示す。反応時間２剤の損傷と比較して、カルシア固溶セリアによる損傷は極
めて少なかった。

〜 15h でアスペクト比はあまり変化しなかったが、粒径

紫外光照射による一重項酸素の生成を、一重項酸素からが 20 〜 50 ㎛に増大しており、反応時間の制御により粒径

三重項酸素への変化に基づく発光［（1O2+1O2 → 23O2+hνを制御できることがわかった。

（634、762nm）］の強度測定により評価したところ一重項
酸素生成量は、酸化亜鉛＞酸化チタン＞セリア＞カルシア

３．
２ K3x（Ti2-xLix）O4/Ce0.8Ca0.2O1.8 複合体の合成
x= 0.27、K2TMoO4 フラックス添加量 5 0wt%、950℃、２h の固溶セリアの順（図９）４, ５）であり、図８に示される光触媒活性の順と良く一致した。

反応で合成した K0.8Ti1.73Li0.27O4、K0.8Ti1.73Li0.27O4/70wt％ Ce1.8Ca0.2O1.8 複合体および複合体表面の Ce1.8Ca0.2O1.8の SEM 写真を図 6 に示す。5 −20 ㎛の滑らかな表面を有３．４

紫外線照射下における DNA 損傷

図 10 に（a）試料無添加（Blank）、（b）TiO2（Degussa

する K0.8Ti1.73Li0.27O4 が合成でき、その表面に粒径 5 −P25）、（c）ZnO（和光純薬）および（d）Ce1.8Ca0.2O1.8 存

15nm の Ce1.8Ca0.2O1.8 ナノ粒子が析出していることが確在下で DNA に紫外線照射した後のゲル電気泳動パター認できる。

ンを示す。紫外線照射前の下部の強い蛍光はラセン構造

30wt％ K0.8Ti1.73Li0.27O4/70wt％ Ce1.8Ca0.2O1.8 複合体のDNA（Supercoil）、上部の弱い蛍光はラセン構造の解けた

薄膜透過スペクトルを図７に示す。予想通り Ce1.8Ca0.2O1.8

DNA（Relax）に帰属され、紫外線照射後、中間に現れるに紫外線遮蔽能の無い雲母を複合化すると紫外線遮蔽能が蛍光は Relax DNA の切断による直鎖構造 DNA（Linear）

低下したが、紫外線遮蔽能を有する K0.8Ti1.73Li0.27O4 とのに帰属される。TiO2 や ZnO 存在下では Linea DNA の生複合化ではむしろ Ce1.8Ca0.2O1.8 単独よりも紫外線遮蔽能成が認められるが Ce1.8Ca0.2O1.8 では全く認められなかった。

の向上が認められた。なお、いずれの試料も可視部の透明

種々の試料存在下での Supercoil DNAおよび Relax DNA

性はほぼ等しかった。これより、雲母状チタン酸カリウムの蛍光の相対強度の経時変化を図 11 に示す。ZnO 存在下との複合化では紫外線遮蔽能を損なうことなく、肌上でのでは 30 分程度で Supercoil DNA が消失し、Relax DNA

感触を向上させることが可能であることが明らかとなった。

は 15 min で最大となった後減少しており、Supercoil →Relax → Linear と変化する DNA 損傷が起こることがわ

３．３ 半導体微粒子の光触媒活性および一重項酸素
生成特性評価

SiO2 いずれの試料でも Relax DNA の生成は認められるも700℃で仮焼後のカルシア固溶セリア粒子（直径 10 −のの、その量はブランクテストと同様であり、Supercoil

20nm）とともに太陽光に 1 日間暴露した後のパラメトキ

DNA の減少は極めて僅かであった。これよりセリアは紫

シ桂皮酸オクチルおよび 4-tert- ブチル - 4’- メトキシジベ

外線照射下における DNA 損傷に対する加速効果は有せず、かる。一方、CeO2、Ce1.8Ca0.2O1.8、Ce1.8Ca0.2O1.8/10wt％− 11 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

1100℃
図4

1000℃

反応温度の影響（原料：K2MoO4 重量比 = 1:1、反応時間 : 15 h）

15 h
図5

900℃

5h

2h

反応時間の影響（原料：K2MoO4 重量比 = 1:1、反応温度 : 1000℃）

K0.8Ti1.73 Li 0.27O4

30 wt% K0.8Ti1.73 Li 0.27 O4/70 wt% Ce0.8Ca 0.2 O1.8

Ce0.8Ca0.2O1.8 on K 0.8Ti1.73 Li0.27O4

図 6 K0.8Ti1.73Li0.27O4 (K2MoO4 フ ラ ッ ク ス 添 加 量 50wt%、950 ℃、2h)、30wt% K0.8Ti1.73Li0.27O4/
70wt% Ce1.8Ca0.2O1.8 複合体および複合体表面の Ce1.8Ca0.2O1.8 の SEM 写真

Transmittance / %

100
80
60
(d) Plate-like potassium lithium titanate (PT)40(c) CaO-doped ceria/30 wt% mica

20
0
200

(a) CaO-doped ceria(b) CaO-doped ceria/30 wt% PT

300

400

500

600

700

Wavelength / nm
図 7 a) Ce1.8Ca0.2O1.8、(b) 30wt% K0.8Ti1.73Li0.27O4/70wt% Ce1.8Ca0.2O1.8、(c) 30wt%
Mica/70wt% Ce1.8Ca0.2O1.8 および (d) K0.8Ti1.73Li0.27O4 の薄膜透過スペクトル− 12 −

半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究

p-methoxycinnamicacid 2-ethylhexyl
ester
4-t-buthyl-4 -methoxybenzoilmethane

10000
Intensity / Arbitrary unit

100

Remained [%]

95

90

●

TiO

2

●
●

10

Ce1.8 Ca 0.2 O1.8
110Time / h100

図 9 紫外線励起による発光（λ> 600nm）測定による一重項
酸素生成量評価

図 8 太陽光 1 日照射後の (a) パラメトキシ桂皮酸オクチルおよび (b) 4-t- ブチル -4’- メトキシベンゾイルメタンの残存量（溶液組成：61wt% デカメチルシクロペンタシロキサン +2 wt% + 16wt% 4-t- ブチル -4’- メトキシベンゾイルメタン
パラメトキシ桂皮酸 + 1wt% トリオクタタン酸グリセリル）

4
Relative intensity

ZnO

100 CeO2

1

ZnO

TiO2

Without
powder80

CaO-doped
CeO2

85

1000

Ce1.8Ca 0.2O1.8 /10 wt% SiO2

Ce1.8Ca 0.2O1.8
Blank

3

CeO2

2
ZnO

1

Relax DNA

Relative intensity

0
1.2

Blank

Ce1.8Ca 0.2O1.8
Ce1.8Ca 0.2O1.8/10wt% SiO2

0.8
0.6
0.4
0.2
0

図 10 (a) 試 料 無 添 加 (Blank)、(b) TiO2 (Degussa
P25)、(c) ZnO （ 和 光 純 薬 ） お よ び (d)Ce1.8Ca0.2O1.8 存在下で DNA に紫外線照射した後のゲル電気泳動パターン

CeO2

1.0

ZnO

0

50

100

150
200
Time / minSupercoil DNA

250

300

図 11 (a) 試 料 無 添 加 (Blank)、(b) ZnO（ 和 光 純 薬 ）、(c) CeO2、(d)Ce1.8Ca0.2O1.8 および (e) Ce1.8Ca0.2O1.8/10wt% SiO2 存在下で紫外線照射した DNA の Supercoil および Relax 構造の相対変化− 13 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

人体に対する安全性に優れているといえる。

合より少ないと予想される。また、セリアの格子酸素に起因するピークは、シリカ被覆により 528.8eV より 529.5eV

３．
５

シリカ被覆セリアの特性評価に +0.7eV シフトした。これはセリア表面に被覆されたシリカは Ce-O-Si 結合を形成し、より電気陰性度の強い Si

ア ン モ ニ ア を 触 媒 と す る TEOS の シ ー ド 重 合［Siとの結合による影響が現れたものと考えられる。

（C2H5O）4 + 2H2O = SiO2 + C2H5OH］により得られたシリカ被覆カルシア固溶セリアの TEM 写真を図 12 に示す。

各試料の XPS Ce3d5/2 スペクトルを図 14 に示す。シリ10 − 20nm 程度のセリア粒子状に数 nm のシリカ層が比較カ被覆によりピーク位置が 881.3eV から 882.5eV にピーク

的均一に被覆されているのが観察される。

位置がシフトしており、この結果からも表面での Ce-O-Si

図 13 に XPS O1s スペクトルを示す。シリカ被覆前のカ結合の形成が示唆される。

ルシア固溶セリアには２つのピークが観察され、528.8eV

図 15 にランシマット法によるひまし油の酸化に対するの強いピークは格子酸素、531eV の弱いピークは表面吸着

カルシア固溶セリアの触媒活性評価結果を示す。シリカ被酸素に起因すると考えられる。シリカ被覆試料に観察され覆量の増加に伴い紫外線遮蔽能は低下したが、５wt％程る 533.1eV ピークはシリカの格子酸素に起因し、529.5 eV

度のシリカ被覆では紫外線遮蔽能の低下はわずかであった。

のピークはカルシア固溶セリアの格子酸素に起因する。シシリカ被覆により酸化触媒活性が低減されたが、低減効果

リカの格子酸素に起因する 533.1eV のピークは、Na2SiO3は、TEOS のシード重合による被覆の方が Na2SiO3 の酸を用いたシリカ被覆の場合、TEOS を用いた場合より弱い

加水分解による被覆より効果的であった。これは、本実験ことから、Na2SiO3 の酸加水分解では自発核の生成が多く、条件下では、TEOS のシード重合の方がシリカの生成速度

セリア表面に析出するシリカが TEOS のシード重合の場が遅く、均一なシリカ薄膜が形成されたためと考えられる。

図 12 シリカ被覆カルシア固溶セリアの TEM 写真 (a) 被覆前 (b) 20wt% シリカ被覆（45 min）、 (c)5 wt% シリカ被覆 (3 h)

140000
e

40000

d
c

20000

0
540 538 536 534 532 530 528 526
Binding energy / eV
図 13 各試料 XPS O1s スペクトル、a: カルシア固溶セ
リ ア、b：20wt% シ リ カ 被 覆 カ ル シ ア 固 溶 セ リ ア（Na2SiO3、45min）、 c：20wt% シリカ被覆カルシア固
溶セリア（TEOS、45min）、d：20wt% シリカ被覆カ
ルシア固溶セリア（TEOS、3h）、e: シリカbN(E)/E / Arbt.Unit

N(E)/E / Arbt. Unit

60000

d

120000100000

c

80000

b

60000
40000

a

910

a
900

890

880

Binding energy / eV
図 14 XPS Ce3d5/2 スペクトル、a：カルシア固溶セリア、b：
20wt% シリカ被覆カルシア固溶セリア（Na2SiO3、 45 min）、 c：
20wt% シリカ被覆カルシア固溶セリア（TEOS、 45min）、d：
20 wt% シリカ被覆カルシア固溶セリア（TEOS、 3h）− 14 −

半導体ナノ粒子の紫外光吸収による活性酸素生成とその制御に関する研究

Conductivity / mS cm-1

100
80
60
40
20
0
0

400

800

1200

Time / min
図 15 ラ ン シ マ ッ ト 法 に よ る 酸 化 触 媒 活 性 評 価（ 酸 化 基 質： ひ ま し 油、 温 度：
120℃）、a：ブランク、b：被覆無、c：10wt% SiO2 (Na2SiO3)、 d：20wt% SiO2
(Na2SiO3)、e：10 wt% SiO2 (TEOS)、 d：20 wt% SiO2 (TEOS)

４） 佐藤次雄、殷シュウ、藤代芳伸、長谷川恵、李鋭星、

４．まとめ

矢部信良、シリカ被覆セリアナノ複合体の合成と紫外線以上より、カルシア固溶セリアは、酸化チタンや酸化亜遮蔽特性、粉体および粉末冶金 , 51, 107（2004）．

鉛と比較し光触媒活性、DNA 損傷促進および活性酸素の

５） 矢部信良、佐藤次雄、ナノサイズセリアを用いた新生成が少なく、人体に対する安全性に優れた紫外線遮蔽材

しい紫外線遮蔽剤の開発と応用 , J. Soc. Inorg. Mater.

料であることがわかった。また、セリアの有機物の酸化にJapan, 11, 389（2004）.

対する触媒活性は、TEOS のシード重合によるシリカ被覆により効果的に低減可能であることがわかった。

６） A.M. El-Toni, S. Yin, Y. Hayasaka, T. Sato, Coating and
Photochemical Properties of Calcina-doped Ceria with
Amorphous Silica by a Seeded Polymerization Technique,（参考文献）

J. Mater. Chem., 15, 1293（2005）．

１） 矢部信良、百瀬禎一、佐藤次雄、藤本津佳、玉置篤、

７） A.M. El-Toni, S. Yin, T. Sato, Particle Size Control

金属酸化物固溶酸化セリウム及びそれを配合した樹脂組

of Plate-like Lepidocrocite-related Potassium Lithium

成物又は化粧料、特願 2003-091584.

Titanate Through Optimization of Synthesis Parameters,２） S. Yabe, T. Sato, Cerium Oxide for Sunscreen

Mater. Lett., 60, 185（2006）．
８） A.M. El-Toni, S. Yin, Y. Hayasaka, T. Sato, Synthesis

Cosmetics, J. Solid State Chem., 171, 7（2003）．
３） T. Sato, T. Katakura, S. Yin, T. Fujimoto, S. Yabe,and UV-shielding Properties of Silica-coated Calcia-

Synthesis and UV-shielding Properties of Calcia-doped

doped Ceria Nanoparticles via Soft Solution Processes,

Ceria Nanoparticles Coated with Amorphous Silica, SolidJ. Mater. Sci.,（2006）, in press.

State Ionics, 172, 377（2004）．

− 15 −

生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用
明治大学理工学部応用化学科

相 澤守

Hydroxyapatite（Ca10（PO4）（OH）
62 ; HAp）has been applied widely as a biomaterial for substituting human
hard tissues and as an adsorbent for chromatography.   The HAp crystal has two crystal planes with different
charges: positive on a-planes and negative on c-planes.   Thus, novel properties of the HAp may be producedby controlling the orientation of the crystal planes.   Controlled orientation may be achieved by modifying themorphology of HAp crystals.  For example, in order to increase the positive charge on the surface of the HAp
fibres, it is possible to grow hexagonal-shaped HAp fibres which are oriented along the c-axis so that the a(b)plane is wider than the c-plane.   It is expected that these apatite fibres have high specificity of adsorption toacidic proteins with negative charges.   One of the objectives of the present investigation was to establish thenovel process for the syntheses of the HAp crystals with well-controlled morphology.   We indicated the novel
syntheses process of plate-shaped HAp crystals using amorphous calcium phosphate (ACP) as a starting material.  
This process contains the control of growth direction of ACP to HAp by the absorption of amino acids, andthe accelerated crystal growth using an enzyme reaction of urea and urease.  In particular, in the case using a
glutamine acid as an amino acid, the plate-shaped HAp crystals were synthesized by hydrothermal treatment of
the HEPES buffer including the Ca2+ and PO43- ions, as well as urea and urease.

の合成に成功している [2-4]。しかしながら、いまだ c 面を

１．目的

多く露出した板状アパタイトの合成には成功していない。

水酸アパタイト（Ca10（PO4）6（OH）
2；HAp）は生体硬組

板状アパタイトの合成に関する報告には、結晶学的に板織を構成する無機成分と極めて近い化学組成をもち、これ状の形態をとりやすいリン酸水素カルシウムを前駆物質とを骨欠損部などにインプラントすると新生骨と直接結合すして、これを加水分解させて板状アパタイトを得る方法がるという優れた生体適合性を有する。このアパタイトは緻

あるが、この手法で得られる板状アパタイトは多結晶体で密質や多孔質のセラミックスや顆粒などに加工されて整形あり壊れやすい。また、アルコール共存下での水熱法によ外科および口腔歯科領域において臨床応用されている。まり合成する方法も報告されているが、サブミクロンオーダ

た、アパタイトはタンパク質などの生理活性物質の吸着剤

ーの微細なものしか得られない [5]。我々の知る限り、図１としても有用であり、吸着操作中にタンパク質の変性をほに示したような六角板状のアパタイト単結晶の合成に関す

とんど起こさない吸着剤として知られている。

る報告はなく、もし本提案でこの板状アパタイトの合成に

アパタイトは結晶学的には六方晶系に属する。そのモデル図を図１に記載する。このモデル図のように、アパタ

成功すれば、世界で初めての合成例を示すことになると考
えている。

[1]

イトには a 面と c 面という二つの結晶面がある 。一般的
2+に、a 面側は Ca が多く存在して正に帯電し、一方、c 面−

3−

もし、この板状アパタイトの合成に成功すれば、上述したタンパク質吸着剤としての用途だけでなく、その形状をが存在するために負に帯電してい活用することによりコスメトロジー分野への応用が充分にる。この結晶面の電荷により、タンパク質が吸着すると考期待できる。例えば、板状粒子は表皮への接着性がよく（化えることができ、a 面には負電荷をもつ酸性タンパク質が、粧ののりがよい）、また屈折率を変化させるため、くすみ

c 面には塩基性タンパク質が特異的に吸着する。我々はこなどを薄く見せる効果が期待できる。さらに、もともと生れまでにアパタイトのタンパク質吸着の特異性を向上させ

体適合性の高い物質を素材に用いているためにアレルギー側は主に OH と PO4るために、アパタイト結晶の形態制御法の確立を試み、a面を多く露出した構造をもつアパタイト単結晶ファイバー

繊維状アパタイト

Processing of biocompatible apatite
particles with well-controlled
morphology and its application

c面

Mamoru Aizawa

a面

Department of Applied chemistry,
Faculty of Science and Technology,
Meiji University− 16 −(-)

カルボキシル基を有するアミノ酸の吸着（グルタミン酸など）(+) (+) (+)(+) (+)(+) (-)(+)

図１

アミノ基を有するアミノ酸の吸着（リシンなど)(-) (-) (-) (-) (-) (-)(+)

板状アパタイト

アミノ酸共存下におけるHApの結晶成長（モデル）生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用やアトピー性皮膚疾患をもつユーザーへの安心感も高いと

２．実験考えられる。

２．１ 非晶質リン酸カルシウムを出発物質とする板状アパタイトの合成とキャラクタリゼーション

そこで、本研究では、HAp の形態制御プロセスの確立を指向し、特に板状アパタイトの合成方法について２つのプロセスで検討した。具体的には、１）HAp と近い構

出発物質の非晶質リン酸カルシウム（ACP）は以下の造をもつ非晶質リン酸カルシウム（Amorphous calcium

よ う な 手 順 で 合 成 し た。 す な わ ち、0.75 mol･dm−3 Ca

phosphate; ACP）を出発物質とし、ACP とアミノ酸の官（NO3）2 水溶液（pH 10）50.0 ㎝3 に 0.25 mol･dm−3（NH4）能基とを相互作用させて、ACP から HAp への転化反応お2HPO4 水溶液（pH 10）87.7 ㎝3 を加え、氷冷下で 1 分間

よびその結晶成長を制御することで HAp 粒子の形態制御撹拌した。生成した沈殿を固液分離した後、洗浄後、凍結を試みた。もうひとつのプロセスは、２）炭酸カルシウム

乾燥して ACP 粉体を調製した。

（CaCO3）とオルトリン酸（H3PO4）との水溶液反応およ次に、合成した ACP 粉体を用いて板状アパタイトの合び尿素とウレアーゼとの酵素反応を併用し、板状のリン酸成を試みた。今回、適用したプロセスは、（i）ACP への

水素カルシウム（dicalcium phosphate anhydrate: DCPA）

アミノ酸の吸着および（ii）HAp 合成バッファー中でのを経由して、その形態を維持したまま c 面を多く露出した

ACP からの HAp への転化および結晶成長からなる。その

HAp に転化させる合成方法である。

実験プロセスおよび実験条件をそれぞれ図２および表１にアミノ酸吸着用
バッファー

分散

アミノ酸の吸着(4 ℃, 1 day)

ACPスラリー
固形分 0.1%

ACP
HAp 結晶
精製水で洗浄後、アセトン置換により乾燥

結晶成長撹拌1) 37℃, 7 days
2) 50℃, 7 days
3) 水熱処理 ; 120℃, 3 h

アミノ酸吸着用バッファー (pH 6.5)
・20 ｍmol・dm-3 HEPES
・アミノ酸
HAp合成用バッファー (pH 6.0)
・20.0 mmol・dm-3 HEPES
・6.58 mmol・dm-3 CaCl4
・2.72 mmol・dm-3 NH4H2PO4・100 mmol・dm-3 尿素
・アミノ酸

図２
表１

ACPスラリー
遠心分離したのち、
上清を除く

HAp合成用バッファー
0.01 mass% ウレアーゼ（0.06 cm3 ）（HAp合成用バッファー10 cm3につき）
HEPES ;

2-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piuperazinyl]ethanesulfonic acid]

ACPからのHAp合成プロセス

ACP へのアミノ酸の吸着および HAp の合成条件

ACPへのアミノ酸の吸着（20 mM HEPESバッファー使用）
添加アミノ酸 ** アミノ酸濃度
mM

HApへの転化反応および結晶成長

pH

吸着温度

成分

アミノ酸濃度
mM

合成条件

無添加
Glu
Lys

--50, 100, 200, 300
50, 100, 200, 300

6.5
6.5
6.5

4℃
4℃
4℃

*
*
*

50, 100
50, 100
50, 100

37 ℃, 7 day
37 ℃, 7 day
37 ℃, 7 day

無添加
Glu
Lys

--50, 100, 200 , 300
50, 100, 200 , 300

6.5
6.5
6.5

4℃
4℃
4℃

*
*
*

50 , 100
50 , 100
50 , 100

50 ℃, 7 day
50 ℃, 7 day
50 ℃, 7 day

無添加
Glu
Lys

--50, 100, 200 , 300
50, 100, 200 , 300

6.5
6.5
6.5

4℃
4℃
4℃

*
*
*

50 , 100
50 , 100
50 , 100

120 ℃, 3 h
120 ℃, 3 h
120 ℃, 3 h*）20 mM HEPES + 6.58 mM CaCl2 + 2.72 mM NH4H2PO4 + 100 mM Urea（10 cm3）
，0.1％Urease（0.6 cm3）**）ここで、添加したアミノ酸はグルタミン酸ナトリウムおよびリシン塩酸塩の形で使用した。

− 17 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006示す。ACP を所定濃度のアミノ酸を添加した HEPES バ

させてアパタイトを合成した。なお、ウレアーゼは試料溶

ッファーに分散させてスラリー（固形分 0.1 mass%）を調液中の尿素に対して 24h 以内に加水分解するように添加製し、４℃で１日静置した。アミノ酸は酸性アミノ酸としした。得られた粉体のキャラクタリゼーションは 2．1 節てグルタミン酸ナトリウム（Glu）、塩基性アミノ酸としと同様な方法で行なった。

てリシン塩酸塩（Lys）を使用した。続いて、遠心分離によりアミノ酸を吸着させた ACP を固液分離し、それに所３．結果と考察

定量の HAp 合成バッファー（アミノ酸 , Ca2+, PO43-, 尿素，間保持して HAp を合成した。また、水熱条件（120℃ , ３

３．１ 非晶質リン酸カルシウムを出発物質とする板状アパタイトの合成とキャラクタリゼーションh）下でも同様に合成した。HAp 合成バッファー中の尿素

図３に HAp 合成の出発物質に用いた ACP の XRD 図をとウレアーゼは合成中に反応系の pH を増加させ、さらに示す。HAp の最大ピークである 31.7°近傍を中心として

ウレアーゼを含む溶液）を加え、37℃および 50℃で７日

2+

3−

バッファー中の Ca および PO4 が HAp 生成を促進させ

ブロードな回折パターンが得られた。この粉体を TEM にる。

より観察したところ（図４）、粒径約 100 nm の微粒子の合成した ACP および HAp は粉末 X 線回折法（XRD）

集合体であることが分かった。これらの粒子の制限視野および赤外吸収スペクトル法（FT − IR）により同定し、

電子線回折（SAED）図形はハローパターンを示し、図３

それらの化学組成を高周波誘導結合プラズマ分析（ICP）の XRD の結果と併せてこれらの粒子が非晶質であること

により決定した。得られた粒子の形態は走査型電子顕微鏡が分かった。この粒子の化学組成を ICP 発光分析により（SEM）および透過型電子顕微鏡（TEM）により観察した。

調べたところ、カルシウム含有量 33.46 mass% およびリン含有量 17.48 mass% であった。その Ca/P モル比は 1.48

２．２ 炭酸カルシウムとオルトリン酸との水溶液反応による板状アパタイトの合成とキャラクタリゼーション
本プロセスでは、炭酸カルシウム（CaCO3）とオルトリと計算され、約 1.5 と見積もりことができる。また、示差
熱重量分析（DTA-TG）によりこの ACP 粉体の加熱変化を調べたところ、600℃までの加熱で加熱による重量減少は一定となり、その減少率は 14.6 mass％であった。

ン酸（H3PO4）との水溶液反応および尿素とウレアーゼとこれらの結果から、今回の実験で使用した ACP は Ca9の酵素反応を併用し、最初に板状リン酸水素カルシウムを（PO4）6・8. 8H2O と表記できる。伊藤らの報告によれば [6]、形成させ、その形態を維持したまま HAp に転化させて板

非晶質リン酸カルシウム（ACP）の構造単位は組成式 Ca9状アパタイトの合成を試みた。

（PO4）6 で表せるクラスターであり、最近、ヒトの血漿の0.01, 0.05, 0.10 mol･dm−3 の炭酸カルシウムと沈殿剤で−3ある尿素を 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mol･dm

無機イオン濃度と等しくした生体疑似体液（SBF）中でのを含むスラリー（1000

アパタイトの成長がこの ACP を成長単元とするクラスタ

3㎝ ）に、Ca/P 比が 1.67 となるようにオルトリン酸水溶液

ー成長であることが明らかにされている。本研究で得られ（1000 ㎝3）を滴下した。1 時間攪拌後、硝酸を添加してている ACP もほぼ同様な化学組成であり、これを出発物

pH を 3.00 に調整し、水溶液とした。その試料溶液にウレ質して用い、所定の Ca2+ イオンおよび PO43 − イオンを含アーゼを添加して 50℃で 24 時間加熱し、尿素を加水分解

む溶液中に懸濁し、結晶成長させることにより水酸アパタ
イトの結晶形態制御法の確立を試行した。
この ACP 粉体を出発原料として板状アパタイトの合成

図３

図４

ACPのXRDパターン− 18 −

ACPのTEM写真及びその電子線回折生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用を行なった。まず、合成プロセスを確立するための予備的検討として、

されるアミノ酸は同一のものである。
先に述べた ACP を用いて HAp の合成を試みたところ、

１）異なるバッファーを用いた HAp 合成

すべての実験条件において ACP は HAp に転化した。そ２）異なる pH 条件下での HAp 合成（pH 一定）の結晶性は合成温度が高くなるにつれて向上し、水熱条件

３）弱酸性からアルカリ性への pH のダイナミックな変化

下で最も結晶性の高い HAp が生成した。また、IR スペクを利用した合成

トルから、生成した HAp が炭酸イオンを含有しているこ

４）HAp 生成に必要な Ca および PO42+3−とが分かった。その炭酸イオンに帰属されるスペクトルのイオンの供給吸収は合成温度が低い方がより顕著であった。

の４つの独立した実験を行なった。
こ れ ら の 知 見 を 総 括 す る と、 バ ッ フ ァ ー と し て は代表例として、アミノ酸として Glu を使用し、異なる温HEPES を 利 用 し、pH を ダ イ ナ ミ ッ ク に 変 化 さ せ な が度で合成した HAp の XRD パターンと SEM 写真を図５

ら Ca2+ および PO43 − イオンを供給することが ACP からに示す。XRD パターンでは、いずれも HAp に帰属されHAP への転化反応に有効であることが分かった。そこで、る回折線が見受けられるが、37℃および 50℃では結晶性

これらの知見をもとに次のプロセスを考案し、合成実験をが低く、120℃の水熱条件下では結晶性の比較的高い HAp行なった。

が得られた。特に、酸性アミノ酸である Glu を用いて合成

本合成プロセスは、（i）ACP へのアミノ酸の吸着およ

した場合には HAp の（002）面（２θ=25.8°）が比較的高び（ii）HAp 合成バッファー中での ACP からの HAp へ

い強度で検出された。SEM 観察では、得られた粉体は板の転化および結晶成長からなる。その実験プロセスおよび状粒子から構成されて、合成温度の増加とともにその粒径実験条件は既にそれぞれ図 2 および表 1 に示している。なも増大することが分かった。XRD の結果と併せて考える

お、（i）で吸着させたアミノ酸と（ii）の結晶成長で使用と、板状の平面が HAp の c 面に対応している可能性がある。

図５ HApの形態に及ぼす合成温度の影響*アミノ酸（Glu）共存下での合成：１）アミノ酸吸着バッファー：200 mM
２）HAp合成バッファー：50 mM− 19 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

次に、50℃および水熱条件下で合成した HAp の粒子形
態を図６に示す。これらの SEM 写真は表１の Bold で示

３．２ 炭酸カルシウムとオルトリン酸との水溶液反応による板状アパタイトの合成とキャラクタリゼー

した実験条件に対応している。合成温度を 50℃とし、アション

ミノ酸無添加で合成した場合は粒状、酸性アミノ酸（Glu）

3．1 節のプロセスでアパタイトの板状化には成功したおよび塩基性アミノ酸（Lys）を添加して合成した場合はが、目的とするアパタイトの配向性（c 面が多く露出した

いずれも板状結晶が生成した。カルボキシル基を多くもつ表面構造）という観点ではいまだ課題を残していた。そこ

Glu を添加した方がアミノ基を多くもつ Lys を添加した場

で、別のアプローチにより c 面が多く露出した板状アパタ

合よりも板状粒子が生成しやすい傾向が認められた。

イトの合成を試みた。具体的には、１）炭酸カルシウムとこれらの結果より、アミノ酸共存下で ACP から HAp

オルトリン酸との水溶液反応および２）尿素とウレアーゼへの添加反応および結晶成長を行なうと板状粒子が生成すとの酵素反応を併用して板状アパタイトを合成するというることが見いだされた。また、結晶成長を水熱条件下で行試みである。

なうと 50℃の場合よりも結晶性の高いより大きな HAp 結

今回の報告では、炭酸カルシウムとオルトリン酸との水晶が得られることが分かった。逆に、37℃で合成した場合

溶液反応に限定しているが、この出発原料の組み合わせはには 50℃や水熱条件に比べて微細な HAp 結晶が生成した。

他の種類のカルシウム原料とリン酸塩原料との組み合わせ

アミノ酸共存下での HAp 合成により板状粒子が生成しを実際に試した実験結果に基づいて決定したものである。

た理由として、HAp を構成する ACP クラスターは HAp

まず、炭酸カルシウムとオルトリン酸の各出発原料の濃と類似した構造をであり、その負に帯電した c 面とアミノ度および尿素濃度をパラメータとして変動させ、トータル酸のアミノ基が相互作用して c 面方向の結晶成長速度が遅24 種類の実験を行なった。Ca2+ および PO43 − の濃度をあくなるため、板状粒子が生成したものと考えられる。また、

げると pH が上昇しにくくなるためリン酸水素カルシウム

アミノ酸のカルボキシル基は溶液中の Ca2+ とキレート化（DCPD）が多く存在し、尿素濃度が高い場合にのみ HAp

して、ACP クラスターの a 面と相互作用しにくくなるたと リ ン 酸 八 カ ル シ ウ ム（Octacalcium phosphate: OCP）

め、a 面方向への特異的な結晶成長が起こらなかったものが生成した。
特 に、0.01 mol･dm−3 CaCO3 ，0.006 mol･dm−3 H3PO4と思われる。

の場合、いずれの尿素濃度でも HAp と OCP との混合相となり、0.5 mol･dm−3 尿素のときは配向性が見られず、特に 1.0−2.0 mol･dm−3 尿素のとき c 面に相当する（002）（004），
面の回折強度が特異的に高い HAp が生成した（図 7（a））。

図６

HApの形態に及ぼすアミノ酸添加の影響

図７ 酵素反応を利用して合成したHAp粉体のXRD図
出発物質：0.01mol・dm−3 CaCO3，0.006 mol・dm−3 CH3PO4
1.50 mol・dm−3（NH2）
2CO，HNO3によりpH３に調整（a）合成粉体（50℃，24 h）（b）（a）
を120℃，24 h水熱処理した粉体− 20 −

生体適合性アパタイト粒子の結晶形態制御プロセスの確立とその応用

図８ c 面を多く露出したHAp粉体のSEM写真
出発物質：0.01mol・dm−3 CaCO3，0.006 mol・dm−3 CH3PO4
1.50 mol・dm−3（NH2）
2CO，HNO3によりpH３に調整（a）合成粉体（50℃，24 h）（b）（a）
を120℃，24 h水熱処理した粉体

また、この粉体の粒子形態を図８（a）に記載したが、板処理することにより板状のアパタイトを合成できることが状の形態をしていることが観察された。この表面に多く露分かった。
また、１）炭酸カルシウムとオルトリン酸との水溶液反出している面が HAp の c 面に相当すると思われる。
この配向性の原因は出発原料の CaCO3 の緩衝能によ応および２）尿素とウレアーゼとの酵素反応を併用し、板り 尿 素 の 加 水 分 解 に よ る pH の 上 昇 が 緩 や か に 起 こ り、状アパタイトの合成を試みたところ、前述の方法よりも高DCPD から OCP そして HAp へと DCPD の形態を維持しい配向性を維持した板状アパタイトが生成することが分かたまま加水分解が進行したためと考えられる。

った。

さらに、この配向性の高い HAp と OCP との混合粉体

アパタイトは生体適合性が高く、しかも板状の粒子形態

を 120℃ , 24 h で水熱処理した結果を図７（b）および図はコスメトロジー分野への応用が大いに期待できる。例え８（b）に示す。図７（a）の XRD 図から、水熱処理後にば、板状粒子は表皮への接着性がよいと考えられ、また屈OCP はすべて HAp に転化していること、および（002）

折率を変化させるため、くすみなどを薄く見せる効果が期面に対応する反射が比較的強く検出されていることが分か待できる。さらに、アパタイトはあらゆる素材のなかで最る。この結果は水熱処理後も目的とする c 面を多く露出しも生体適合性の高い物質のひとつであるため、アレルギーたアパタイトが合成できていることを示している。また、やアトピー性皮膚疾患をもつユーザーへの適用も可能であ

図 8（b）の SEM 写真からも板状の形態が水熱処理後でもろう。今後は産学連携も視野に入れながら、この新素材の維持されていることが確認できる。

コスメトロジー分野への応用を検討していきたい。

したがって、本プロセスは ACP を出発物質とする方法
よりもアパタイトの配向性を制御可能な方法として有望で（引用文献）

あり、今後、大量合成の方法を構築することにより従来の

１）T. Kawasaki, J. Chromatogr., 544, 147（1991）．

アパタイトとは異なる新しい機能を持った「生体適合性粒２）M. Aizawa, A. E. Porter, S. M. Best and W. Bonfield,
Biomaterials, 26, 3427–3433（2005）．

子」の創出が可能となると考えられる。

３）M. Aizawa, F. S. Howell, K. Itatani, Y. Yokogawa, K.
Nishizawa, M. Toriyama and T. Kameyama, J. Ceram.

４．総括

Soc. Jpn., 108, 249–253（2000）．

アパタイトの形態制御プロセスの確立を指向して２つのプロセスにより板状アパタイトの合成を試みた。まず、

４）相澤守 , 木下真喜雄 , 山田耕二 , 板谷清司 , 岸岡昭 , 無機マテリアル , 5, 387–397（1998）．

ACP を出発物質として、アミノ酸の吸着による成長方向

５）F. Nagata, Y. Yokogawa, M. Toriyama, Y. Kawamoto,の制御と尿素とウレアーゼの酵素反応を利用した新規な板

T. Suzuki and K. Nishizawa, J. Ceram. Soc. Jpn., 103,状アパタイトの合成プロセスを提案した。特に、アミノ酸としてグルタミン酸（Glu）を利用し、ACP に Glu を吸着させた後、それを尿素およびウレアーゼとともに Ca2+ お
よび PO4

3−

70–73（1995）．
６）伊藤敦夫 , 小沼一雄 , 立石哲也 , 日本結晶成長学会誌 ,25, A134（1998）．

を含む HEPES バッファーに懸濁させて、水熱− 21 −

熱応答性インテリジェント高分子の皮膚ゲル化機能を付与した
新規化粧品素材の開発
北海道医療大学薬学部

宮 崎

正 三

Pluronic F127(PLF-127) is a high molecular weight poly(oxyethylene) /poly(oxypropylene)/poly(oxyethylene)
triblock copolymer, aqueous solutions of which form thermally reversible gels on warming to body temperature.
When xyloglucan derived from tamarind seed is partially degraded by β-galactosidase、the resultant product(GXG-TG) exhibits thermally reversible gelation in dilute aqueous solution.  The gelation behaviour is similar
to that observed with Pluronic F127, with a sol-gel transition on warming from refrigerator temperature.
We previously reported the potential use of these thermo- responsible intelligent polymers for   drug delivery
systems.   We now compared the potential of Pluronic F127 and xyloglucan gels as cosmetic materials. Chilled
aqueous solutions of PLF-127 and GXG-TG formed gels at concentrations of 20-30%w/w  and  1-2%w/w when
warmed to 37℃ ,  respectively. The xyloglucan sol had higher viscosity than the Pluronic sol. Stress-strain plots ofthe xyloglucan gels were typical of those for elastic gels, but the Pluronic showed different rheological behaviour
to that of the xyloglucan gel.   All of the   Pluronic and xyloglucan sols formed gels at gelation temperratures
decreasing over the range 21.5 to 10.2℃ and 27.0 to 22.0℃ with increasing concentration,   respectively. The
difference in gelling properties of sols was attributed to differences in the structure of the gels. The xyloglucan
has recognized non-toxicity and higher moisture content in rat skin compared to that of the Pluronic. These
results suggest that novel  liquid cosmetic materials with on skin gelling properties can be developed by thermoresponsible intelligent polymers.

用すると、皮膚や創傷面の深部にまで達する。しかし、体１．緒言

温では急速にゲル化するため、局所滞留性や薬物徐放性をポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロッ示す。また、プルロニックは水溶性であるため、使用後はク共重合体であるポロクサマ−（Poloxamer）は、プルロ

水洗で簡単に除去することができるなどの特徴がある４）。

ニック（PluronicR）として市販されている非イオン性界

豆科植物タマリンド（Tamarindus indica）の種子中に面活性剤である。このうちプルロニック F-127（PLF-127）

存在するガラクトキシログルカン（GXG）は、増粘安定はエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドが７対３か剤として主に食品分野で広く用いられている。GXG はセら成る分子量 11,500 の高分子化合物であり（Fig. １）、プルロースと同じ β- 1、4 グルカンを主鎖とし、側鎖に α-1、ルロニック類の中で最も毒性の少ないもののひとつとし6 でキシロース、このキシロースに β-１、２でガラクトー

１）て知られている 。さらに PLF-127 の濃厚溶液（20 ─ 30％

スが結合している（Fig. １）。この側鎖ガラクトースの個w/w）は低温では液体でゾル状態であるが、室温や体温数が０個の７糖、１個の８糖、２個の９糖が GXG の基本

ではゲルを形成する性質（熱応答性ゲル化）がある。

ユニットとなっている。最近、この GXG の側鎖ガラクト

１）

PLF-127 は、当初は人工皮膚として使用された 。このースを β- ガラクトシダーゼによって除去率 30 ─ 55% で部ゲルに殺菌剤として硝酸銀や乳酸銀を混合したものを熱傷分除去した物質（GXG -TG，Fig. １）が、低濃度（１─３面に塗ると、感染や敗血症を防止し、しかも創傷治癒を妨％ w/w）で可逆的に冷却によってゾル化、加熱によってげないという。Nalbandian ら２） は、火傷皮膚の治療に人工皮膚として PLF-127 を用いると、治癒速度が促進されることを報告している。これらのことから、PLF-127 は経皮吸収剤のゲル基剤としての有用性も期待された３）。低温で保存したプルロニック溶液を皮膚や傷の深いところに適Development of novel cosmetic
materials with on skin gelling propertiesof thermo- responsible intelligent
polymers
Shozo Miyazaki
Faculty of Pharmaceutical Sciences
Health Science University of Hokkaido

Fig.1 Structures of PLF-127 and GXG-TG− 22 −

熱応答性インテリジェント高分子の皮膚ゲル化機能を付与した新規化粧品素材の開発

ゲル化するという、通常のゲル化多糖と異なる現象を示す
５）CR-200D、㈱サン科学）を用いて行った。試料溶液 30g をことが見いだされた 。この物質は天然物由来の多糖であ50 ㎖ビーカーに注入し、３時間一定温度（37℃）に保存

り、１─３％ w/w の低濃度で熱応答性ゲル化を示すこと

した後に行った。アダプターは直径 2.5cm の円形平板型をから、生体に対して安全なことが予想された。

用い、試料台の上昇速度は 60mm/min で測定した。試験

著者らは先に、PLF-127 及び GXG-TG の熱応答性ゲル

開始後、ゲルが破断され応力が大きく低下する点における化の特性にもとづいて、投与時は液体（ゾル）であるが体荷重をゲル強度とした。また、ゲル強度が得られるまでに内ではゲルとなる新しい投与技術を開発した。すなわち、アダプターが移動した距離を変形とし、試料の厚みで除し薬を PLF-127

６）あるいは GXG-TG

７）に溶解して直腸に投て歪みとした。

与したところ、薬の効果が持続する結果が得られた。したがって、薬を投与する時には液体であるため容易に適用で

２−５

ゾル−ゲル転移の測定

き、また体温ではゲルとなるために薬の徐放性や投与部位

PLF-127：一定温度（５℃）に保った 20 ㎖のゾル試料に薬を長時間留めておくことが可能である。また、直腸ばを入れたバイアル瓶を 37℃の水浴に入れ、一定速度で攪かりでなく液剤のように飲み易い経口投与あるいは眼、鼻、

拌する時、撹拌子（20 ㎜）がプルロニックのゲル化によ

皮膚、腹腔内など様々な薬の投与に応用できることが示唆

り停止する時の温度（TAKARA・複合モ−ド温度プリンされた

８− 11）タ D613、宝工業㈱）及び時間をゲル化温度及びゲル化時。

本研究では、この熱応答性ゲル化の新技術を化粧品素材

間とした。

に応用し、「皮膚で固まる（ゲルとなる）新タイプの液体

GXG-TG：GXG-TG ゾルのゲル化挙動（ゲル化温度及び化粧品」の開発を試みた。そのために先ず、化粧品素材とゲル化時間）は、試験管倒立法により測定した。すなわち、しての最適処方、基礎的物性及びゾル - ゲル転移について試験管に試料溶液（10g、２─３℃）を注入し、一定温度（10検討した。

℃）の恒温槽に垂直に入れ、恒温槽内の温度を約１℃ / ２
min の速度で昇温させ、ゲルを形成した時の温度を測定し、ゲル化温度とした。また、試験管を一定温度（20、30 及２．実験方法２−１

び 40℃）の恒温槽に垂直に入れ、ゲルを形成した時の時

試料間を測定し、ゲル化時間とした。

Pluronic F-127（PLF-127）は Sigma 社から購入したものを、GXG-TG（Lot. 9530L、ガラクトース除去率 44％）は大日本製薬㈱より供与されたものを使用した。その他の試薬等は、すべて一級以上のものを使用した。

２−６

皮膚水分量の測定

実験には、体重約 290g の Wistar 系雄性ラットを用いた。
実験前日にペントバルビタール麻酔下、電気バリカン及び電気カミソリを用いて腹部を徐毛した。実験当日、ウレタ

２−２

ゾルの調製

ン麻酔後背位固定し、1.5％ w/w GXG-TG あるいは 25％

20％、25％及び 30％ w/w PLF-127 水溶液（ゾル）は、

w/w PLF-127 のゾル 0.5g を直径 2.12cm の面積に塗布し秤量した試料を低温で穏やかに攪拌しながら徐々に精製た。２時間後ゲルを取り除き、肌水分計（DM-R1-A、松水あるいは pH 7.4 リン酸緩衝液に加え、分散・溶解させ下電器）により皮膚水分量を測定した。

冷蔵庫で一晩放置し、調製した。1、1.5 及び２％ w/w
GXG-TG 水溶液（ゾル）は、秤量した試料を精製水ある

３．結果及び考察

いは pH 7.4 リン酸緩衝液に加え、混合物をホモジナイザー（CM-200、㈱井内盛栄堂）で撹拌（室温及び氷冷下）することにより調製した。

３−１

液状化粧品としてのゾルの調製

ゾルの流動性は、化粧品適用時の使用性や展延性あるいは皮膚浸透性と関連して重要となる。塗りやすくて細かい

２−３

ゾル粘度の測定

しわにも入り込むことの可能なゾル粘性を示し、皮膚で化

試料の水溶液（ゾル）の粘度は、E 型粘度計（TV-20 Ｈ

粧品素材として十分な強度を有するゲルを形成するためのmodel E、㈱トキメック）を用いて測定した。粘度計に最適処方を検討した。その結果、プルロニック（PLF-127）

コーンロータ（1° 34'×R24）を取り付け、ずり速度には 25% w/w 以上で、キシログルカン（GXG-TG) は 1.5%

対する粘度の関係を５℃で測定した。

w/w 以上で、低温（＞５- ７℃）ではゾルであるが体温では良好なゲルを形成することが判明した。

２−４

ゲル強度の測定

Fig. ２は、pH 7.4 リン酸緩衝液を用いて調製した 25%

ゲルの破断強度解析は、レオメーター（RHEOMETER

w/w PLF-127 と 1.5% w/w GXG-TG の５℃におけるゾル− 23 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

粘性を E 型粘度計により測定した結果である。キシログ

ルロニックはキシログルカンと異なる曲線流動を示した。

ルカンのゾルは、プルロニックより大きな粘性を示した。

これは、両者のゲル構造の違いによるものと考えられる。

またプルロニックはニュートン流動を示したのに対し、キ

すなわち、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのシログルカンの粘性はずり速度の増加に伴い粘度は減少す

ブロック重合体である PLF-127 では、温度が上昇によるる非ニュートン性の流動を示した。

球状ミセルの疎水的会合が生じるためにゲル化が起こる。
一方 GXG-TG のゲル化は、直鎖状糖類の架橋形成により

３−２

ゲル強度

ゲル化するものと推察される。

Fig. ３は、レオメーターにより測定した 37℃でのゲル破壊曲線を示したものである。この曲線においては、ゲル

３−３

化粧品素材としてのゾル - ゲル転移の評価

強度が大きいほどゲルは固く、また応力の傾きが小さいほ

PLF-127 及び GXG-TG を液体（ゾル）として皮膚に適

ど変形しやすいことを示す。ゲル強度が小で応力の傾きが用した時のゲル化の転移温度及び転移時間を測定し、本ゲ大であれば、もろいゲルであることになる。キシログルカ

ル化反応の定量的解析を行った。また、ゾル - ゲル転移機

ンでは strain（ひずみ、変形）が約 0.6 に破断点をもち、構についても考察を加えた。

これ以降で stress（応力、ずり）は急激に減少した。この

20％、25％及び 30% w/w の PLF-127 ゾル（５℃、20 ㎖）

ことから、キシログルカンはゼラチンのような弾力と寒天を 37℃に放置し、ゲルを形成する温度及び時間を測定しのようなもろさを併せ持っていることが判った。一方、プた時の結果を、Fig. ４（A）に示す。プルロニック濃度がFig.2 Viscosity of Sols of 1.5% w/w Xyloglucan
and 25% w/w Pluronic F-127 in pH7.4
Phosphate Buffer at 5℃

Fig.3 Rheological Properties of 1.5% w/w Xyloglucan and 25% w/w
Pluronic F-127 in pH7.4 Phosphate Buffer at 37℃

Fig.4 Sol-gel Transition Temperatureas a Function of PLF-127 (A) and GXGTG (B) Concentration− 24 −

熱応答性インテリジェント高分子の皮膚ゲル化機能を付与した新規化粧品素材の開発

高くなると、PLF-127 の熱容量が一定であることを反映し

３−４

皮膚保湿効果てほぼ直線的に減少することが認められた。この結果から、PLF-127 及び GXG-TG は低温（５℃）では液体でゾル

25％ w/w PLF-127 ゾルのゲル化温度は約 15.5℃であるこ状態であるが、室温（25℃）や体温（37℃）ではゲルを形とが判った。また、この時のゲル化時間は約 1.7 分だった。

成する性質（熱応答性ゲル化）がある（Fig. ５）。プルロ

プルロニックは２個の親水性ポリオキシエチレン鎖

ニック及びキシログルカンの皮膚保湿効果を、ゾルをラ（POE）の間に疎水性ポリオキシプロピレン鎖（POP）がット腹部に塗布し、肌水分計により皮膚水分量を測定する

位置する構造から成り、POE/POP/POE トリブロック重ことにより評価した。肌水分計で測定した２時間後の水分12）

合体のミセルの充填により形成される立方形ゲルである 。

量 は、1.5 ％ w/w GXG-TG で 約 36 ％（35.8±3.7、mean

低温では水素結合により溶解しているが、温度が上昇する±S.E.、n=3）だったのに対し、25％ w/w PLF-127 ではと疎水基近傍の水分子（構造水）がはじきだされ、POP

約 30 ％（29.6±1.7、mean±S.E.、n=3） だ っ た。25 ％同志の疎水的会合が生じるためにゲル化が起こるものと考

w/w PLF-127 ゾルを皮膚に塗布すると、皮膚表面で薄い、

13）。従って、プルロニックの濃度が高い程、まフィルム状ゲルを迅速に形成した。1.5％ w/wGXG-TG ゾ

た疎水性の大きい程この会合が生じやすく、ゲル化が起こ

ルの水分含量は 98.5％と高く、そのゲル形成はプルロニッ

りやすいものと推察される。

クより遅い。キシログルカンでは水分の蒸発によるゲルのえられる

1、1.5 及び 2％ w/w GXG-TG ゾルのゾル−ゲル転移挙

水分含量の変化が皮膚の水和に与える影響はプルロニック

動を検討し、得られたゲル化温度を Fig. ４（B）に示した。

より少なく、皮膚保湿効果が大きいことが予想された。

プルロニックと同様に、GXG-TG 濃度が高くなるに従い
ゲル化温度がほぼ直線的に減少することが認められた。こ

４．総括の結果から、1.5％ w/w の GXG-TG は約 23℃でゲル化することを示している。また、1.5％ GXG-TG のゲル化時間
は 30℃で約 3.4 分、40℃で約 1.8 分だった。

化粧品には固形（パウダー、スティック）から半固形（クリーム、ジェル）の他に液状（化粧水、ローション）まで

GXG-TG のゾル−ゲル転移機構についてはまだ明らか

様々なタイプがあり、多くの物質が基剤として使用されてにされていないが、メチルセルロースのゲル化機構とほぼいる。ポリオキシエチレン（POE）とポリオキシプロピ

同じであると考えられる。メチルセルロースにおいては、

レン（POP）のブロック共重合体であるポロクサマーは、

温度の上昇によってメチル基置換度の高いグルコース間のプルロニック（PLF-127）として市販されている非イオン

疎水的相互作用が強くなり、疎水性グルコースの多い領域

性界面活性剤である。GXG-TG は、豆科植物タマリンドが会合したフリンジドミセルを形成し、これがさらに架橋の種子中に存在するキシログルカン多糖の側鎖ガラクトーを形成してゲル化が起こることが示唆されている 14, 15）。こスを β- ガラクトシダーゼによって約 44％除去した物質でれらの結果から、GXG-TG の濃度が高い程また疎水性のある。これらは何れも低温ではゾルであるが、体温ではゲ大きい程、この架橋形成が生じ易く、ゲル化が起こりやす

ルを形成する熱応答性ゲル化の特性がある。著者らは先に、いものと推察される。

PLF-127 及び GXG-TG の熱応答性ゲル化の特性にもとづ

Fig.5 The Sol (5℃ ) or Gel (25℃ ) State of 25% w/w Pluronic F-127− 25 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

いて、投与時は液体（ゾル）であるが体内ではゲルとなる

Pharm. Bull. , 34, 1801-1808, 1986 .

新しい投与技術を開発した。本研究では、この熱応答性ゲ７）Miyazaki, S., Suisha, F., Kawasaki, N., Shirakawa,

ル化の新技術を化粧品素材に応用し、「皮膚で固まる（ゲM., Yamatoya, K., Attwood, D., Thermally reversible

ルとなる）新タイプの液体化粧品」を開発する。そのため

xyloglucan gels as vehicles for rectal drug delivery, J.

に先ず、化粧品素材としての最適処方を検討し、基礎的物

Control. Release, 56, 75-83, 1998.

性及びゾル - ゲル転移について検討した。その結果、低温

8) Miyazaki, S., Tobiyama, T., Takada, M., Attwood, D.:で保存したゾルを液状化粧品として皮膚に適用すると体温

Percutanous absorption of indomethacin from Pluronic

ではゲル化するために、化粧品成分の浸透性や皮膚の保湿F127 gels in rats. J. Pharm. Pharmacol., 47, 455-457, 1995.

力を制御できることが期待された。さらに、皮膚やしわの９）Suisha, F., Miyazaki, S., Kawasaki, N., Shirakawa, M.,

細かな凹凸や深部にまでゾルが侵入できる。また PLF-127

Yamatoya, K., Sasaki, M., Attwood, D. : Thermally gelling

及び GXG-TG は水溶性であるため、使用後は水洗で簡単

tamarind-derived Xyloglucan gels as sustained releaseに除去することができる。特にキシログルカンは天然多糖

vehicle for intraperitoneal administration of mitomycin C

であり、低濃度（１- ３％ w/w）で熱応答性ゲル化を生. Int. J. Pharm., 172, 27-32 , 1998.

じるため毒性がなく、ヒトにやさしい化粧品素材（ヒュー10）Miyazaki, S., Kawasaki, N., Endo, K., Attwood,D.:

マンフレンドリーコスメ）として、また付加価値の高い新

Oral sustained delivery of theophylline from thermally

タイプの化粧品素材として今後の発展が大いに期待される。

reversible xyloglucan gels, J. Pharm. Pharmacol., 53,
1185-1191, 2001.

謝辞11）Miyazaki, S., Suzuki, S., Kawasaki, N., Attwood, D.: In

本研究を遂行するにあたり、ご支援をいただきました㈶situ gelling xyloglucan formulations for sustained release

コスメトロジー研究振興財団及び共同研究者に深謝いたし

ocular delivery of pilocarpine hydrochloride, Int. J.

ます。

Pharm., 229, 29-36, 2001.
12）Attwood, D., Collett, J.H., Tait, C.J. : The micellar（参考文献）

properties of the poly (oxyethylene) -poly (oxypropylene)

１）Schmolka, I.R. : Artificial skin I. Preparation andcopolymer Pluronic F-127 in water and electrolyte
solution, Int. J. Pharm., 26, 25-33 , 1985.

properties of PluronicF-127 gels for treatment of burns,

13）Booth, C., Attwood, D., Effects of block architecture

J. Biomed. Mater. Res., 6, 571-582, 1972.
２）Nalbandian, R.M. , Henry, R.L., Wilks, H.S. : Artificial

and composition on the association properties ofskin II. Pluronic F-127 silver nitrate or silver lactate gel inpoly (oxyalkylene) copolymers in aqueous solution.

the treatment of thermal burns, J. Biomed. Mater. Res.,

Macromol. Rapid Commun. , 21, 501 (2000)
14）Haque A., Jones K., Richardson R.K., Morris E.R.,

6, 583-590, 1972.
３）Chen-Chow, P.-C. , Frank, S.G. : In vitro release of

Thermal gelation of metylcellulose: mechanism andlidocaine from Pluronic F-127 gels, Int. J. Pharm., 8,

structure, Gums and Stabilizers for the Food Industry, 7,291-300, 1988.

89-99, 1981.
４）Henry, R.L., Schmolka I.R. Burn would coverings and15）Yuguchi, Y., Mimura, M., Urakawa, H., Kajiwara, K.,

the use of poloxamer preparations, Cri. Rev. Biocompat.,

Shirakawa, M., Yamatoya, K., Kitamura, S., Cross-linking

5,207-220, 1989.

structure formation of some polysaccharides in aqueous５）Shirakawa, M., Yamatoya, K., Nishinari, K.: Tailoring

solution. In Proceedings of the international workshop

of xyloglucan properties using an enzyme, Foodon green polymers -Re-evaluation of natural polymers.

Hydrocolloids, 12, 25-28, 1998.

Adisesha, H. T., Sudirjo, S. T., Panggabean, P. R., Arda,

６）Miyazaki, S., Yokouchi, C., Nakamura, T., Hashiguchi,N., Hou, W.M., Takada, M.: Pluronic F127 gels as a novel
vehicle for rectal administration of indomethacin, Chem.

− 26 −

J. and Soetrono, C. W., (Eds.) Indonesian Polymer
Association, Indonesia, 306-329 , 1997.

超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーンゲルの合成とその構造特性
京都大学化学研究所高分子機能化学研究領域

妹 尾

政 宣

Three-dimensional crosslinked silicone gels were synthesized using Poly (dimethylsiloxane) (PDMS)
macromonomers with the polymeric functional groups in both ends as crosslinked agents. The distance between
crosslink points in the gel was increased with an increase of molecular weights of PDMS. We confirmed that thedegree of swelling in toluene was increased with an increase in the distance between crosslink points of gels.
Silicon gels were treated by supercritical carbon dioxide (scCO2) at 40℃ , 11MPa for 2 hours. We observed thatthe degree of swelling of treated gels was little different from the untreated one, though unreacting monomers
in gels were efficiently extracted by scCO2. This is a first preliminary result on the treatment of the silicone
gel by scCO2, which shows the unique behavior unlike foaming technique. Additionally, a silicone gel was also
obtained from a homogeneous solution consisting of s-PS and PDMS in dichloroethane (DCE) when it was cooledat the rate of 5℃ /min from 155℃ to room temperature. After drying gelated samples at 70℃ for 24 hours, anovel polymer blend type of the physical gel consisting of s-PS and PDMS was obtained. DMA measurements
revealed that the novel type of a physical gel had a strong mechanical property and a high thermal stability.
The crystallite of s-PS not only plays a role of the network junction in the physical gel but also prevents themacroscopic phase separation between s-PS and PDMS.

した肌触りだけでなく、耐薬品性、薬品混和性などが著し

１．緒言

く上昇することが期待され、次世代のコスメトロジーを支

シリコーンゲルはスキンケアやヘアケアなどの化粧品にえていく基盤技術になり得る。さらに、ナノポーラスシリ

おける基質材料として最も幅広く用いられている 。通常、コーンゲルの合成と同時に scCO2 で低温抽出された天然香

シリコーンゲルと各種用途に用いるための化合物を有機溶

料などをワンポットで孔の中に均一に分散できれば、配合媒中で機械的に分散させることにより、新油性のシリコープロセスの面においても革新的な影響が期待される。また、ン含有製品が得られる 。シリコーンゲルはそれ自身が親

ポリジメチルシロキサン（PDMS）マトリックス中でシン

油性化合物であるため、皮膚や角質層に浸透しやすい性質

ジオタクト立体規則性ポリスチレン（s-PS）の包接結晶をを有している。しかしながら、耐溶媒性や耐酸化性に劣る

架橋点として分散させた新しいタイプのナノポーラスゲル

ため、各種用途に用いるための化合物との配合ブレンドがの合成も試みた。本プロセスは均一溶液からの s-PS の結不安定になり、均一な分散を得ることは難しく、シリコー

晶化によるシリコーンポリマーとのブレンド物理ゲル形成

ンゲルを用いた配合用途は限られるのが現状である。また、の新しい試みであり、得られた物理ゲルは通常では見られポリスチレンなどの炭化水素系化粧品原料とは相溶性が悪ない特異な粘弾性挙動を示したので報告する。

１）

２）く配合技術の更なる進歩が待たれている。
そこで本研究では超臨界二酸化炭素（scCO2）を溶媒と２．実験して用いてシリコーンゲルを合成することにより、有害な有機溶媒を使用せず、かつ、ナノスケールの多孔を有する

２−１

シリコーンゲルの合成

新規な機能性ゲルを創製することを目的とする。また、得本目的のため、まず分子量の異なる３種の両末端メタク

られるナノポーラスシリコーンゲル中の多孔構造はゲスト

リレート型ポリジメチルシロキサンテレケリックマクロモ

分子を包接出来るため、更なる反応場として利用できるこノマー（MA-PDMS-MA-1450, 6100, 10500）を用いて、
2, 2’-とが期待される。このような高性能ゲルはナノメートルサ

アゾビスイゾブチロニトリル（AIBN）を開始剤として

イズの多孔が均一に分散しているので滑らかでしっとりと60℃にて真空中で架橋反応を行うことにより、架橋密度の異なるシリコーンゲルを合成した（スキーム１）。MA-

Synthesis and characterization of nanoporous silicone gel using supercriticalcarbon dioxide

PDMS-MA-1450, 6100, 10500 はチッソ㈱より提供して頂いKazunobu Senoo
Kyoto University, Institute for Chemical
Research
スキーム１ MA-PDMS-MA マクロモノマー− 27 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

たものを用いた。AIBN はメタノールからの再結晶法によよる分子量測定およびキャラクタリゼーションの結果を示り精製したものを用いたす。最も分子量の小さいマクロモノマーは微黄色の透明液

。

３−５）

体であり、他のマクロモノマーは無色透明液体であった。

２−２ 超臨界二酸化炭素（ CO2）を用いた膨潤実験

図１に合成されたシリコーンゲルの写真を示す。ほぼ２時

sc

３種類の架橋密度の異なるシリコーンゲルを二酸化炭素

間で流動性を失い、完全にゲル化したことが観察された。

溶媒中に封入し、圧力および温度を増加させることにより、いずれの分子量のマクロモノマーを用いた場合にも透明な

40℃ , 11MPa の超臨界状態の条件に設定し２時間制置しゲルが形成されたが、多くの気泡が確認された。これは真た。その後、室温まで戻し、注意深く二酸化炭素ガスを開空中で合成したことにより、気泡が発生し、ゲル化点で流放した後、重量を測定した。

動性を失ったため気泡が固定化されたことに起因する。また、定性的ではあるが、分子量の小さいものから得られた

２−３

膨潤度測定試験

ゲルは比較的硬く、分子量の大きなものから得られたゲル真空中で得られた３種のシリコーンゲルおよび超臨界二は軟らかいものとなった。このことから、分子量の増加に酸化炭素にて処理を施した３種のシリコーンゲルについて、依存して架橋点間距離が増加したため、架橋密度が減少す

和光純薬工業の脱水トルエン中に 24 時間浸漬した後、そることが示唆された６−９）。

の前後の質量を測定した。それぞれの膨潤度は（1）式により求めた．ここで，値が 100％とは，膨潤前後で変化し３−２ないことを意味する．
質量膨潤度＝（膨潤後質量 / 膨潤前質量 )×100

CO2 を用いた膨潤実験sc

図２にシリコーンゲルの scCO2 を用いた膨潤実験におけ……（1）る測定条件を示す。３種類のゲルはいずれも同様の温度および圧力条件（40℃ , 11MPa）で処理を行った。二酸化炭

２−４ s-PS と PDMS からなるナノポーラスゲルの合成
s-PS は Mw ＝ 1.12×106, Mw /Mn ＝ 2.41 の も の を ア モ
ルファスに調製して用いた。揮発性溶媒として 1, 2- ジク
ロロエタン（DCE）を、不揮発性物質として M. W. 410の PDMS（Alfa Aesar, Johnson Matthey 社製）を用いた。
s-PS を種々の重量比の DCE と PDMS とともに耐圧容器に封入し、窒素置換したのち 155℃で１時間保持することにより均一な溶液とした。その後、室温になるまで放冷し、48 時間真空乾燥した。形成したゲル状化合物を、70℃で72 時間真空乾燥させたものについて、− 200 〜 300℃ , 周
波数１Hz にて動的粘弾性測定試験（DMA）を行った。また、ゲル状化合物について、ドライアイス / メタノール浴
中で 24 時間凍結乾燥させたものを、アセトン・メタノー
ル抽出により粉末状にした後、室温で WAXD 測定を行い、
s-PS の結晶構造を観察した。

図 1 架橋点間分子量の異なるシリコーンゲル a) MA-PDMSMA-1450, b) MA-PDMS-MA-6100, and c) MA-PDMSMA-10500

３．結果と考察３−１

シリコーンゲルの合成

表１に用いた３種の両末端メタクリレート型ポリジメ
チルシロキサンテレケリックマクロモノマー（MA-PDMSMA-1450, 6100, 10500）のゲル浸透クロマトグラフィーに
表１ ポリジメチルシロキサンテレケリックマクロモノマー

図2− 28 −

CO2 を用いた膨潤実験における圧力と温度の関係

sc超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーンゲルの合成とその構造特性

素の臨界温度および圧力がおよそ 31.1℃ , 7.38MPa なので超臨界状態中での処理であることが分かる。また、図より温度が増加するにつれて、圧力がほぼ直線的に増加することから、再現性よく実験がなされたことが分かった。
MA-PDMS-MA-1450, 6100 お よ び 10500 か ら 得 ら れ た
ゲルは超臨界処理前後において、それぞれ 0.9, 2.5, および4.6％の質量の減少が確認された。このことから scCO2 により未反応のマクロモノマーが生成ゲル中から効率よく抽出されたことがわかった。ポリジメチルシロキサン鎖はCO2 に溶解することが知られている 10−12）。そのため、ゲsc

ルは scCO2 により膨潤した後、架橋反応に寄与していない
PDMS 鎖が抽出されたものと考えられる。

３−３

膨潤度測定試験

図３に架橋点間分子量の異なる３種のシリコーンゲルおよびその scCO2 処理後のゲルについての膨潤度測定の結果を示す。いずれのゲルにおいても、トルエンにより著しく膨潤した。また、scCO2 処理前のシリコーンゲルは膨潤に

図 3 ゲルの膨潤度と架橋点間分子量の関係 （○）: 未処理のシリコーンゲル，（●）: scCO2 処理のシリコーンゲル

より透明になったのに対して、scCO2 で処理したシリコー
ンゲルは膨潤後も多数の内包が存在した。

と PDMS からなる新規なゲルを調製し、WAXD および

図３からいずれの場合においても用いたマクロモノマー

DMA を用いて、その構造と力学的性質との関係を調べた。

の分子量の増加につれて、膨潤度は 160％から 250% まで

その結果、DCE と PDMS の組成比が 9：1 について均一

直線的に増加したことがわかった。このことから、ゲルのな溶液からの放冷により、白色のゲル状化合物の形成が確

架橋点間距離の増加は膨潤度を増加させることが確かめら認できた。s-PS と PDMS のみでは、PDMS の量を変えてれた。また、 CO2 による処理前後ではほとんど膨潤度のもゲルは形成せず、二相に分離した。s-PS と DCE のみで違いは見られなかった。 CO2 によるポリスチレンやポリはゲルは形成されるが、室温で真空乾燥させることによりプロピレンの発泡化技術

粉末状の固体となった 17）。

sc

sc

13）

や可塑化効果14）は知られているが、シリコーンゲルの scCO2 処理ではこれらに起因するゲルおよび二相分離した s-PS について WAXD 測定を

膨潤度の違いは観察されなかった。それにも関わらず重量

行うと、ゲルが形成するサンプルは s-PS の δ 型包接結晶

減少や内泡が確認できたことから、シリコーンゲルはいっ形に起因する回折ピークが見られるのに対して、二相分離

たん scCO2 により膨潤し、ガスの開放により発泡するが、する s-PS はより安定な β 型結晶形の回折ピークが確認でゲル独特の収縮性より元の構造に戻ったものと考えられる。

きる。このことから、放冷の際に s-PS が DCE を取り込

さらに、架橋点間距離が最も小さいゲルサンプルの膨潤度んだ δ 型結晶形で結晶化することにより、ゲルが形成されが CO2 により処理した方が小さいことは、収縮性の小さることが示唆された 18）。図４に 70℃で 72 時間真空乾燥さいゲルが未反応モノマーの抽出によりさらにリジットになせ DCE を取り除いた s-PS と PDMS からなるゲルについったためであると考えられる。

ての DMA 測定結果を示す。貯蔵弾性率 G’ が損失弾性率

sc

G’’ より常に大きく、−130℃から 250℃においてゴム状の

３−４ s-PS と PDMSからなるナノポーラスゲルの合成

平坦領域が確認されたことから、s-PS と PDMS からなる

s-PS の δ 型包接結晶形は、ゲスト化合物として揮発性ゲルが強い力学的性質を持つ物理ゲルであることがわかっ

溶媒（DCE）および不揮発性溶媒（1- クロロテトラデカ

た。

ン（CTD））を用いて膨潤させると、ポリマーリッチ相s-PS/DCE/PDMS からなるゲルについて、70℃での 72が DCE を包接し、ポリマープア相は CTD のような巨大時間の乾燥は s-PS 結晶構造の δ 型から γ 型への転移を伴っ分子が取り込まれた構造になる。さらに揮発性溶媒を揮た s-PS/PDMS ゲルを与える。そこで凍結乾燥法を用いて発させると、s-PS と CTD からなるゲル状化合物が形成さ

s-PS の結晶構造が δ 型から結晶内にキャビティーを有する

れ、強い力学的性質を有することが報告されている 15−16）。

δe 型へと変化することを利用して、s-PS と PDMS からな

そこで、s-PS を DCE と不揮発性物質である PDMS ととるポーラスゲルの調製が成された 19）。また、scCO2 を用いもに膨潤させた後、DCE を揮発させることにより s-PS

ると s-PS の δ 型包接結晶構造から完全に DCE を取り除く− 29 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

図 4 s-PS/PDMS のポリマーブレンドからなる物理ゲルの貯蔵弾性率 G’, 損失弾性率 G’’
および tanδ の温度依存性

s-PS を提供して頂いた出光石油化学㈱に感謝致します。
ことができ、二層に分離することなく s-PS/PDMS からな

最後に、本研究に対して助成頂きました財団法人コスメトるゲルが形成することが期待される 20）。

ロジー研究振興財団に深く感謝致します。
（参考文献）

４．総括

１）第 4 章シリコーンとその応用 , 1994, 249-256 頁 .

分子量の異なる両末端に重合性官能基を有する PDMS
マクロモノマーを用いて重合を行うと架橋点間距離が異な

化粧品工業への応用 , 東芝シリコーン編 , : 新・

２）山下雄也 , : マクロモノマーの化学と工業 , アイピーシ
ー出版 , 1988, 225–272 頁

るシリコーンゲルが合成できることを示した。また架橋点
間距離の増加に伴い膨潤度が直線的に増加することを確認

３）Hebb AK, Senoo K, Cooper AI: Synthesis of porous

した。さらに CO2 で処理を行うと未反応モノマーを効率

cross-linked polymer monoliths using 1,1,1,2-tetrafluor

よく抽出するが、膨潤度は処理により大きく変化しないこ

oethane (R134a) as the porogen, Composites Science &とがわかった。これはエンジニアリングプラスチックを用Technology, 63, 2379–2387, 2003.

sc

いた発泡化とは異なる挙動であり、シリコーンゲルのよう

４）Hebb AK, Senoo K, Bhat R, Cooper AI: Structuralな収縮性の大きいソフトマテリアルに特有の結果である。

Control in Porous Cross-Linked Poly(methacrylate)

また、PDMS マトリックス中で s-PS の包接結晶を架橋点

Monoliths Using Supercritical Carbon Dioxide as aとして分散させた新しいタイプのナノポーラスゲルの合成

ﾒ Pressure-Adjustable ﾓ Porogenic Solvent, Chem.

も行った。本プロセスは均一溶液からの s-PS の結晶化にMaterials, 15, 2061–2069, 2003.

よるシリコーンポリマーとのブレンド物理ゲル形成の新し

５）Wood CD, Senoo K, Martin C, Cuellar J, Cooper

い試みであり、得られた物理ゲルは通常では見られない特

AI: Polymer Synthesis Using Hydrofluorocarbon

異な粘弾性挙動を示した。さらに凍結乾燥法により s-PS

Solvents. 1. Synthesis of Cross-Linked Polymers byの包接結晶から効率よく DCE 溶媒のみを取り除くことがDispersion Polymerization in 1,1,1,2-Tetrafluoroethane,

出来る。 CO2 による包接結晶からの溶媒抽出法も報告さ
sc

Macromolecules, 35, 6743–6746, 2002.
６）Urayama K, Kawamura T, Kohjiya S: Elastic modulus

れており、今後さらに改良が期待される。

and equilibrium swelling of networks crosslinked by
謝辞

end-linking oligodimethylsiloxane at solution state, J.

3 種の両末端メタクリレート型ポリジメチルシロキサン

Chemical Phys., 105, 4833–48401996.

テレケリックマクロモノマー（MA-PDMS-MA-1600, 6100,

７）Urayama K, Kawamura T, Hirata Y, Kohjiya S:

10300）を提供して頂いたチッソ㈱に感謝致します。また、

SAXS study on poly(dimethylsiloxane) networks with− 30 −

超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーンゲルの合成とその構造特性

controlled distributions of chain lengths between14）Goel SK, Beckman EJ: Generation of microcellularpolymeric foams using supercritical carbon-dioxide. 1.

crosslinks, Polymer, 39, 3827–3833, 1998.
８）Kawamura T, Urayama K, Kohjiya S: Multiaxial
deformations of end-linked poly(dimethylsiloxane)

Effect of pressure and temperature on nucleation, Polym.
Eng. Sci., 34, 1137–1147, 1994.

networks. 1. Phenomenological approach to strain

15）Kobayashi, M, Nakaoki, T, Ishihara, N: Molecularenergy density function, Macromolecules, 34, 8252–8260,

conformation in glasses and gels of syndiotactic and2001.

isotactic polystyrenes, Macromolecules, 23, 78–83, 1990.

９）Urayama K, Kawamura T, Kohjiya S: Multiaxial

16）Daniel, C, Alfano D, Guerra G, Musto P: Physicaldeformations of end-linked poly(dimethylsiloxane)

Gelation of Syndiotactic Polystyrene in the Presence of

networks. 2. Experimental tests of molecular

Large Molar Volume Solvents Induced by Volatile Guests

entanglement models of rubber elasticity,of Clathrate Phases, Macromolecules, 36, 1713–1716,
2003.

Macromolecules, 34, 8261–8269, 2001.
10）G i l e s M R , H a y J N , H o w d l e S M , W i n d e r R J :17）Senoo K, Matsuda S, Kohjiya, S: Preparation ofMacromonomer surfactants for the polymerisation ofphysical gel consisting of syndiotactic polystyrene andmethyl methacrylate in supercritical CO2, Polymer, 41,poly(ethylene glycol), Polymer, 46, 7819, 2005.
18）Senoo K, Matsuda S, Kohjiya S: Physical Gelation

6715–6721, 2000.
11）Desimone JM, Guan Z, Elsbernd CS: Synthesis ofof Syndiotactic Polystyrene in the Presence ofFluoropolymers in supercritical carbon-dioxide, Science,

Poly(ethylene oxide), e-Journal of Soft Material, in press.
19）Senoo K, Matsuda S, Kohjiya S: Nanoporous Physical257, 945–947, 1992.
12）Desimone JM, Maury EE, Menceloglu YZ, Mcclain JB,

Gel Prepared from Syndiotactic Polystyrene in the

Romack TJ, Combes JR: Dispersion polymerization in

Presence of Poly(ethylene oxide) Proceedings ofsupercritical carbon-dioxide, Science, 265, 356–359, 1994.

IMTCE2004 in Malaysia, 228–236, 2004.

13）Arora KA, Lesser AJ, McCarthy TJ: Preparation20）Reverchon E, Guerra G, Venditto V: Regeneration

and Characterization of Microcellular Polystyreneof nanoporous crystalline syndiotactic polystyrene by

Foams Processed in Supercritical Carbon Dioxide,

supercritical CO2, J. Appl. Polym. Sci., 74, 2077–2082,

Macromolecules, 31, 4614–4620, 1998.

1999.

− 31 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型
Gemini 界面活性剤の合成と物性
京都工芸繊維大学工芸学部物質工学科界面材料学研究室

老 田

達 生、真 田祐 介

The novel bis-ammonium Gemini surfactants without connecting chain which have a C2v symmetry (C2 Gemini)
were prepared from malonic acid derivatives   It was found that the C2 Gemini have superior surface activities,
such as the remarkably small critical micelle concentration (cmc) and the specially low surface tension at cmc(γ cmc) of C2 Gemini, similar to that of other Geminis.    Also, it was found that the intramolecular hydrohobic
interaction would be very important for the excellent properties of Gemini surfactant.

空気中

１．緒言

表面

一般的な界面活性剤（conventional type）は、１本の親水基と一つ疎水基を共有結合でつないだ１鎖１親水基型（1+1 type）の構造を有する。界面活性剤はその化学構造

水中

ゆえ、界面に吸着され、その界面張力を低下する。水溶性の界面活性剤については、水表面に吸着して表面張力を下単分子溶解げる。また水溶液中では、界面活性剤分子が会合し、種々

プレミセル

低濃度

の分子集合体を形成する。一定の濃度以上の水溶液になると、界面活性剤の水表面への吸着が飽和し、水溶液中で

ミセル
高濃度

Fig. 1-1 界面活性剤の水溶液は大きな集合体、すなわちミセルを形成するとされている（Fig. 1-1）。このミセルは内部に疎水場を有し、この疎水る負荷を軽減することが出来る。そこで cmc ができるだ

場に疎水性化合物を取り込むことによって可溶化などが起け小さい界面活性剤を合成することが望まれる。
水表面について見れば、界面活性剤が吸着され、活性剤こる。すなわち界面活性剤の主な機能をミセルが担う。
すなわち界面活性剤は低濃度では単分子状に溶解する。

濃度が高くなるに従い吸着量が増加する。それにともないまた少し濃度が高くなると小さい会合体を形成するとされ表面張力も低下する。cmc で吸着量は飽和するので、表ている。そしてある濃度（表面吸着が飽和する濃度）で初面張力（γ）はそれ以上低下せずに一定となる。この一定

めてミセルが形成される。その時の濃度を臨界ミセル濃度になった時の表面張力を γcmc と呼ぶ。この γcmc は表面張

（critical micelle concentration : cmc）と呼ぶ。ミセルが力低下能と呼ぶこともでき、小さい界面活性剤の方が優れ

界面活性剤の主な機能を担うので、このミセルが形成されていると言える。

ていない cmc 以下の濃度で界面活性剤を使用することは界面活性剤は一般的な化合物と同じように、温度が上昇

ほとんどない。界面活性剤は多くの商品に含まれ、日常的するにつれて溶解度が徐々に大きくなる。温度が上昇し、に我々が使用しているが、使用後回収されることなく環境

溶解度が cmc に達するとミセルを形成する。その後、ミに排出される。その為、環境への負荷は大きくなりがちでセルに界面活性剤自身が可溶化される（自己可溶化）ため、ある。昨今の環境意識の高まりから、環境負荷を小さくす

溶解度が急激に増加する。この現象をクラフト現象といい、ることが求められており、界面活性剤の使用量をできるだ

このときの温度をクラフト点（Krafft point : Kp）と呼ぶ。

け少なくする必要がある。それゆえ、この cmc を小さく

この Kp 以下では、飽和溶解度が cmc に達していない為、することで、界面活性剤の使用量を少なくし、環境に対す界面活性剤の飽和溶液でさえミセルが形成されない。ミセルが界面活性剤の重要な機能を担うので、Kp 以下ではほSynthesis and properties of the novelbis-ammonium Gemini surfactants
without connecting chain.
Tatsuo Oida
Department of Chemistry and Material
Technology, Kyoto Institute ofTechnology

とんど使用できない。それゆえ、Kp が室温以上の界面活性剤は使用温度が制限されるので、Kp は室温以下が望ましい。
以上の cmc、γcmc、Kp が界面活性剤の基本物性と言え、その cmc、γcmc は小さいほど良く、Kp は低いほど良いと言える。

− 32 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性

界面活性剤の化学構造がこれらの物性に対する影響

その化学構造上の特徴である 2 量体構造のため、合成経路

を 示 す 指 標 の １ つ と し て HLB（Hydrophile Lipophileが長くなり、1+1 type に比べ合成が困難である。このこ

Balance）があり、これは親水性と疎水性のバランスを数とが原因で Gemini の開発例が十分ではなく、応用研究を値化したものである。HLB が大きいということは親水性阻害している。

が大きいということを示し、cmc、γcmc は大きく、Kp は当研究室では、酒石酸を原料とする酒石酸 Gemini やテ低くなる。逆に HLB が小さいということは疎水性が大き

トラハイドロフタル酸を原料とする Gemsurf ® などの種々

いということを示し、cmc、γcmc が小さく、Kp が高くなの Gemini を合成してきた。ビスアンモニウム塩型 Gemini

る。長鎖アルキル基を短くする、もしくは親水基の親水性としては、ビスアンモニウム塩型酒石酸 Gemini と長鎖アを大きくなどして HLB を大きくすると、Kp は低くなるが、ルキルジメチルアミンと 1,ω −ジブロモアルカンから簡

cmc、γcmc は大きくなりより多くの界面活性剤が必要とな便に合成できるビスアンモニウム塩型 Gemini を合成してり、それでも十分に界面張力を低下しない。一方、長鎖いる（Fig. 1-3）。そして、主にはその水溶液の表面張力測

アルキルを長くするなどして HLB を小さくすると、cmc、

定より、なぜ Gemini が優れた界面物性を持つか、すなわ

γcmc は小さくなり、界面活性剤の使用量が少なくなるが、

ち界面物性 - 化学構造の相関について検討をしている。

Kp は高くなり、低温では使用できなくなる。その為、cmc、

Gemini は前述したように２量体構造を持ち、２本の疎γcmc と Kp の値のいずれもが小さい界面活性剤が望まれる。

水基、2 個の親水基と連結から成っている。この２量対構

１ 鎖 １ 親 水 基 型（conventional, 1+1 type） の 界 面 活 性造が Gemini の優れた界面物性の要因に間違いないが、詳

剤 に 対 し て ２ 鎖 ２ 親 水 基 型 の Gemini 界 面 活 性 剤（2+2細は判っていない。しかし、この連結基付近のわずかな構type）は、1+1 type を連結基（spacer）によりで共有結造の違い（例えば dl 体とメソ体）が、界面物性に大きな合でつないだ双子型の化学構造を持つ新しいタイプの界影響を与えることが判っている。

面活性剤である（Fig. 1-2）
。この Gemini は 1+1 type と比

この連結基には、数個のメチレン鎖やオキシエチレン

べて、親水基と疎水基の割合が同じであるので、HLB が鎖、芳香環など様々なグループが使われているが、酒石酸

ほぼ同じとなり、このことから cmc や γcmc、Kp 等が同程

Gemini や Gemsurf ® の場合は最も短く一本の炭素 - 炭素度と推定される。しかし、実際には同じ HLB を持つ 1+1単結合のみである。

type と比べて、Gemini は臨界ミセル濃度、cmc が特異的

本研究では、その連結基に注目し、２鎖２親水基型を持に小さい（１桁〜２桁）、γcmc が小さい、クラフト点が低つが連結基を持たない C2v 対称性を持った２鎖２親水基型

いなど、基本的な界面物性がいずれも優れている。そのた

界面活性剤（C2 Gemini と命名する）について興味をもっ

め、使用量が少なくて済む、使用できる温度範囲が広いな

た（Fig. 1- 4）。すなわち、２量体構造とは言い難い２鎖２どの利点がある。このため実用化が期待されており、次世

親水基型界面活性剤が一般の Gemini と同様の界面物性を

代型界面活性剤として注目されている。しかし、Gemini は、有するかについて検討し、それより Gemini における連結連結基( spacer )conventional(１＋１type)

Gemini(２＋２type)

親水基
疎水基

Fig. 1- 2 Gemini 界面活性剤

Fig. 1-3 ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤− 33 −

Fig. 1- 4 酒石酸 Gemini と C2 Gemini の構造コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

鎖アルキル基を導入することは容易である。またマロン酸基の持つ意味を探った。
またカチオン界面活性剤は、ベンザルコニウム塩のように殺菌、静菌といった機能を持つことは以前から良く知らのエステルをトリメチルアンモニウム基へと官能基変換することも可能である（Fig. 1-5）。

れている。Gemini について言えば、先のビスアンモニウ

そこで本研究では、この合成計画に基づいて C2 Gemini

ム塩型酒石酸 Gemini が、ベンジル基などを持たないにも

7 の合成を行い、滴容法により表面張力を測定し、その物関わらず、ベンザルコニウム塩と同等の強い静菌活性を持性について議論した。

つことを見出している（Table 1-1）
。一方で合成が容易な
1,ω- ビスアンモニウム塩型 Gemini は静菌活性が弱い結２．結果と考察果も得ている。これは２つのトリメチルアンモニウム基がキレート効果を示し、より強く吸着するためと考えている。

２. １

同様の構造を C2 Gemini が持ち、静菌性についても興味が

２. １. １持たれる。

2+2 type の合成
ジアルキルマロンアミド，３の合成

まず、出発原料のマロン酸ジエチル，１をアルキル化

マロン酸エステル等は活性メチレンを持つ代表的な化合し、その後アミド化することによって３を合成することを物であり、そのエノラートアニオンは求核剤として挙動す検討した（Scheme 1）２）。塩基に水素化ナトリウム、触媒る。それゆえ、マロン酸の中央の活性メチレンに２本の長にヨウ化ナトリウムを用い３等量のドデシルブロミドより

Table 1-1

Fig. 1-5

静菌性の比較

Synthesis Strategy of Surfactant 7

Scheme 1− 34 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性

アルキル化することによってジアルキルエステル，２を収

ド，５はほぼ定量的に得られたが、ジアルキルマロンアミ

率 79% の高収率で得た。得られた２を加圧容器中、ジメ

ド，３は得られなかった。これは、長鎖アルキル基の立体

チルアミン、ジメチルアミン塩酸塩と neat もしくはメタ障害が大きく、アミド５のエノールアニオンの反応性が抑ノール中でアミド化を行ったが、目的のジアルキルマロン

えられてしまったために２分子目のアルキルブロマイドがアミド，３を得ることは出来なかった。これは、立体障害

反応し難かったと考えた。
そこで反応温度を室温から加熱還流（run ４）と条件をが大きいために目的物が得られなかったと考えた。
そこで、マロン酸ジエチル，１を先にアミド化し、そのより厳しくしたが、目的物の３が得られないだけでなく、後アルキル化することによって３を合成することを検討しアミド５の収率も下がってしまった。溶媒をジメチルホルた（Scheme 2）。

ムアミドとし還流下（150℃）で行った（run ５）が、run4

マロン酸ジエチル，１を加圧容器中、ジメチルアミン、とほぼ同じ結果となった。

ジメチルアミン塩酸塩を入れ、neat で 150℃、3 日間加熱

エノールアニオン等炭素アニオンの反応において、そ撹拌することによって N, N, N’N’- テトラメチルマロンアのカウンターアニオンをクラウンエーテル等で配位しそのミド，４を収率 65% で得た。この４を用い種々の条件下カチオンをより引き離すことで、エノールアニオンがよりで Scheme ２に示す４のアルキル化を検討し、その結果を“naked”になり反応性がより高くなることが知られていTable １にまとめた。

る３）。クラウンエーテルより安価なポリエチレングリコー

まず、run １では塩基にマロン酸合成でよく用いられる

ルモノメチルエーテルも同様の効果が期待できるので、こナトリウムメトキシド、溶媒にエタノールを用いてアルキのポリエチレングリコールモノメチルエーテルを触媒量加ル化を行ったが、アミド，３は得られなかった。次に run

えて反応を行ったところ（Table １ run ６）、わずかではあ２として、塩基に炭酸ナトリウム、溶媒にジメチルスルホ

るがアミド３を得ることが出来た。これはポリエチレング

キシドを用いて行ったが、IR よりアミドの吸収を確認す

リコールモノメチルエーテルがナトリウムイオンに配位し、ることができなかった。

アミド５のエノールアニオンが期待通りより反応しやすく

そこで、run ３として塩基をより強力な水素化ナトリウなったためではないかと考えた。

ム、触媒にヨウ化ナトリウム、溶媒にテトラヒドロフラ

アルキル鎖を１本導入したアミド５は収率よく得られたンを用いて室温で行ったところ、モノアルキルマロンアミ

ので、この５を単離精製後、更にアルキル化することを検Scheme 2
Table 1

Conditions for Alkylation of 4

Scheme 3− 35 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

イドを用いる。そこで、溶媒にテトラヒドロフラン用い討した（Scheme ４）。
以下の run １〜５の条件でアルキル化を検討したが原るなど種々の条件でアミド３の還元を行ったが、原料回料回収に終わった。そこで、先のアミド３が少量できた条収もしくは複雑な混合物を与えるのみで、アミン６は得ら件（Table １

れなかった。次にアミドを選択的に還元するとされている

run ４）で検討したところ、収率 84％で３
run ６）。しかしながら、同じ条件で

THF･BH3 ４） を用いて還元を行ったがこれも原料回収とスケールを大きくして反応を行ったが、TLC ではわずかなった。そこで、リチウムアルミナムハイドライドより還にアミド３を確認することができたが、ほぼ原料回収に終元力が強いとされているアラン、AlH3 ５）を用いて還元すわった。

ることによってアミン６を 92％の高収率で得ることがでを得た（Table ２

きた（Table ３）。
２. １. ２ジアルキルアミン，６の合成得られたアミド３を種々の還元剤を用いて還元し、第３２. １. ３

アミン６にすることを検討した。

２鎖２親水基型ビスアンモニウム塩，７の合成

Scheme ６に示すように、第３アミン６をメチルブロミ

一般にアミドの還元にはリチウムアルミナムハイドラ

ドで 4 級化することによって、最終目的物であるビスアン

Scheme 4

Scheme 5

Table 2

Conditions for Alkylation of 5

Table 3

Conditions for Reduction of 3

Scheme 6− 36 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性拌し、更にアルキルブロマイドを加えて 1 日加熱還流した。

モニウム塩７の合成を検討した。
アミン６のエタノール溶液を加圧容器に入れよく冷や反応後処理し、カラムクロマトグラフィーにより９を高収し、その後メチルブロミドを入れ密封し 60℃で３日間加率で得、9a を 75%、9b を 91%、9c を 81% の収率で得た。

熱撹拌した。エタノール / ジイソプロピルエーテルで再結
晶後、1,4- ジオキサンで洗うことによってビスアンモニウ

２. １. ５ム塩 7b を収率 45％で得た。収率が低いのは、生成物が結ジアルキルアミン，10 の合成

ニトリル９からアミン 10 への還元を検討した。まず、晶化し難く、再結晶による精製においてロスが大きかった

金属触媒を用いた接触水添による還元がより簡便で後処理ためである。

が容易であると考え、接触水添について検討した（Scheme
９）
。

合成戦略２

パラジウムカーボン（10％）を触媒とし、酢酸エチルを３を大量に合成することが困難なので別ルートを検討し溶媒に用いて、100℃で１日加熱撹拌して接触水素添加をた。Scheme ７に示すように、出発原料としてマロノニト行った。しかしながら、全く反応せず、原料をすべて回収

リル，８を用いることを計画した。このマロノニトリルはし、アミン 10 を得ることができなかった。触媒として用より酸性度の高い活性メチレンを持ち、その為、エノール

いたパラジウムカーボン（10％）の活性が衰えている可能

アニオンが生成しやすい。また、ジメチルアミド基に比べ性があったので、新規に試薬を購入し、開封後すぐ先と同立体障害が小さいため、長鎖アルキルブロミドと反応し易様に反応を行ったが、同じ結果となった。次に反応性のよく６）、その主生成物を同様に還元することで第１アミンにり高い触媒であるパラジウムブラックや水酸化パラジウム

変換することができ、これを 4 級化することで目的物の７を触媒とし、エタノールを溶媒として反応を行ったが、同が合成しやすいのではないかと考えた。

様に反応せず、原料を回収するのみであった（Table ４）。
接触水素添加による９の還元ができなかったので、還元

２. １. ４ジアルキルニトリル，９の合成剤として金属水素化７）物を用いることを検討した（Table

マロノニトリル，８のテトラヒドロフラン溶液に、水素

５）。

化ナトリウムとヨウ化ナトリウムを加えてからしばらく撹

還元剤としてリチウムアルミナムハイドライドを用いてScheme 7

Scheme 8
Table 4

Scheme 9

Table 5

Conditions for Reduction of 9b− 37 −

Conditions for Hydrogenolysis of 9b

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

行ったところアミン 10 を得ることができたが副生成物もこれらの結果より、総収率を考えるとマロノニトリルを多く、単離が困難で、50％以下の収率でしか目的物を得ら出発原料とした合成ルートの方がアミドを出発原料としたれなかった。次にニトリルをアミンにする還元剤として知合成ルートより反応ステップ数が 1 つ少ないため、僅かでられているコバルトボライドはあるが収率も良いという結果となった。しかしながら、８）を用いて行ったが、複雑な混合物を与えるのみで 10 を得ることはできなかった。

最後の 4 級化で無機塩などが副成するため精製がより困難

そこでアミドの還元条件と同様にしてアラン、AlH3 を用になり、アミドから合成した方が最後の 4 級化の単離精製

いて還元を行ったところ、10b を収率 88% で得た。また、は容易であると考えられる。

同様にすることによって 10a を 87%、10c を 89% の収率

２．２

で得た。

1+2 type の合成

アミド５も６から７合成と同様に還元、四級化すること
２. １. ６２鎖２親水基型ビスアンモニウム塩，7 の合成

Scheme10 にあるように、加圧容器中でアミン 10 をメによってビスアンモニウム塩になることから、物性の比較のために合成を検討した。

チルブロマイドと炭酸カリウムで反応させることによって、アミド５をリチウムアルムナムハイドライドで還元する

7a を 62%、7b を 48%、7c を 56% の 収 率 で 得 た。7a とことによって 9a を 75%、9b を 91%、9c を 81% の収率で7c は 7b より大きいスケールで反応を行ったため、若干収得た。長鎖アルキル基を２本持つジアルキルマロンアミド

率がよいものとなった。６の４級化と同様にこの四級化に３の還元とは顕著な違いを見せた。これは長鎖アルキル基おいても収率が低く、先と同様再結晶によるロスが大きかが 1 本になることで立体障害が小さくなるためと考えられったと考えられる。第３アミン６の４級化による７の合成

る。３の合成が困難であったことをあわせて考えると、長とは違い、第１アミン 10 からの合成には塩基が必要とな鎖アルキル基のかさ高さがかなり大きいと推測された。
更に得られた 11 を加圧容器中でメチルブロマイドと反る。このことも副生成物が多くなり、７の単離精製を困難にする原因の１つと考えられる。

応させることによって１鎖２親水基型ビスアンモニウム塩，

以上の各合成段階における収率と総収率を Table ６とTable ７にまとめた。

12 を得、それぞれ、12a は 73%、12b を 55%、12c を 69%の収率で得た。

Scheme 10
Table 6

Table 7

Scheme 11

Scheme 12− 38 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性

２．
３

濃度−表面張力曲線の比較

２. ３. １濃度−表面張力曲線

C8H17 の長鎖アルキル基を持つ界面活性剤 7a と12a、及び対応する 1 鎖 1 親水基型アンモニウム塩であるデシル
トリメチルアンモニウムブロマイド，13a の濃度−表面張力曲線を Fig. 2-1 に、C12H25 の長鎖アルキル基を持つ界面活性剤 7b と 12b、及び対応する 1 鎖 1 親水基型アンモニ
ウム塩であるテトラデシルトリメチルアンモニウムブロ
マイド，13b の濃度−表面張力曲線を Fig. 2-2 に、さらにC16H33 の長鎖アルキル基を持つ界面活性剤 12c、及び対応
する 1 鎖 1 親水基型アンモニウム塩であるオクタデシルト
リメチルアンモニウムブロマイド，13c の濃度−表面張力

先の濃度−表面張力曲線から求めた cmc 及び γcmc の値

曲線を Fig. 2-3 に示した。7c については水に溶解しなかと Gibbs の吸着等温式から求めた分子占有面積の値を下のったため、表面張力測定ができず、cmc 及び γcmc は測定

Table ８に示す。
７（2+2 type）と 13（1+1 type）を比較すると、小さいすることができなかった。
ま た こ れ ら の 曲 線 の cmc 付 近 の 接 線 の 傾 き（δγ/δ

cmc と γcmc を持ったことから、この C2 Gemini も一般のln C）より、Gibbs の吸着等温式（eq.1）を用いて分子占有

Gemini と同様に優れた界面物性を持ち、「Gemini」と呼面積を求めた。この活動度 ν は、C2 Gemini と 1+2 type

べることが分かった。７の中で疎水鎖の違いを検討する

は ν= ３、1+1 type は ν= ２とした。

と、7b（R=C12H25） は 対 応 す る 1+1 type の 13b と 比 べて、cmc が２桁以上小さく、γcmc も 10mN/m 以上小さくなり、一般の Gemini と同様の挙動を示した。7a（R=C8H17）は 13a よ り、γcmc が 10mN/m 以 上 小 さ く な っ た も の の、
cmc は４分の１ほどになっただけであり、分子占有面積も含め Gemini としてはかなり大きな数値となった。７の合成において、２本目のアルキル化や還元の結果から、連結点付近の立体障害が大きいことは明らかである。その為、長鎖アルキル基は連結点で広がり、7a（R=C8H17）の時はそれ自身の疎水性がより小さいため、連結点付近の立体障害によって分子内疎水性相互作用が更に弱くな
り 1+1 type により近い値になったと考えられる。逆に
7b（R=C12H25）は、分子内の疎水性相互作用が連結点付
近の立体障害に打ち勝ち、その影響が顕著になるため、Fig. 2-1

7a と 12a、13a の濃度−表面張力曲線

Fig. 2-2 7b と 12b、13b の濃度−表面張力曲線

Fig. 3-3− 39 −

12c、13c の濃度−表面張力曲線

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Gemini の特性が表れたと考えられる。このことから、分

鎖アルキル基が表面に疎に吸着され γcmc を大きくすると子内の疎水性相互作用は Gemini の優れた界面物性を示す

考えられる

重要な要因の１つであると考えられる（Fig. 3-7）。
前述した Fig. 3-3 からも分かるように、長鎖アルキル基３．

が長くなるにつれ log cmc が直線的に小さくなることが知結言られている。しかし、Gemini ではこのような直線性が失本研究では、N, N, N’N’- テトラメチルマロンアミドとわれており、疎水基の炭素数が 12 〜 14 付近で特に顕著でマロノニトリルの活性メチレンに長鎖アルキルを導入し、ある 。この原因については解明されていなかった。この還元、４級化することによって C2 対称性を有し、スペー

９）ことも長鎖アルキル基が長くなるつれ、分子内の疎水性相サーを持たないビスアンモニウム塩型 C2 Gemini 界面活性互作用から説明できるかもしれない。すなわち Gemini に剤の合成ルートを確立した。またモノアルキル化したマロ

おいては長鎖アルキル鎖が長くなるにつれて、１次的に疎ンアミドより、同様にして 1+2 type のビスアンモニウム

水性が大きくなるだけでなく、分子内の疎水性相互作用が塩型界面活性剤も合成した。

大きくなる要因が加わることで、log cmc と長鎖アルキル基との間の直線性が失われたと考えられる。

得 ら れ た C2 Gemini の 濃 度 − 表 面 張 力 曲 線 よ り、C2
Gemini の 界 面 物 性 に つ い て 議 論 し た。 そ の 結 果、1+1

1+2 type は親水基が 2 個あるので親水性が高くなり、

type との比較において 7a（R=C8H17）と 7b（R=C12H25）

それゆえ cmc 及び γcmc は大きくなった。1+1 type との比の挙動に大きな違いを見出した。これは疎水鎖による分子較において、12c と 13a は親水基（− N+Me3）１個当り

内の疎水性相互作用が大きく寄与していると考えられる。

のアルキル鎖がほぼ同じで HLB は同じになる。このこと

C2 Gemini がスペーサーを持たないため、連結点での立体から同じような界面物性を持つと予想されるが、12c は障害が大きくなって長鎖アルキル基が広がってしまい、長13a と比べて cmc は約半分となったが、γcmc は大きい値

鎖アルキル基が短いと分子内疎水性相互作用が小さくなるをとった。このことから親水基が２個あることは、cmc

ことが強調されたために cmc が大きくなり、逆に長鎖アを小さくするかもしれないが、親水基が２個あることで長ルキル基が長くなると十分な分子内疎水性相互作用が得ら

Table 8cmc、γcmc、分子占有面積の比較

Fig. 3-4− 40 −

連結基を持たない新規ビスアンモニウム塩型 Gemini 界面活性剤の合成と物性

れ、立体障害が打ち消されることによって cmc が小さく

４）H. C. Brown, P. Heim, J. Org. Chem. 38, 912 (1973)なると考えた。

５）E. M. Marlett, W. S. Park, J. Org. Chem. 55, 2968

以上より、小さい cmc と γcmc を持ったことから、こ(1990)の も 一 般 の Gemini と 同 様 に 優 れ た 界 面 物 性 を 持 ち、

６）Fatiadi, Synthesis, 165 (1978)「Gemini」と呼べることが解った。また分子内の疎水性相

７）C. B. A. Briggs, I. M. Newington, A. R. Pitt, J. Chem.

互作用が Gemini の優れた界面物性を示す重要な要因であるということを見出した。

Soc., Chem. Comm., 379 (1995)
８）T. Satoh, S. Suzuki,

これらの C2 Gemini（2+2 type）と 1+2 type のビスア
ンモニウム塩型界面活性剤の静菌について、現在検討中である。

(1969)
９）M. J. Rosen, J. H. Mathias, L. Davenport, Langmuir.
15, 7340 (1999)
10）三洋化成工業株式会社（参考文献）

全訂版「新・界面活性剤入門」

藤本武彦著（1981）

１）R. Oda, I. Huc, J. Homo, B. Heinrich, M. Schmutz,

11）界面活性剤と界面現象 Milton J. Rosen 著

坪根和幸、

坂本一民監訳（1995）

S.Candau, Langmuir, 15, 2384（2003）
２）R. Adams, R. M. KAMM, Org, Syn., Coll. Vol. I, 250

12）「入門コロイドと界面の科学」 近藤保、鈴木四郎

３）G. W. Gokel, H. D. Durst, Selections from the
Aldrichimica Acta, 79-99.

Tetrahedron Letters, 52, 4555

著（1995）13）「界面活現象」 花井哲也

− 41 −

著（1995）共新たな生理機能を付加させることを目的とした
新規化粧品素材の酵素的分子創製
岡山理科大学理学部臨床生命科学科

石 原

浩 二

Arbutin was acylated with aromatic acids and related compounds to the corresponding acylated forms by
a lipase-catalyzed transesterification.   As the results, further stabilization and functionalization of natural
bioactive compounds as cosmetic materials have been achieved by the enzymatic-modification method.

１．緒蔽効果などの第三次機能を付加させた，高機能性新規化粧言品素材の開発を検討することにした。

近年，生活習慣の変化や食生活の多様化により，我々人類を取り巻く環境に関わる問題がクローズアップされてい２．実る。このような状況の中，天然資源の大量消費による有用験

性物質の価値が見直されるようになってきた。これら機能

２．１ 化粧品素材としてのアルブチンの酵素的アシル化

性化合物の中で，特に，植物色素の生理機能に大きな注目

我々がこれまでに開発した合成方法は，芳香族酸を化学な植物資源の枯渇に伴い，天然由来の生薬成分や生理機能が集まっている。

合成によりビニルエステルへと変換し，この芳香族酸ビニ

花の色の多彩さ，美しさを担う天然の植物色素は，フェルエステルをアシルドナーとした，リパーゼによるエステ

ノール性のフラボノイドを基本骨格とした配糖体（グルコル交換反応を利用したポリフェノールグルコシドのアシルシド）構造を有している。さらに植物色素は糖の特定の水化法であった１−５）。しかし，この方法では，アシルドナー

酸基が p -クマール酸やカフェー酸，フェルラ酸などの各としてビニルエステルが必要であり，アシルドナーをいか種芳香族酸によるエステル化を受けており，この化学的なにして準備するかがキーステップとなっていた２）。そこで，修飾が植物色素の安定化や生理作用に深く関与していると

本実験では，アシルドナーを経由しない，酸成分とアルコ考えられている。天然の植物色素は，健康食品としても注ール成分を直接エステル化するダイレクトな合成ルートに目される一方，美白効果作用を有する化合物も存在しておついて検討を行うことにした。

り，化粧品素材としての利用や研究も盛んに行われている。

リパーゼ（Chirazyme L-2）50 ㎎，アルブチン（基質）10 ㎎，

そこで本研究は，天然植物色素への効率的かつ実用的な芳香族酸として p- クマール酸 50 ㎎，溶媒（アセトン，ア

芳香族酸エステル化を方法を確立し，応用することで，植セトニトリル，アルコール系溶媒など）３㎖，モレキュラ

物色素の光や熱に対する安定性を高め，また，抗酸化能やーシーブス 100 ㎎を 37℃〜 65℃で攪拌し，最適な反応温

ラジカルスカベンジング能および紫外線遮蔽効果（紫外線度，攪拌方法，芳香族酸の種類について調査した。生成物からの遺伝子の保護作用）などの生理機能を付加させるこは TLC 分析（展開溶媒，クロロホルム：メタノール＝５：とで，新規化粧品素材開発を念頭においた植物色素の機能

１）し，UV 及びヨウ素発色により確認し，1H-，13C-NMR，性向上を主目的とする。対象とする化合物は美白効果があ

FAB-MS 分析により同定した。

るとされているアルブチンとし，申請者が既に確立している方法を応用することで，アルブチンに桂皮酸，p- クマ

３．結果と考察ール酸，フェルラ酸などの各種芳香族酸エステル基を導入したアシル化アルブチンを酵素的に合成し，美白効果だけ

３．１

でなく，ラジカルスカベンジグ能，抗酸化作用，紫外線遮溶媒の影響

リパーゼを用いたトランスエステル化で汎用される溶媒として，アセトニトリル，アセトン，イソプロピルエーテ

Enzymatic Stabilization andFunctionalization of Natural Plant
Pigment as Cosmetic Materials
Kohji Ishihara
Department of Life Science, Okayama
University of Science

ル，そしてアルコール系溶媒としてメタノール，エタノー
ル，１- プロパノール，２- プロパノール，１- ブタノール，
tert - ブタノールを使用し，変換率を比較したところ，tertブタノールを用いた時が最も高い変換率を示した。
また，あらかじめモレキュラーシーブスで脱水した溶媒を用いた方がより高い変換率を示すことがわかり，さらに，− 42 −

新たな生理機能を付加させることを目的とした新規化粧品素材の酵素的分子創製

脱水溶媒の中でも t- ブタノールを用いた時が最もよい変しいスポットが Rf 値 0.39 に一つだけ確認できた。そこで，換率を示した。しかしながら，脱水操作をより厳密に行い，プレパラティブ TLC にて分離し，生成物と考えられるス

無水系で有機合成を行うレベルにまで溶媒を脱水してしま

ポット部分を取り出し，クロロホルムで抽出，減圧下で溶うと，アシル化反応はほとんど進行しなくなった。これは，媒を除去後，残った白色粉末について NMR 分析を行った。

リパーゼ反応が微水系で進行することを示唆しているもの

その結果，アルブチンに特有なピークと p- クマール酸にと考えられる。

特有なピークの両方が観測された。また，p- クマール酸のカルボキシル基の炭素とアルブチンの糖の C6 位の炭素

３．
２

反応温度

が高磁場側へシフトしていること，その他の炭素のシグナ

３．１で最も高い変換率を示した脱水 t- ブタノールを溶

ルについてはシフトがなかったことから考えて，アルブチ媒として用い，酵素反応で最もよく用いられる反応温度でンの糖の１級水酸基がある C6 位と p- クマール酸の酸部分ある 37℃及び 45℃で反応を行った。しかし，いずれにおが脱水縮合してエステル結合が生成していると判断した。

いても変換率は低いものであった。そこで，さらに反応温

また，FAB-MS 分析の結果からも，アルブチンと p- クマ

度を上げ，55℃もしくは 65℃で反応を行った結果，反応ール酸がエステル結合していることを示唆するデータが得

温度 55℃が最も高い変換率を示し，65℃ではほとんど反られ，以上の結果から，図１にあるように，アルブチンの応が進行しないことがわかった。これは，65℃という高温

p- クマレートの生成を確認した。

では，酵素であるリパーゼが失活するためであると考えら

３．５

れる。

他のアシルドナーを用いたアルブチンのアシル化

アシルドナーとして，フェルラ酸，カフェー酸，p- アミ

３．
３

攪拌方法

ノ安息香酸，α -リポ酸，キナ酸を用い，同様の実験を行った。

攪拌方法として，上下転倒型，攪拌子による回転型，ボp-アミノ安息香酸（変その結果，フェルラ酸（変換率 30％），

ルテックスミキサーによるバイブレーション型と３種類の換率 75%），α -リポ酸（変換率 >90%）をアシルドナーとし攪拌方法を試した。その結果，バイブレーション型攪拌がた場合に，生成物のスポットが確認できた。アシル化の変最も変換率が高く，また再現性もあった。これは，攪拌方

換率については，アシルドナーとして α- リポ酸を用いた法としてかなり激しい条件が必要であることを示唆してい場合が最も高く，次いで p -アミノ安息香酸，そして p- ク

ると考えられる。

マール酸の順であった。この結果から，本研究で用いた酵

そこで，３．
１〜３．
３で検討した条件検討の結果を用い，素リパーゼは芳香族酸だけでなく，α-リポ酸に対して高い

ベストな組み合わせ，すなわち，溶媒に t- ブタノール（事特異性を有していると考えられる。アルブチンの α -リポ

前にモレキュラーシーブスで脱水したもの），反応温度 55酸エステルと考えられる生成物に関しては，現在，化学構℃，バイブレーション型攪拌という条件でアルブチンの p-

造と生理活性について調査中である。

クマレート化反応を行ったところ，65％にまで変換率を高めることに成功した。

３．
４

４．総

生成物の確認括以上，「化粧品素材」として有用なアルブチンの安定化

TLC 分析の結果，基質であるアルブチンが Rf 値 0.22，
アシルドナーである p- クマール酸が Rf 値 0.56，生成物らと高機能化を目標に，微生物由来のリパーゼの優れた触媒作用を高度に利用した芳香族酸エステル化（アシル化）の− 43 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

ための方法について検討を行った。その結果，酸成分（芳Chemoenzymatic Synthesis of Aromatic Carboxylic

香族カルボン酸）をビニルエステルへと変換することなく，

Acid Vinyl Esters, J. Mol. Catal. B: Enzym., 7, pp. 307-310

ダイレクトにアルブチンへと縮合させる方法を確立し，効(1999).
３）N . N a k a j i m a , K . I s h i h a r a , H . H a m a d a , e t a l . ,率的なアシル化アルブチンの酵素的合成に成功した。

Regioselective Acylation of Flavonoid Glucoside with謝辞

Aromatic Acid by an Enzymatic Reaction System from

本研究を遂行するにあたり，ご支援を頂いた㈶コスメト

Cultured Cells of Ipomoea batatas, J. Biosci, Bioeng.,

ロジー研究振興財団に深謝いたします。

90(3), pp. 347-349 (2000).
４）K. Ishihara, Y. Nishimura, T. Kubo et. al., Enzyme-（引用文献）

Catalyzed Acylation of Plant Polyphenols for

１）N. Nakajima, K. Ishihara, H. Hamada et. al., Lipase-Interpretation of Their Functions, Plant Biotechnology,
19(3), pp. 211-214 (2002).

Catalyzed Direct and Regioselective Acylation of
Flavonoid Glucoside for Mechanistic Investigation of５）K. Ishihara and N. Nakajima, Structural Aspects ofStable Plant Pigments, J. Biosci. Bioeng., 87 (1), pp.

Acylated Plant Pigments: Stabilization of Flavonoid105-107 (1999).

Glucosides and Interpretation of Their Functions, J. Mol.

２）K. Ishihara, N. Nakajima, H. Hamada, et. al., A− 44 −

Catal. B: Enzym., 23, pp. 411-417 (2003).

メラニン産生の制御機序の解析を介して新しい美白剤を開発するための研究
中部大学生命健康科学部生命医科学科環境衛生学

加 藤

昌 志

Malignant melanoma is one of the most aggressive tumors. Incidence of melanomas is increasing by
upregulation of ultraviolet irradiation. Therefore, it is necessary to establish a new drug for preventing against
and curing melanoma though the clarification of its mechanism. We established the RET-transgenic mouse line
(304/B6), in which spontaneously develops benign melanocytic tumor(s) without exception. About 70% of thebenign tumors will be changed to malignant melanomas. We investigated the role of c-Kit in the hereditarymelanoma developed in the RET-transgenic mice (line 304/B6). In Wv/Wv-RET (304/B6)-transgenic mice, inwhich c-Kit function was severely impaired, development of melanoma was strongly suppressed. Whereas 31 of
the 44 original RET-transgenic mice died of rapidly growing melanoma within 12 months after birth, only 8 of
the 44 Wv/Wv -RET-transgenic mice developed slowly-growing melanocytic tumors with a greatly prolonged
mean tumor-free period, two of which died of melanoma at a late stage. Even Wv /+-RET-transgenic mice had aclearly prolonged tumor-free period and a definitely reduced frequency (6/61) of tumor death within 12 months
after birth. Melanin production in the skin of these mice was not strongly impaired, suggesting that c-Kit affects
the development of melanomas in these mice with only minor effects in melanin production. More importantly, asingle injection of anti-c-Kit antibody (ACK2) into RET-transgenic mice soon after birth caused a surprisingly
long-lasting suppression of development of melanoma, greatly prolonging the tumor-free period, and none of the
28 ACK2-treated RET-transgenic mice had died from tumors at 12 months of age. The c-Kit function needed formelanin production was also suppressed for an unusual long time in ACK2-treated RET-transgenic mice. These
results suggest that c-Kit can be a unique target molecule to prevent against melanoma. In the next step, weshould clarify whether c-Kit can be a target of therapy for the developed melanoma or not.

１

部解明することに成功した９）。

緒言

本研究では、申請者らが樹立した RET- トランスジェ

生活水準が向上に伴い、ヒトは外見に気を配るようにな

ニックマウス ２） と c-Kit の機能の 80％以上低下しているる。服装にもこだわるが、最終的には一般的に自身の美しWv- マウスと交配させる。これにより、RET キナーゼとさ重視するようになる。シミ（肝斑）、ソバカス（雀卵斑）、Kit キナーゼが個体のメラノサイト増殖やメラニン産生

アザ（広範囲にわたる先天母斑）などは、自身の美を障害において、どのように影響し合うかを調べる。また、抗するものとして、しばしば大きな問題となる。これらの疾c-Kit 抗体を用いて、メラノサイトやメラニンの個体レベ

患には、すべてメラノサイトとメラニンの過剰産生が関与

ルでのコントロールをめざす。

している。ゆえに、メラノサイト増殖やメラニン産生のメカニズムを探ることは、より質の高い安全な化粧品（美白剤）を提供するために不可欠である。一方、メラノサイト
増殖やメラニン産生には c-Kit 分子（チロシンキナーゼ）１）が関連していることが知られている 。申請者らは近年全

２

実験方法

RET- トランスジェニックマウス（黒色毛）と Wv- マ

身の皮膚黒色症を必発する RET- トランスジェニックマウ

ウス（白色毛）を交配することにより c-Kit の機能の著しく低下した RET- トランスジェニックマウス（Wv/Wv-

スを樹立し２）、RET チロシンキナーゼも c-Kit チロシンキ

RET- トランスジェニックマウス）を作製することにより、ナーゼと同様にメラノサイト増殖やメラニン産生に深く関RET と c-Kit の相互作用を個体レベルで解析する。さらに、

３−８）。さらに、最近ではマウスの検体を用いてウエスタンブロット、免疫沈降、キRET- トランスジェニックマウスにおける IL-6 の役割を一ナーゼアッセイ、免疫組織染色等の手法を用いて RET と与していることを報告してきた

c-Kit の相互作用を分子レベルで解析する。
The research to establish the drug forwhite skin through analysis of melanin
production

ACK2 のハイブリドーマをヌードマウスに注射し、腹水を採取することにより、高濃度で多量の抗 c-Kit モノクロ

Masashi Katoーナル抗体を作製する。生後１日以内の RET- マウスに抗Department of Environmental andPreventive Medicine, Research Instituteof Life and Health Sciences, Chubu
Universityの色を観察する。さらに、に抗 c-Kit 抗体を注射されたマ

c-Kit 抗体（ACK2）を注射すると、マウスの毛色や皮膚
ウスの皮膚について、免疫組織染色、ウエスタンブロット、− 45 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

免疫沈降、キナーゼアッセイ等の方法を用いて、抗 c-Kitａ−５）RET- トランスジェニックマウス（図２B：RET）

抗体がどのようなメカニズムで毛色に作用するのかを解析

では、100％のマウスに腫瘍が発症し、70％の腫瘍が悪性する。

転化をおこし、メラノーマを発症している。ところが、

３

c-Kit 機能の一部低下した RET- トランスジェニックマウス（図２B：Wv/ ＋− RET）では 30％以上のマウスで、結果と考察

ａ）Wv- マウスと RET- トランスジェニックマウスを交配させることにより、c-Kit 機能の低下した RET- マウス
を作製し、毛色と腫瘍の大きさを調べる
a―1）RET- トランスジェニックマウス（黒色毛）と Wvマウス（図１A：左端の白色マウス）を交配することにより c-Kit の機能の著しく低下した RET- トランスジェニッ
クマウス（図 A：右側の３匹）を作製すると、このマウスの毛色は黒色毛と白色毛が混じったパンダ様となった。
これは、c-Kit の機能低下によるメラニン産生の低下が、RET キナーゼにより部分的に補われる可能性を示している。
a―2）c-Kit の機能の著しく低下した RET- トランスジェ
ニックマウスでは、白毛部分のメラニン産生は見られない（図１：B1）。一方、黒毛部分では、毛根からこぼれ落ちるほどのメラニン過剰産生が観察される（図１：B2）。これは、オリジナル RET- トランスジェニックマウスの毛疱と同じ表現型である。少なくとも毛疱に関しては、白毛部
分は Wv- マウスの、黒毛部分は RET- マウスのモザイクになっているかもしれない。
a―3）生後８ヶ月 RET- トランスジェニックマウスでは
図１C の下段に示すように腫瘍が発症している。しかし、
生後 c-Kit の機能の著しく低下した RET- マウスでは、生後８ヶ月になっても通常腫瘍の発症はみられなかった。こ
の結果は、RET- マウスにおいて c-Kit 機能が低下することにより、腫瘍の発症を抑制する事ができる可能性を示している。これを証明するためには、数を増やして統計学的検討が必要となる。
a―4）RET- トランスジェニックマウス（図２A：RET）、
c-Kit 機能の一部低下した RET- トランスジェニックマウス（図２A：Wv/ ＋− RET）
、c-Kit 機能が著明に低下した RET- トランスジェニックマウス（図２A: Wv / Wv

-RET）の寿命を生存曲線にて比較すると通常の RET- マ
ウスに比較して c-Kit 機能の一部低下した RET- トランス
ジェニックマウスの寿命は統計学的に有意に延びていた。
c-Kit 機能が著明に低下した RET- トランスジェニックマ
ウスでは、さらに有意に寿命が延びた。

図１
Ａ：4 週 齢 の Wv/Wv- マ ウ ス（ 左 端 ） 及 び 同 腹 の Wv/WvRET- トランスジェニックマウス（右側の３匹： Wv/Wv 遺伝子を持つ RET- トランスジェニックマウス）。
Ｂ：Wv/Wv-RET- トランスジェニックマウスの白色毛部分の皮膚（B-1）と黒色毛部分の皮膚（B-2）の組織像。
C：生後８ヶ月の RET- トランスジェニックマウス（上段）とWv/Wv-RET- トランスジェニックマウス（下段）（Kato M
et al. Cancer Res 64:801-806, 2004 の Fig.1 を改変して掲
載）。

− 46 −

メラニン産生の制御機序の解析を介して新しい美白剤を開発するための研究ｂ）抗 c-Kit 抗体を用いて RET- トランスジェニックマウ
スの c-Kit 機能を人為的に低下させた RET- マウスにて毛色と腫瘍の大きさを調べるb―1）RET- トランスジェニックマウスに対し、生後 24時間以内に 0.5mg の抗 c-Kit 抗体（ACK2）を一度だけ注射し、その後の腫瘍の大きさについて注射を受けていない
RET- マウスと比較した（図３A）。ACK2 を注射されたマウス（図３A：RET ACK2(+)）では、ACK2 投与を受けていない RET- マウス（図３A：RET）に比較して、特に生後 11 − 12 ヶ月頃まで、著しく腫瘍増殖が抑制された。
さらに、オリジナルの RET- マウスでは 100％のマウスに腫瘍が発症し、70％の腫瘍が悪性転化をおこし、メラノーマを発症している（図３C：RET ACK2(-)）のに対して
ACK2 を投与された RET- マウスでは、40％以上のマウスに良性腫瘍さえ発症しなかった（図３C：RET ACK2(+)）。
また、悪性転化した腫瘍は 1/3 程度に抑制された。以上のように本研究では、メラノーマを自然発症する RET- トラ
ンスジェニックマウスにおいて c-Kit 機能を調整すること
によりメラノサイト系腫瘍の発症をコントロールできることをより臨床応用しやすいかたちで示した。
図２
Ａ：RET- トランスジェニックマウス（RET; n=50）、Wv/+RET- トランスジェニックマウス（Wv/+-RET; n=50）、Wv/
Wv-RET- トランスジェニックマウス（Wv/Wv - RET; n=25）
における寿命。
Ｂ：RET- トランスジェニックマウス（RET; n=44）、Wv/+RET- トランスジェニックマウス（Wv/+-RET; n=61）、Wv/
Wv-RET- トランスジェニックマウス（Wv/ Wv RET; n=44）における悪性腫瘍（Malignant）、良性腫瘍（Benign）の発症率（Kato M et al. Cancer Res 64:801-806, 2004 の Fig.1 を改変して掲載）。

b―2）オリジナルの RET- トランスジェニックマウスでは毛色は一生黒色のままである（図３B：下段マウス）。
生後 24 時間以内に 0.5mg の抗 c-Kit 抗体（ACK2）を注射された Ret- マウスの毛色は一生グレーままであった（図３B：上段マウス）。一方、アダルト RET- マウスに対して 0.5mg の ACK2 を注射しても、ほとんど毛色に変化はなかった。
これらの結果は、c-Kit 分子は恒常的に発現しているのではなく、年齢特異的に発現している可能性があることを示している。

良性腫瘍さえ発症しなかった。良性腫瘍が発症したマウスは全体の 2/3 程度であり、悪性転化をおこしたマウスはb―3）生後 24 時間以内の ACK2 投与によりコントロール

40％以下であった。さらに、興味深いことに、c-Kit 機能の C57BL/6 マウス（黒色毛）の毛色はいったん完全に白が著明に低下した RET- トランスジェニックマウス（図２
B：Wv/Wv-RET）では、90％以上のマウスが良性腫瘍さ色になるにもかかわらず（図４C の２）、生後 3 −４ヶ月

え発症しなかった。また、悪性転化した腫瘍は全体の５％以内に 0.5mg の抗 c-Kit 抗体（ACK2）を注射された Ret-以下であった。

マウスの毛色はグレーのままである（図４C の４）。野生後には黒色毛に戻った（図４C の２）。一方、生後 24 時間型 C57BL/6 マウスと RET- マウスにおける ACK2 に対す
上記ａ−１）〜ａ−５）の結果は、１）c-Kit 分子を介る毛色の違いを説明することは難しい。筆者らは、RET-したメラノサイト増殖メラニン産生は RET 分子により一マウスでは生後 24 時間以内にほとんどメラノサイトの幹部補う事ができる可能性があること、２）メラノーマを自細胞（おそらく c-Kit を発現している）がシンクロナイズ

然発症する RET- トランスジェニックマウスの c-Kit 機能

して分化するために皮膚黒色症が誘導される。しかし、野を調整することによりメラノサイト系腫瘍の発症をコント

生型マウスでは生後 24 時間以内に一部のメラノサイトのロールできる可能性があること、を示している。

幹細胞が分化するのみであるので、数ヶ月後には白髪が黒く変化するのではないかと考えている。

− 47 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Tumor volume

AC(mm 3 )15000

RET
RET ACK2(+)

10000

ACK2(-)

ACK2(+)
†

0

5000
†

0

† * * ** * * * * *06(Months)

20

*
40

60

80

100 (%)
Malignant
BenignNo tumor*12†† † † †

18

図３
Ａ：抗 c-Kit 抗体 0.5 mg を生後 24 時間以内に皮下に注射された RET- トランスジェニックマウス（RETACK2(+): n=21）及び注射を受けていない RET- トランスジェニックマウス（RET: n=42）の月齢と腫瘍サイズ（*; P<0.0001、†; P<0.01）。
Ｂ：８ヶ月齢の抗 c-Kit 抗体 0.5mg を生後 24 時間以内に皮下に注射された RET- トランスジェニック
マウス（上段）と同腹の注射を受けていない RET- トランスジェニックマウス（下段）のマクロ所見。
Ｃ：抗 c-Kit 抗体 0.5mg を生後 24 時間以内に皮下に注射された RET- トランスジェニックマウス（RETACK2(+): n=22）及び注射を受けていない RET- トランスジェニックマウス（RET: n=46）の悪性腫
瘍（Malignant）、 良 性 腫 瘍（Benign） の 発 症 率（*; P<0.0001、†; P<0.005）（Kato M et al.
Cancer Res 64:801-806, 2004 の Fig.3 を改変して掲載）。

図４
Ａ - Ｄ：抗 c-Kit 抗体 0.5mg を生後 24 時間以内に皮下に注射されたコントロール C57BL/6 マウス（B-D: No.2） と RET- ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク マ ウ ス（B-D: No.4）、 注 射 を う け て い な いC57BL/6 マウス（A-D: No.1）と RET- トランスジェニックマウス（A-D: No.3）のマクロ所見（Kato
M et al. Cancer Res 64:801-806, 2004 の Fig.4 を改変して掲載）。

− 48 −

メラニン産生の制御機序の解析を介して新しい美白剤を開発するための研究

４

Dermatol 114: 599-601, 2000a.

結語５）Kato M, Iwashita T, Takeda K, et al. Ultraviolet light

RET と c-Kit の両チロシンキナーゼは、メラノサイトのinduces redox reaction-mediated dimerization and

増殖及びメラニン産生において相補的に作用していると考

superactivation of oncogenic Ret tyrosine kinases. Mol

えられる。

Biol Cell 11: 93-101, 2000.
６）Kato M, Liu W, Akhand AA, et al. Ultraviolet Radiation（参考文献）

Induces Both Full Activation of Ret Kinase and Malignant

１）K a t o M , T a k e d a K , K a w a m o t o Y , T s u z u k i T ,Melanocytic Tumor Promotion in RFP-RET-Transgenic

Hossain K, Tamakoshi A, Kunisada T, Kambayashi Y,
Ogino K, Takahashi M, Nakashima I. c-Kit-targeting
immunotherapy for hereditary melanoma in a

mouse

Mice. J Invest Dermatol 115: 1157-1158, 2000.
７）Kato M, Liu W, Yi H, et al. The herbal medicine Shosaiko-to inhibits growth and metastasis of malignant
melanoma primarily developed in ret-transgenic mice. J

model. Cancer Res 64:801-806, 2004.
２）Kato M, Takahashi M, Akhand AA, et al. Transgenic
Mouse Model for Skin Malignant Melanoma. Oncogene

Invest Dermatol 111: 640-644, 1998.
８）Kato M, Takeda K, Kawamoto Y, et al. Repair by
Src Kinase of Function-impaired RET with Multiple

17: 1885-1888,３）Kato M, Liu W, Akhand AA, et al. Linkage between

Endocrine Neoplasia Type 2A Mutation withmelanocytic tumor development and early burst of

Substitutions of Tyrosines in the COOH-Terminal Kinase

Ret protein expression for tolerance induction in

Domain for Phenylalanine. Cancer Res 62:2414-22,

metallothionein-I/ret transgenic mouse lines. Oncogene

2002.
９）von Felbert V, Cordoba F, Weissenberger J, Vallan C,

18: 837-842, 1999.
４）Kato M, Isobe K, Dai Y, et al. Further characterization

Kato M, Nakashima I, Braathen LR, Weis J. Interleukin-6of the Sho-saiko-to-mediated anti-tumor effect on

gene ablation in a transgenic mouse model of malignant

melanoma developed in RET- transgenic mice. J Invest

skin melanoma. Am J Pathol 166:831-41, 2005.

− 49 −

共役リノール酸単独または他の脂肪酸との混合投与による皮膚特性の修飾
九州大学大学院農学研究院

古 瀬

充 宏

The effects of conjugated linoleic acid (CLA), γ-linolenic acid (GLA) and linoleic acid (LA), and their
combinations, on skin properties were investigated in mice.   Mice (8-week-old) were orally administrated witheither LA, GLA, CLA, LA + GLA, LA + CLA, or CLA + GLA for 4 weeks.  Then, the skin was analyzed for
triacylglycerol content, fatty acid composition, and collagen content.   Additionally, thicknesses of the dermis
layer and subcutaneous tissue layer, and the size and number of adipocytes were measured histologically.  Theskin fatty acid composition was modified depending upon the fatty acid composition of supplemented oils.  In eachoil-alone group, skin triacylglycerol content was the highest in LA, followed by GLA and CLA.  Combinations
with CLA reduced triacylglycerol content comparable to the level of CLA alone.   No significant changes incollagen content were observed among any treatments.  The results for the thickness of subcutaneous tissue weresimilar to the results obtained in triacylglycerol contents, while no significant difference was detected in the
thickness of the dermis layers.  The numbers of adipocytes were also reduced by CLA.  These results suggestthat supplementation with CLA alone or in combination with other fatty acids has an anti-obesity effect on skinproperties in mice.

１

GLA が豊富に含まれるが、これら植物油の補給で消炎や緒言

免疫調節性効果が報告されている 6, 30）。PGE1 または 15-

細菌や紫外線などの外部環境から生命を保護するために3）ヒドロキシエイコサトリエン酸（15-HETrE）は、シクロ皮膚は重要な役割を果たしている 。表皮、真皮および皮

オキシゲナーゼまたは 15- リポキシゲナーゼで DGLA か

下組織の３層に皮膚は分けられるが、真皮は皮膚の弾力性ら産生され、生理活性脂質として作用するロイコトリエンや柔軟性に関わり、皮下組織は脂肪細胞として脂質を蓄積を阻害する 31）。

する。その皮膚の機能と魅力さは栄養状態によって大き共役リノール酸（CLA）は、LA の構造および幾何異性

く変化を受ける。例えば、摂取した脂肪酸は皮膚特性に影体の総称であって、主に反芻動物から作り出される食品

３）

響を及ぼす 。長鎖 n-6 系および n-3 系不飽和脂肪酸は必材料に含まれる。CLA は、精巣上体と腸間膜の白色脂肪

須脂肪酸であり、伸長反応や不飽和化を受け代謝される。

組織重量と皮下の組織の脂肪細胞を減少させることが報

n-6 系不飽和脂肪酸において、リノール酸（LA）は、γ- リノ

告された 19, 21, 28）。CLA は n-6 系不飽和脂肪酸における LA

レン酸（GLA）、ジホモ -γ- リノレン酸（DGLA）、プロス

から GLA への代謝を阻害する 4）。結果としていくつかのタグランジン E（PGE
やアラキドン酸（AA）へと代謝さ
11）

組織において AA と PGE2 の水準は減少する 1）。さらに、れる。プロスタグランジン E 2（PGE 2 ）やロイコトリエン B4

CLA は癌細胞の成長を阻害し、肝臓と脂肪組織において（LTB 4 ）などの AA 由来のエイコサノイドは、皮膚においてアポトーシスを誘発することも知られている 1）。

炎症やアレルギーを引き起こすことが報告されている

加えて、摂取した CLA は皮膚に容易に移行 21） し、ア

10, 12）。

また、LA 欠乏によって、ラットで皮膚の角質化が観察さレルギー性そう痒症に影響を及ぼすことが報告 11）された。

れた 25）。この事実は、LA が皮膚の健康維持における重要

これらの点から、CLA は皮膚性状に有益であると理解さな因子の一つであることを示唆する。一方、LA は皮膚にれる。しかし、CLA はマウスにおいて肝臓の重量を増加

豊富に存在するが 21）、過剰な LA の摂取は皮膚を含む様々させることが報告されていた 18, 28）。その後、Nakanishi etな器官で炎症やアレルギー反応の原因となる 7, 9）。

al.18） は CLA と GLA の組合せが CLA によって誘発されマ ツ ヨ イ グ サ 油、 ク ロ ス グ リ 油 と ボ ラ ー ジ 油 に は、る脂肪肝を予防すると報告した。これらの事実は、CLAによって修飾される皮膚性状が他の脂肪酸との相互作用にModification of skin properties by CLA
alone or with combination of other fatty
acids
Mitsuhiro Furuse
Faculty of Agriculture, Kyushu
University

より影響を受ける可能性を示唆する。
本研究の目的は、マウスの皮膚性状における CLA, GLA
あるいは LA 単独の効果とそれぞれの組合せによる効果を調査することである。

− 52 −

共役リノール酸単独または他の脂肪酸との混合投与による皮膚特性の修飾

2２．
１

後、蒸留水で希釈した。サンプル 0.2mL とイソプロパノ

実験ール 0.4mL を混ぜ、そして 0.2mL のオキシダント溶液
（75%

動物

wt/vol のクロラミン T と酢酸塩 / クエン酸塩バッファー

雄マウス（８週齢、Sea:ddY 系統、セアック吉冨、福岡（pH 6.0）を３：１の比率で混合したもの）を混合した。

県より購入 ) は 24℃、12 時間照明条件で個別飼育し、市

室温で 4 分間保った後に 2.6mL のエールリッヒ試薬溶液

販飼料（MF、オリエンタル酵母、東京）と水を自由摂取

を加え、60℃で 25 分間培養した。冷却後、6.6mL のイソさせた。マウスは体重によって 5 匹ずつで 6 つのグループ

プロパノールで希釈した。サンプル溶液の中のヒドロキシに分けた。LA、GLA および CLA 単独投与区はそれぞれ

プロリン濃度は、分光光度計で 560nm の波長で測定した ２）。

の油脂を毎日 250 μℓずつ 4 週間経口投与した。組み合わせ
は各油脂をそれぞれ 250 μℓ ずつ（計 500 μℓ ずつ）を毎日 4

２．４ トリアシルグリセロール含量および脂肪酸組成の測定

週間経口投与した。LA 区を対照区とし、71.8％ LA を含

皮膚の総脂質は Folch の変法で抽出した 8, 24）。トリアシル

む紅花油（リノール油脂、名古屋）を与えた。GLA 区はグリセロール含量は、市販キット（トリグリセリド−ワコ

95.0% GLA（出光テクノファイン、東京）を、CLA 区はー、和光純薬、大阪）で、脂肪酸組成は、ガスクロマトグ

70.8% CLA（リノール油脂、名古屋）を含む油脂を用いた。

ラフィーで測定した 14）。

投与区（LA + GLA、
LA + CLA ならびに CLA + GLA 区）

CLA の 内 訳 は、9c, 11t-CLA が 32.4%、10t, 12c-CLA が33.2% であった。これらの油脂の脂肪酸組成を表１に示す。

２．５

皮膚層の観察皮膚サンプルは常法により処理を行った 20）。標本はリ２．
２

皮膚組織の採集

ン酸緩衝液（pH 7.5）で希釈した３％グルタルアルデヒ

実験終了時にジエチルエーテル麻酔によりマウスを屠殺

ドを用い 4℃で固定した。固定サンプルは、4 日間 10%し、毛と共に全皮膚を剥がした。皮膚シート（1 ㎝ ×1 ㎝）

NaOH に、それから 3 日間蒸留水に浸漬した。その後、１を組織学検討のために背側から切り取った。残りの皮膚の% タンニン酸溶液に 2 時間、２% 四酸化オスミウム溶液

半分はコラーゲン分析のために、他の半分は脂肪酸組成測に 1 時間浸漬した。エタノールにより脱水後、t- ブチルア

定のために用いた。重量測定後、皮膚は分析まで−80℃でルコールに留置し、凍結乾燥した。サンプルを、アルミニ保存した。

ウムホルダーにのせ、Pt Pd で蒸着し、ss-550 走査型電子顕微鏡で観察を行った。真皮層および真皮層と筋膜にはさ

２．
３コラーゲン含量の測定

まれた皮下組織層の厚さを顕微鏡写真で測定した。

皮膚サンプルは、10mL の 0.15M NaCl 溶液中で 1 時間
超音波破砕を行った。その後、20mL の６N HCl を加え、２．６

脂肪細胞のサイズの測定

懸濁液を 20℃で 24 時間加水分解した後、120℃で 10 時間

標本はリン酸緩衝液（pH 7.5）で希釈した３％グルタル保った。加水分解したサンプルは、フィルター後、蒸留アルデヒドを用い 4℃で固定した。その後、１% タンニン

水で 100mL に定容した。サンプル（１mL）は蒸発乾固酸溶液に 30 分、１% 四酸化オスミウム溶液に 1 時間浸漬

表１

試験油脂の組成（脂肪酸の％）した。その他は、上述通りであった。皮下組織層の脂肪細胞のサイズと数を測定した。脂肪細胞のサイズは、細胞の長径と短径の平均で求めた。1 ㎟当たりの直径 10 μm 以上の脂肪細胞の数を測定し、20 μmの間隔でグループ分けした。

２．７

統計方法

データは、一元配置分散分析法によって統計学的に解析した。有意な効果が検出された時、Fisher の PLSD 検定
または Tukey-Kramer の検定を行い個々のグループを比較した。統計的な有意差は、P<0.05 とした。結果は、平
均値 ± 標準誤差で示した。

３

結果

図 1 には皮膚トリアシルグリセロール含量に及ぼす− 53 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

CLA、GLA、LA あるいはそれらの組み合わせの効果を示した。個々の油脂間の比較では、LA 区が最も高く、GLA、
CLA の順となった。LA と GLA を組み合わせるとトリア
シルグリセロール含量は LA 単独よりむしろ GLA 単独区に近かった。LA+CLA あるいは CLA+GLA 区のトリアシ
ルグリセロール含量は CLA 単独区に近いものであった。
コラーゲン含量には、どの区間においても有意な差は認められなかった（データは示さず）。
皮膚の脂肪酸組成に及ぼす油脂源とそれらの組み合わせ効果については表 2 に示す。脂肪酸組成は明らかに投与した油脂に依存して変化した。特に、LA, GLA および CLAの量は投与した油脂により修飾を受けた。LA 単独区または LA+GLA および LA+CLA 組み合わせ区の LA 含量は33％以上であったが、残りの３区では 28％以下であった。
GLA 含量は、GLA 単独区よりも GLA と他の油脂を組み合わせた区で高くなった。しかし、CLA 含量においては
表2

図 1 LA、GLA、CLA またはそれらの組合せを投与したマウスの皮膚のトリアシルグリセロール含量。マウスは 1 区当たり 5 頭用いた。値は平均値 ± 標準誤差で示す。異なる文字間に有意差あり (P<0.05)。

皮膚の脂肪酸組成（％）− 54 −

共役リノール酸単独または他の脂肪酸との混合投与による皮膚特性の修飾

CLA 単独区の方が CLA と他の油脂を組み合わせた区よ子顕微鏡写真を示す。真皮層の厚さにおいては処理間に有り も 高 か っ た。CLA の 異 性 体 で は、9c, 11t-CLA が 10t,

意な差は認められなかった。一方、皮下組織層においては

12c-CLA に比して高かった。AA 含量に関しては処理の効処理による有意な効果が検出され、他の区に比して LA 区

果は認められなかった。

で最も厚かった（図３）。また、LA+CLA 区で最も薄く

図 2 には CLA、GLA、LA あるいはそれらを組み合わせて投与したマウスの真皮ならびに皮下組織層の走査型電なった。
図 4a は、走査型電子顕微鏡による皮下組織層の代表的な写真を示す。図 4b は、皮下組織の脂肪細胞の数を 20μmの間隔で区分した結果を示す。脂肪細胞の数は、LA+ GLA
区で最も多かった。割合では、CLA 区で 10 ─ 30μmの直径の脂肪細胞が高かった。

４

考察

本研究で用いた CLA 油脂は、主に 9c, 11t-CLA（32.4%）と 10t, 12c-CLA（33.2％）から構成された。しかし、CLA
区における 9c, 11t-CLA の割合は、10t, 12c-CLA の 1.7 倍となった。この結果は前報と良く一致している 21）。他の脂肪酸と混合して与えた際にも 9c, 11t-CLA の割合は 1.7倍（LA+CLA 区 ） と 1.5 倍（CLA+GLA 区 ） 高 か っ た。
CLA を投与しなくともマウスの皮膚にはわずかながらの CLA が含まれ、9c, 11t-CLA の割合は 10t, 12c-CLA の図 2 LA、GLA、CLA またはそれらの組合せを投与したマウスの真皮と皮下組織の代表的走査電子顕微鏡写真。略語 : D,
真皮層 ; S, 皮下組織層。バーは 200 μm を示す。

図 3 LA、GLA、CLA またはそれらの組合せを投与したマウスの皮下組織層の厚さ。マウスは 1 区当たり 5 頭用いた。
値は平均値 ± 標準誤差で示す。異なる文字間に有意差あり(P<0.05)。

図 4 a; LA、GLA、CLA またはそれらの組合せを投与したマウスの皮下組織の代表的走査電子顕微鏡写真。略語 : Ma、
長径；Mi、短径；S, 皮下組織層。バーは 100 μm を示す。b;
LA、GLA、CLA またはそれらの組合せを投与したマウスの脂肪細胞の総数。マウスは 1 区当たり 5 頭用いた。値は平均 値 ± 標 準 誤 差 で 示 す。 異 な る 文 字 間 に 有 意 差 あ り(P<0.05)。

− 55 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

2.2 ─ 3.6 倍高いものであった。これらの結果は、CLA は（引用文献）

天然に存在する脂肪酸であり、9c, 11t-CLA は皮膚に移行

１）Belury MA, :Dietary conjugated linoleic acid in health:

しやすい脂肪酸であることを示す。また、9c, 11t-CLA と

Physiological effects and mechanisms of action, Annu

10t, 12c-CLA の比は同時に投与される脂肪酸により変化

Rev Nutr., 22, 505–531, 2002.

5）を受けることが示唆される。一方、Brown et al. は 10t,２）Bergman I, Loxley R, :Two improved and simplified

12c-CLA が体脂肪の蓄積を抑制すると報告している。そmethods for the spectrophotometric determination of

れは肝臓のステアロイル− CoA 不飽和化酵素を阻害する

hydroxyproline, Anal Chem., 35, 1961–1965, 1963.

17）３）Boelsma E, Hendriks FJH, Roza L, :Nutritional skinからである。まとめると、本研究で得られたトリアシル

care: health effects of micronutrients and fatty acids, Am

グリセロール含量の減少や皮下脂肪組織の薄さは、9c,

J Clin Nutr., 73, 853-864, 2001.

効果

22）

やリポタンパク質リパーゼの活性に影響を及ぼす

４）Bretillon, L, Chardigny JM, Gregoire S, et al., :Effects

11t-CLA よりはむしろ 10t, 12c-CLA によるものかもしれない。

of conjugated linoleic acid isomers on the hepatic

CLA は内臓脂肪の蓄積を阻害する 19, 28）。その反面、過剰 の CLA 摂 取 は マ ウ ス に お い て 脂 肪 肝 を 誘 発 す る

microsomal desaturation activities in vitro, Lipids, 34,18）。

965–969, 1999.

CLA によって誘発される脂肪肝は、GLA を同時に投与

５）Brown JM, Halvorsen YD, Lea-Currie YR, et al.,することにより抗肥満効果を有したままで改善されると:Trans-10, cis-12, but not cis-9, trans-11, conjugatedNakanishi et al.

18）は報告した。本研究でも、CLA+GLA

linoleic acid attenuates lipogenesis in primary cultures

区と CLA 単独区が皮膚のトリアシルグリセロールと皮下of stromal vascular cells from human adipose tissue, J

組織層の厚さを抑えた（図 1 と 3）
。CLA の効果は内臓脂

Nutr., 131, 2316–2321, 2001.
６）Chung S, Kong S, Seong K, et al., :γ-linolenic acid in肪ばかりか皮膚にも及ぶことが明らかとなった。
GLA の 割 合 は、GLA 単 独 区 よ り も LA+GLA 区 とborage oil reverses epidermal hyperproliferation in

CLA+GLA 区 で 高 く な っ た。LA+GLA 区 に お い て は、

guinea pigs, J Nutr., 132, 3090–3097, 2002.

LA から GLA の代謝により GLA の割合が高くなったと考７）Fogh K, Kragballe K, :Eicosanoids in inflammatory skin

えられる。CLA+GLA 区で高くなった理由は明らかでな

diseases, Prostaglandins Other Lipid Mediat., 63, 43–54,

いが、何らかの代謝に CLA が影響した可能性がある。さ2000.

らに、皮下組織の厚さは LA 単独区よりも GLA 単独区で８）Folch J, Lees M, Stanley GHS, :A simple method for

薄くなった（図３）が、これは GLA によりカルニチン・

the isolation and purification of total lipids from animal

パルミトイルトランスフェラーゼとペルオキシソームの β-tissues, J Biol Chem., 226, 497–509, 1957.

酸化活性が高まったことによると考えられる

９）Gleich GJ, Kita H, :Bronchial asthma: Lessons from26, 27）。

16）

PGE2 はコラーゲン合成を高め 、PGE1 はヒトの培養線

murine models, Proc Natl Acad Sci USA, 94, 2101–2102,

維芽細胞においてコラゲナーゼの遺伝子発現を抑制した 23）。
本研究においてプロスタグランジンは測定していないが、1997.
10）Horrobin DF, :Essential fatty acid metabolism and its

１）

CLA によって減少することは報告されている 。しかし、modification in atopic eczema, Am J Clin Nutr., 71 suppl.,

真皮の厚さとコラーゲン含量に区間で差は認められなかっ367S-372S, 2000.

た。これらの結果は、前報と同様であった

21）。

11）Ishiguro K, Oku H, Suitani A, et al., :Effects of

食餌由来の LA は容易に皮膚に移行した（表２）。LA

conjugated linoleic acid on anaphylaxis and allergic

は AA を介して産生される PGE2 の起源であるために、過pruritus, Biol Pharm Bull., 25, 1655–1657, 2002.

剰の LA 摂取は皮膚に炎症を誘発することが報告されて12）J a m e s M J , G i b s o n R A , C l e l a n d L G , : D i e t a r y

いる 7, 9）。PGE2 は皮膚の炎症を強く誘導する 13）。CLA は

polyunsaturated fatty acids and inflammatory mediator

LA の不飽和化酵素

1, 15）

を阻害し、リン脂質からの AA の放出と AA からのエイコサノイドの産生を抑制する

29）

production, Am J Clin Nutr., 71 suppl., 343S-348S, 2000.

た13）Kabashima K, Sakata D, Nagamachi M, et al.,

めに、CLA により皮膚の PGE2 は減少する可能性がある。

:Prostaglandin E2-EP4 signaling initiates skin immune

結論として、CLA は皮膚の脂肪酸組成を変え、トリア

responses by promoting migration and maturation of

シルグリセロール含量と皮下組織の厚みと脂肪細胞の数を減少させる。その上、CLA の効果は他の脂肪酸を同時に

langerhans cells, Nat Med., 9, 744–749, 2003.
14）Kamegai T, Kasai M, Ikeda I, :Improved method for

投与しても機能することが明らかとなった。

preparation of the methyl ester of conjugated linoleic
acid, J Oleo Sci., 50, 237–241, 2001.

− 56 −

共役リノール酸単独または他の脂肪酸との混合投与による皮膚特性の修飾

15）Kavanaugh CJ, Liu KL, Belury MA, :Effect of dietaryphosphatidylcholine hydroperoxide fraction purified by

conjugated linoleic acid on phorbol ester-induced PGE2

two sep-pak cartridges in biological samples, J Pharm

production and hyperplasia in mouse epidermis, Nutr

Biomed Anal., 23, 515–520, 2000.
25）Sinclair HM, :History of essential fatty acids, In

Cancer, 33, 132-138, 1999.
16）Levi-Schaffer F, Baram D, Segal V, et al., :Prostaglandin

Omega-6 Essential Fatty Acids: pathophysiology andE2 production by chronic graft-versus-host disease

roles in clinical medicine (Horrobin DF, ed.), New York:dermal fibroblasts, Immunol Lett., 48, 11–15, 1955.

Alan R Liss Inc., 1990, 1-20.

17）Lin Y, Kreeft A, Schuurbiers JAE, et al., :Different26）Takada R, Saitoh M, Mori T, :Dietary gamma-linoleniceffects of conjugated linoleic acid isomers on lipoprotein

acid-enriched oil reduces body fat content and induces

lipase activity in 3T3-L1 adipocytes, J Nutr Biochem., 12,liver enzyme activities relating to fatty acid beta-

183-189, 2001.

oxidation in rats, J Nutr., 124, 469–474, 1994.

18）Nakanishi T, Oikawa D, Koutoku T, et al., :g-linolenic27）Takahashi Y, Ide T, Fujita H, :Dietary gamma-linolenicacid prevents conjugated linoleic acid-induced fatty liveracid in the form of borage oil causes less body fat

in mice, Nutrition, 20, 390–393, 2004.

accumulation accompanying an increase in uncoupling19）Nakanishi T, Ohgushi A, Yamashita T, et al., :Effectprotein 1 mRNA level in brown adipose tissue, Compof orally administered conjugated linoleic acids on

Biochem Physiol B Biochem Mol Biol., 127, 213–222,

behaviors and tissue fatty acid compositions in mice, J

2000.
28）Tsuboyama-Kasaoka N, Takahashi M, Tanemura K, etAppl Anim Res., 20, 157–170, 2001.
20）Ohtani O, Ushiki T, Taguchi T, et al., :Collagen fibrillar

al., :Conjugated linoleic acid supplementation reduces

networks as skeletal frameworks: A demonstration by

adipose tissue by apoptosis and develops lipodystrophy

cell-maceration/scanning electron microscope method,in mice, Diabetes, 49, 1534–1542, 2000.
29）Urquhart P, Parkin SM, Rogers JS, et al., :The effect ofArch Histol Cytol., 51, 249-261, 1988.
21）Oikawa D, Nakanishi T, Nakamura Y, et al., :CLA andconjugated linoleic acid on arachidonic acid metabolism

DHA modify skin properties in mice, Lipids, 38, 609-614,

and eicosanoid production in human saphenous vein

2003.

endothelial cells, Biochim Biophys Acta., 1580, 150–160,

22）Park Y, Storkson JM, Ntambi JM, et al., :Inhibition

2002.

of hepatic stearoyl-CoA desaturase activity by trans-30）Wu D, Meydani M, Leka LS, et al., :Effect of dietary

10,cis-12 conjugated linoleic acid and its derivatives,supplementation with black currant seed oil on the

Biochim Biophys Acta, 1486, 285–292, 2000.

immune response of healthy elderly subjects, Am J Clin

23）Salvatori R, Guidon PT Jr, Rapuano BE, et al.,Nutr., 70, 536–543, 1999.

:Prostaglandin E1 inhibits collagenase gene expression31）Z i b o h V A , M i l l e r C C , C h o Y , : M e t a b o l i s m o f

in rabbit synoviocytes and human fibroblasts,

polyunsaturated fatty acids by skin epidermal enzymes:

Endocrinology, 131, 21–28, 1992.

generation of antiinflammatory and antiproliferative

24）S e y a K , O h k o h c h i N , S h i b u y a H , e t a l . , : A

metabolites, Am J Clin Nutr., 71 suppl., 361S–366S, 2000.

chemiluminescent assay for hydroperoxide level of− 57 −

性ホルモンと性ホルモン結合蛋白による皮膚メラニン産生の検討

大阪大学大学院医学系研究科分子病態医学皮膚科学講座 *、独立行政法人国立病院機構大阪医療センター皮膚科・形成外科 **大 畑

千 佳 *、田 所

丈 嗣 **、板 見智*Sex hormone is known to be associated with the increase of human melanocytes and melanin production.
However, the absence of estrogen receptor α, that was cloned in 1986, in melanocytic lesions has been confirmed
to date. In 1996, the new subset of estrogen receptor was cloned, and named estrogen receptor β . We studied
immunohistochemical staining of estrogen receptor α and β in melanocytic nevi and malignant melanomas, andfound that both lesions were stained by estrogen receptor β , but not stained by estrogen receptor α.  The normal
sebaceous glands and hair follicles were positive for estrogen receptor α and β . Other adnexal structures in theskin were stained by estrogen receptor β , but not stained by estrogen receptor α.

１

素性母斑でエストロゲンレセプター α と β の発現を調べた

緒言

ので報告する。また、同時に正常皮膚における ER の発現

これまでに我々はヒトメラノサイトが男性ホルモン標的に関しても有益な知見を得たため併せて報告する。

細胞であることを明らかにし１）、核内のアンドロゲン受容体を介する経路のみならず、男性ホルモンと性ホルモン結２合蛋白が関与する細胞膜シグナル伝達経路によりチロジナーゼ活性が影響を受けることを示してきた２）。しかし、男

実験

１）対象

性ホルモンだけでなく、悪性黒色腫や色素性母斑などで、1998 年から 2003 年の間に大阪大学皮膚科を受診した色メラノサイトの増殖や色素産生に女性ホルモンが関与して素性母斑の女性 17 例（１歳から 79 歳、平均 27.2 歳）男いることがよく知られている。妊婦の悪性黒色腫の予後が性 11 例（５歳から 71 歳、平均 21.3 歳）および悪性黒色

悪いこと３- ８）や、妊婦に生じる悪性黒色腫は妊娠していな腫の女性６例（27 歳から 79 歳、平均 48.5 歳）男性６例（50い女性に生じる悪性黒色腫と比べると、腫瘍厚が大きいこ

歳から 66 歳、平均 57 歳）を対象とした。悪性黒色腫の女と９）

また、統計学的に男性よりも女性の悪性黒色腫患者の予後がよいこと10）が報告されており、女性で妊娠中に性のうち１例は 28 歳の妊婦で、妊娠後、腫瘍が増大していた。

母斑が大きくなったり、母斑の色調が濃くなったこと 11-13）も報告されている。生化学的手法を用いてエストロゲン結２）方法

合タンパクが悪性黒色腫に存在することが報告されたこと

パラフィン包埋された皮膚組織を 4 ㎛に薄切し、DAKOもあったが、これらの結果は今日では誤りであったことが社の ChemMate ENVISION キットを用い、用手法で染色知られている 14, 15）。近年、エストロゲンレセプターを用いを行った。一次抗体として、ERα は DAKO 社の 1D5 をた免疫組織学的検索の感受性と特異性が高いことから、生

50 倍希釈で用い、30 分作用させた。ERβ は Gene Tex 社

化学的検索の代わりに用いられるようになったが、悪性黒の 14C8 を 200 倍 希 釈 で 用 い、over night で 作 用 さ せ た。

色腫や色素性母斑では 1986 年に発見されたエストロゲン

それぞれマイクロウェーブ（600W）30 分の熱処理を行った。

レセプター α は染色されなかった

16−20）。その後、1996 年にエストロゲンレセプター β が発見され、ヒト皮膚で染色３されることがわかった 21−24）。今回、我々は悪性黒色腫や色結果

１）色素性母斑The study of melanin production inhuman skin induced by sex hormone
and sex hormone binding protein＊

Chika Ohata, Taketsugu Tadokoro,
Satoshi Itami＊

Department of Dermatology, Course of
Molecular Medicine, Osaka University
Graduate School of Medicine Departmentof Dermatology and Plastic Surgery,
Osaka National Hospital

男性、女性とも全症例でメラノサイトにおける ERα 染
色は陰性であった。また、ERβ 染色については全症例の全てのメラノサイトで陽性であった（図１）。年齢、性別
による染色程度の違いは認めなかった。

２）悪性黒色腫男性、女性とも全症例でメラノサイトにおける ERα 染
色は陰性であった。また、ERβ 染色については全症例の− 58 −

性ホルモンと性ホルモン結合蛋白による皮膚メラニン産生の検討

全てのメラノサイトで陽性であった（図２）。妊婦と非妊婦、む全症例（うち２例は女性の頭部）で乳頭部に ERα 陽性

男性と女性の間に染色程度の差はなかった。

細胞は認められなかった。
脂腺、毛包以外で皮膚に ERα 陽性細胞は認められなか

３）正常皮膚構造

った。

① ERα

② ERβ

脂腺を含む 23 例中 14 例（70.0％）で脂腺に ERα 陽性

脂腺、毛包上皮、表皮細胞、汗腺、神経、血管内皮細細胞が認められた（図３）。これらの 14 例は９例の女性（１胞、血管平滑筋、立毛筋、脂肪細胞、線維芽細胞、顔面の歳から 79 歳、平均 36.3 歳）と５例の男性（５歳から 71 歳、表情筋（骨格筋）を含む全症例でそれぞれの構造に ERβ

平均 37.6 歳）であった。脂腺に ERα 陽性細胞が認められ陽性細胞が認められた（図１, ４）。また、毛母の乳頭部をなかった６例は５例の女性（２歳から 70 歳、平均 23.2 歳）

含む９例中４例（44.4％）で乳頭部に ERβ 陽性細胞が認と１例の男性（５歳）であった。

められた（図４- ５）。これらの４例はすべて女性（28 歳

毛包を含む 28 例中５例（17.9％）で毛包に ERα 陽性細から 70 歳、平均 48.5 歳）であった（うち２例は女性の頭胞が認められた（図３）。これらの５例は４例の女性（８部）。乳頭部に ERβ 陽性細胞が認められなかった５例は３

歳から 36 歳、平均 24.8 歳）と１例の男性（５歳）であっ例の女性（36 歳から 52 歳、平均 42 歳）と２例の男性（５た。毛包に ERα 陽性細胞が認められなかった 23 例は 13歳と 70 歳）で、全て頭部以外の皮膚であった。

例の女性（１歳から 79 歳、
平均 32.5 歳）と 10 例の男性（５歳から 71 歳、平均 27.3 歳）であった。毛母の乳頭部を含４

考察

今回の検討で、色素性母斑と悪性黒色腫は ERα を発現していないが ERβ を発現していることがわかった。エス
トロゲンは培養メラノサイトに対してメラニン量とチロシ
ナーゼ活性を減少させる一方でメラノサイトそのものの数を増やす作用があること 25）がわかっていたが、免疫染色
学的にメラノサイトが ERα で染色されないことから、臨床的にはエストロゲンとメラノサイトの関連性はないとされていた 16-20）。その後、ERβ が発見されたが、色素性母斑と悪性黒色腫に関して ERβ の発現は調べられていない。
今回の我々の検討で初めて免疫組織学的にエストロゲンとメラノサイトの関連性を証明することができた。
ERβ の染色程度に関しては色素性母斑と悪性黒色腫の
図１間に差はなかった。よって両者の鑑別に ERβ は有益では色素性母斑と表皮細胞が ERβ で染色されている。

ない。また、細胞形態による染色性の違いもなかった。色図２ 大小不同のある悪性黒色腫の細胞が ERβ で染色されている。

− 59 −

図３

脂腺と毛包が ERα で染色されている。

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

図４- １ 脂腺と毛包が ERβ で染色されている。その周囲にERβ で染色された色素性母斑の細胞が見られる。

図４- ２ 汗腺、神経、血管内皮、線維芽細胞、脂肪細胞が ER
β で染色されている。

図４- ３ 立毛筋、脂腺、血管内皮、線維芽細胞が ERβ で染色されている。

図４- ４ 血管壁の平滑筋、神経、血管内皮、線維芽細胞が ER
β で染色されている。

図４- ５ 毛母と乳頭部の細胞、線維芽細胞が ERβ で染色されている。

図４- ６ 顔面の表情筋（骨格筋）と脂腺が ERβ で染色されている。

− 60 −

性ホルモンと性ホルモン結合蛋白による皮膚メラニン産生の検討

素性母斑も悪性黒色腫も、ERβ の染色程度に関しては男

毛筋、脂肪細胞、顔面の表情筋（骨格筋）にも ERβ が染性、女性の間で差はなかった。女性の血中のエストロゲン

まることがわかった。すなわち、今回の我々の結果はヒト

量に関しては年齢による差があることが知られているが、皮膚を構成する全ての成分において ERβ が広範に存在す

女性の年齢によるメラノサイトの染色程度に差は認めなかることを証明した。エストロゲンは皮膚厚を高めたり、血った。更に、妊婦の悪性黒色腫では妊娠後に腫瘍が増大し管新生を促進することがわかっている 27）が、我々の結果ていることから、腫瘍に対するエストロゲンの影響が強く

はこれを裏付け、エストロゲンが ERβ を介して、ヒト皮示唆されたが、妊婦の悪性黒色腫でも染色程度は他の症例

膚に大きな影響を及ぼしていることを明らかにした。

と同等であった。以上から、メラノサイト中のエストロゲ
ンレセプター量は色素性母斑でも悪性黒色腫でも年齢、性（引用文献）

別、妊娠の有無による差がないことがわかった。近年、エ１）Tadokoro T, Itami S, Hosokawa K, et al.: Human genital

ストロゲンの作用として、遺伝子転写を直接、間接的に調melanocytes as androgen target cells, J Invest Dermatol,

節するだけでなく、細胞質内のシグナル伝達経路に影響を109, 513-517, 1997.

及ぼし、細胞の生存や他の成長因子の調整に関与する効果

２）Tadokoro T, Rouzaud F, Itami S, et al.: The inhibitoryがあることがわかってきた 26）。メラノサイトに対するエeffect of androgen and sex hormone-binding globulin

ストロゲンと ERβ の作用に関してはさらに詳細な検討がon the intracellular cAMP level and tyrosinase activity

必要であろう。

of normal human melanocytes, Pigment Cell Res, 16,

正常皮膚構造の ERα と ERβ の発現については、頭部の21-23）

190-197, 2003.

。そのため、毛母３）Pack GT, Scharnagel IM. The prognosis for malignantの乳頭部の細胞という、頭部以外ではあまり見られない部

melanoma in the pregnant woman. Cancer. 1951; 4:分に関しても調べられており、ERα 陽性細胞 21, 23） と ER

324-334.

皮膚を用いて検討されたものが多い

β 陽性細胞21-23）があることが報告されている。いろいろな部位の皮膚を用いた報告

24）では、毛母の乳頭部の細胞については検討がなされておらず、おそらく乳頭部の構造がほとんど含まれない症例が多かったためと考えられる。
我々の検討では乳頭部の細胞には ERα は染まらなかった

４）Byrd BF Jr, McGanity WJ. The effect of pregnancy on
the clinical course of malignant melanoma. South Med J.
1954; 47: 196-200.
５）Conybeare RC. Malignant melanoma and pregnancy:
report of 3 cases. Obstet Gynecol. 1964; 24: 451-454.

が、ERβ が染まるものは 44.4% あった。頭部皮膚で毛母６）Riberti C, Marola G, Bertani A. Malignant melanoma:の乳頭部の細胞を含んでいた症例は２例あったが、２例と

the adverse effect of pregnancy. Br J Plast Surg. 1981;

も ERβ が染まっていた。頭髪は他部位の毛髪と比べ、ホ34: 338-339.

ルモンの影響を強く受ける部位であるため、頭部の乳頭部

７）Sutherland CM, Loutfi A, Mather FJ, et al. Effect of

で ERβ が発現しやすいのかもしれない。しかし、頭部以

pregnancy upon malignant melanoma. Surg Gynecol

外の皮膚でも乳頭部の細胞が染まっているものもあり、部

Obstet. 1983; 157: 443-446.

位による差はあまりない可能性も考えられる。今回の我々

８）Pennington DG. Multiple primary melanoma inの検討では症例数も少ないため、今後症例数を増やして検pregnancy: a case report. Br J Plast Surg. 1983; 36:

討が必要であろう。

260-261.
に存在することが報

９）MacKie RM, Bufalino R, Morabito A, et al. Lack of

告されている。我々の検討では 70.0% の脂腺と 17.9% の毛

effect of pregnancy on outcome of melanoma. For the

包に ERα 陽性細胞が認められ、これまでの報告とほぼ同

world health organisation melanoma programme. Lancet.

様であった。エクリン腺、表皮にも ERα 陽性細胞が存在

1991; 337: 653-655.

24）

ERα 陽性細胞は毛包、脂腺することが報告されているが21−24）

24）、我々の検討ではエクリ10）White LP. Studies on melanoma. Ⅱ . Sex and survival

ン腺、表皮で ERα は染まらなかった。サンプル数は少な

in human melanoma. N Engl J Med. 1959; 260: 789-797.

いものの、脂腺も毛包も男女とも染まっており、性差によ11）Ellis DL. Pregnancy and sex steroid hormone effects

る違いはないものと考えた。
ERβ 陽性細胞は脂腺
クリン腺

21, 24）、血管22）21−24）、毛包on nevi of patients with the dysplastic nevus syndrome. J
21−23）、線維芽細胞、表皮22）21, 22, 24）、エAm Acad Dermatol. 1991; 25: 467-482.

に存在することが12）F o u c a r E , B e n t l e y T J , L a u b e D W , e t a l . A

報告されている。我々の検討では脂腺、毛包上皮、表皮細histopathologic evaluation of nevocellular nevi in

胞、汗腺、血管内皮細胞、血管平滑筋、線維芽細胞に全症

pregnancy. Arch Dermatol. 1985; 121: 350-354.

例で認められた。我々の結果ではこれら以外にも神経、立13）Winton GB, Lewis CW. Dermatoses of pregnancy. J Am

− 61 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Acad Dermatol. 1982; 6: 977-998.

Hum Pathol. 1994; 25: 36-41.

14）Zava DT, Goldhirsch A. Estrogen receptor in malignant

21）Thornton MJ, Taylor AH, Mulligan K, et al. Oestrogenmelanoma: fact or artefact? Eur J Cancer Clin Oncol.

receptor beta is the predominant oestrogen receptor in

1983; 19: 1151-1159.

human scalp skin. Exp Dermatol. 2003; 12: 181-190.

15）McCarty KS Jr, Wortman J, Stowers S, et al. Sex steroid

22）Thornton MJ, Taylor AH, Mulligan K, et al. The

receptor analysis in human melanoma. Cancer. 1980; 46:

distribution of estrogen receptor beta is distinct to that1463-1470.

of estrogen receptor alpha and the androgen receptor16）Cohen C, DeRose PB, Campbell WG, et al. Estrogenin human skin and the pilosebaceous unit. J Investing

receptor status in malignant melanoma. Am J
Dermatopathol. 1990; 12: 562-564.

Dermatol Symp Proc. 2003; 8: 100-103.
23）Kwon OS, Han JH, Yoo HG, et al. Expression of17）Flowers JL, Seigler HF, McCarty KS Sr, et al. Absence

androgen receptor, estrogen receptor alpha and betaof estrogen receptor in human melanoma as evaluatedin the dermal papilla of human hair follicles in vivo. J

by a monoclonal antiestrogen receptor antibody. Arch

Dermatol Sci. 2004; 36: 176-179.

Dermatol. 1987; 123: 764-765.

24）Kariya Y, Moriya T, Suzuki T, et al. Sex steroid

18）Delarue JC, Avril MF, Charpentier P, et al. Estrogen

hormone receptors in human skin appendage and its

receptors in malignant melanoma. Arch Dermatol. 1987;
123: 159-160.

neoplasms. Endocr J. 2005; 52: 317-325.
25）Jee SH, Lee SY, Chiu HC, et al. Effects of estrogen19）Lecavalier MA, From L, Gaid N. Absence of estrogenand estrogen receptor in normal human melanocytes.

receptors in dysplastic nevi and malignant melanoma. J
Am Acad Dermatol. 1990; 23: 242-246.

Biochem Biophys Res Commun. 1994; 199: 1407-1412.
26）Hall G, Phillips TJ. Estrogen and skin: the effects of20）D u n c a n L M , T r a v e r s R L , K o e r n e r F C , e t a l .

estrogen, menopause, and hormone replacement therapy

Estrogen and progesterone receptor analysis

on the skin. J Am Acad Dermatol. 2005; 53: 555-568.

in pregnancy-associated melanoma: absence of27）Brincat MP. Hormone replacement therapy and theimmunohistochemically detectable hormone receptors.

− 62 −

skin. Maturitas. 2000; 35: 107-117.

SOD1 ノックアウトマウスに発症する皮膚炎への活性酸素の関与の解明
山形大学大学院医学系研究科生命環境医科学専攻

藤 井

生体分子機能学

順 逸Superoxide dismutase (SOD) is a principal enzyme to protect cells from cytotoxic effects of reactive oxygen
species. We first examined mechanism of singlet oxygen-induced cell damage and also established detection
systems for oxidized Trp and glutathionylated proteins.   SOD1-deficient mice showed accelerated aging,such as inflammation in facial skin.   Keratinocyte from SOD1-deficient mice was less capable of adhesion andproliferation in primary culture probably due to elevated oxidative stress.

するナフタレン誘導体エンドペルオキシドを用いることに

１．緒言

よって、細胞への一重項酸素の効果を純粋に評価すること

酸素呼吸を行う生物においては活性酸素種が不可避的が可能となった４）。

に生じ、それが生体を傷害し老化の原因となると考えられ

本研究では、（１）このナフタレン誘導体エンドペルオている。こうした活性酸素から生体を防御する抗酸化物質

キシドを用いて、アポトーシスとその誘導にかかわるカスや抗酸化酵素が幾つか知られている。中でも Superoxide

パーゼならびにチトクローム -c（cyt-c）に対する一重項酸

disumutase（SOD）は酸素分子が一電子還元を受けて生素による細胞傷害作用について検討した。また、（２）シ

じる最初の活性酸素・スーパーオキシドを消去するため、ステインプロテアーゼであるカスパーゼと活性基との関連

酸化ストレスからの防御の上で中心的な役割を果すと考えを調べるために、ヒト皮膚線維芽細胞のリソソーム酵素でられてきた 。しかし一方で、SOD の中でも最も量の多あるカテプシン群での検討を行った。さらに、（３）皮膚い Cu, ZnSOD の遺伝子 SOD1 を欠損するマウスは、老化の光老化現象と酸化ストレスの関連を調べるために、酸化

その他について顕著な表現型を示さないと報告されており、アミノ酸とグルタチオン化タンパクの２つの酸化ストレス

その役割について疑問が投げかけられている 。

マーカーの検出法を開発した。
（４）そして活性酸素から

１）２）

活性酸素種の生成量はストレスなどにより増し、皮膚では特に紫外線（UV）照射により生成し、皮膚がんや光老の防御の上で重要と考えられている SOD1 を欠くマウスの皮膚への影響について検討を行った。

化に関わると考えられている。UVB がスーパーオキシド
やヒドロキシルラジカルといった細胞傷害性の高い活性酸

２．実験

素種を生成するのに対して、UVA は主にフラビンやヘムなどの色素化合物と反応して一重項酸素（1O2）の生成に

２−１

一重項酸素による細胞傷害性の解析関係する。UVB は様々な化学反応を起こすため影響が現ヒト由来培養細胞 HepG2 を用いて、ナフタレン誘導体

れやすく、それに関する研究は多数ある３）。しかし一重項

エンドペルオキシドから生じる一重項酸素による細胞傷害

酸素については、その効果を厳密に評価することができな

活性を調べた。ミトコンドリアからの cyt-c 流出・クロマ

いため解明が遅れている。これまでは一重項酸素に関する

チン凝集・DNA ラダー形成・カスパーゼ活性化といった研究のほとんどが色素に光を照射して生成させる光増感反アポトーシスの指標となる項目について検討し、細胞をエ応に頼っていた。しかしこの方法では生成量のコントロー

トポシド処理して典型的なアポトーシスを誘導させた場合ルが難しい上に、副産物として他の活性分子種が生成すると比較した。

ため、一重項酸素の影響だけを純粋に評価することは難し

また、精製ウマ cyt-c を用いて、その酸化還元（レドッい。最近、共同研究者の開発した、一重項酸素のみを生成

クス）状態とアポトーシス誘導能との関連について解析した。さらに、細胞抽出液を用いた無細胞再構成系を用いて、Investigation on Involvement ofReactive Oxygen Species in Dermatitis
Developed in SOD1-Knockout Mice
Junichi Fujii
Department of Biomolecular Function,
Major of Environmental Life Science,
Graduate School of Medical Science,
Yamagata University

一重項酸素処理した cyt-c によるアポトーシス誘導能について検討した。

２−２

ヒト皮膚線維芽細胞のカテプシンアイソザイ

ムに対する一重項酸素の影響
正常ヒト皮膚線維芽細胞ならびにその細胞抽出画分をエ− 63 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

ンドペルオキシド処理し、生成した一重項酸素のカテプの活性化といったアポトーシスの過程で起こる現象は、エシン B、L/S, D/E 活性に対する影響を検討した。さらに、

トポシド処理した場合に比較して著しく低く、アポトー

精製ヒトカテプシン B を用いて活性測定ならびにタンパ

シス経路はむしろ抑制されていた５）。詳細な解析を行った

ク化学的解析を行った。

結果、一重項酸素はカスパーゼ活性を阻害すること、さらに cyt-c により活性化される apoptosome の形成を阻害し、２−３酸化ストレスマーカーの検出系の開発

典型的なアポトーシスとは異なる細胞死をもたらすことが酸化に弱いアミノ酸のうち、Met, His, Tyr, Trp の４種分った（図１）。

類を、一重項酸素・スーパーオキシド・ヒドロキシラジ

cyt-c はアポトーシスを誘導するが、結合しているヘム

カルの各活性酸素種に曝し、生成する酸化物の構造決定

が還元型と酸化型のいずれでアポトーシスを誘導するかにを行った。その中の一つで、Trp の主要な酸化物である

ついては一致した見解が得られていなかった。そこで精製

N-formylkynurenine（NFK）に対する抗体を作成した。

ウマ cyt-c を用いて、結合しているヘムの酸化還元（レドGlutathione S-transferase（GST）がグルタチオンを特ックス）状態について解析した。その結果、酸化型 cyt-c

異的に認識・結合することを利用した検出系の開発を行にのみアポトーシス誘導能が認められ、還元型 cyt-c にはった。ビオチン化した GST をグルタチオン化タンパクなかった（図２）６）。一重項酸素処理することによってアに 結 合 さ せ、horse radish peroxidase（HRP） 標 識 し た

ポトーシス誘導能は不可逆的に消失し、タンパク中のカル

streptavidin で検出した。

ボニル含量が増加した。以上の結果は、ヘムの酸化還元ではなく、タンパクの酸化的修飾が cyt-c のアポトーシス誘

２−４

SOD1 欠損マウスの解析

導能喪失の原因となっていることを示している７）。

SOD1 欠損マウスの加齢に伴い、皮膚の炎症の出現、体重、臓器重量の変動といった表現型がどのように変化する

３−２

か観察・測定した。貧血との関連が疑われたので、赤血球細胞内小器官であるリソソームに含まれる酸性プロテ

含量について計測した。また、皮膚よりケラチノサイトを

アーゼ・カテプシンに対する一重項酸素の影響を解析した

初代培養し、細胞分裂能や接着性ならびに栄養要求性につところ、システインプロテアーゼ群に属するカテプシン B

いて調べた。

と L/S 活性のみが阻害され、アスパラギン酸プロテアー
ゼ群に属する D/E 活性はまったく影響を受けなかった８）。
システインはこの一重項酸素による阻害効果に対して極め

３．結果て有効な保護作用を示した。しかし、一重項酸素処理で失３−１

活したカテプシン B と L/S 活性は還元剤処理によって回ナフレン誘導体エンドペルオキシドを用いた解析から、一重項酸素は強力な細胞傷害作用を有することが分った。

復しなかった。精製カテプシン B を用いた場合でも同様の結果が得られた（図３）。

この細胞傷害過程でミトコンドリアからの cyt-c 流出を促進することから、その細胞傷害の機構としてはアポトー

３−３酸化ストレスマーカーの検出系の開発

シスが疑われた。しかし、DNA ラダー形成・カスパーゼ

酸化に弱い Met, His, Tyr, Trp の４種類のアミノ酸を各

図１ 一重項酸素によるアポトーシス経路の抑制

図２ cyt-c は酸化型でのみアポトーシスを誘導する。一重項酸
素はアポトーシス刺激を受けた細胞でもアポトーシスを中絶させる。

− 64 −

SOD1 ノックアウトマウスに発症する皮膚炎への活性酸素の関与の解明

図３ 精製ヒト・カテプシンＢの一重項酸素（MNPE）による阻害：濃度依存性（A）、経時変化（B）、不可
逆性（C）、アミノ酸修飾の解析（D）

図４ （A）Trp は活性酸素により NFK に酸化される。
（B）抗 NFK 抗体の特異性と、kynurenine（Kyn）との反応性。

− 65 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

活性酸素種に曝し、生成する酸化物の構造決定を行った。

ころ、野生型よりも低く貧血の症状を呈していた。解剖しその中の１つ N-formylkynurenine（NFK）は、Trp からたところ、脾臓の肥大が認められ、組織学的解析から赤血

酵素的に kynurenine が精製する際の重要な前駆体である球の破壊とそれを代償するために造血が亢進していると考ため、牛胎児血清アルブミン（BSA）に結合させ抗原とえられた。さらに、顔面に皮膚炎が見られたことからそのしてウサギに免疫し、抗体を作成した 。トリプシンを一原因を解明するために、新生仔皮膚よりケラチノサイトを

重項酸素処理してウエスタンブロット解析に用いた場合、単離・培養し、解析を行った。SOD1 欠損マウス由来細胞得られた抗血清は処理時間に依存して反応性が増したことは培養皿への接着性が低下していた。その主な原因としてから、NFK を認識する抗体ができている事が分かった（図は、培養に用いる血清中の成分が関係していることをつき４）。Kynurenine を結合させた卵白アルブミン（OVA）

とめた。

９）

を用いてウエスタン解析したところ特異的に検出されたことから、本抗体は kynurenine も認識することが分かった。

４．考察

また、日本住血吸虫の GST をビオチン化し、これをプローブとしてグルタチオン化タンパクを検出する系を確立

４−１

した 10）。結合したビオチン化 GST は、HRP-streptavidin細胞はアポトーシスを起こす事によって断片化され、マで検出された（図５）。この方法により、グルタチオン化

クロファージなどの貪食細胞に取込まれるため、細胞内タンパクを簡便に検出し、酸化ストレスの評価をより詳細

容物は細胞外にほとんど漏れ出ない。しかし、ネクローに行うことが可能となった。本法による解析から、S- ニ

シスやアポトーシスが中絶された場合には細胞外に内容トロソグルタチオンが最もタンパクの S- グルタチオン化物が漏れ出る事から、貪食によるアポトーシス細胞の除去を促進することが分った。

が阻害された場合文献 11）と同様に、それが抗原となり、自己免疫疾患を惹起する可能性がある。今回の結果から、

３−４

SOD1 欠損マウスの解析

UVA が一重項酸素の生成をもたらし、それがアポトーシ

SOD1 欠損マウスの全身ならびに皮膚に現れる老化現象

スを阻害することで、死んだ細胞の内容物が細胞外に漏れについて解析した。SOD1 欠損マウスを長期に渡って飼育出ることが UVB による炎症の劇症化につながる可能性をし体重の変動を調べたところ、野生型に比べて有意に軽い示唆している。

ことが分かった。また、赤血球含量の加齢変化を調べたと

図５ 新たに開発した GST によるグラタチオン化タンパク検出系の原理（A）と結果の例（B）− 66 −

SOD1 ノックアウトマウスに発症する皮膚炎への活性酸素の関与の解明

４−２

ただきました共同研究者の皆様に厚く御礼申し上げます。

一重項酸素処理によってカスパーゼだけではなくカテプ
シン群についても、システインプロテアーゼに属するアイ( 参考文献 )ソザイムのみが阻害された。これはシステインプロテアー

１）Fridovich I. Superoxide radical and superoxide

ゼの酵素活性にかかわるアミノ酸が特異的に酸化された可dismutases. Annu. Rev. Biochem. 64, 97–112, 1995.

能性を示唆している。調べた限り、触媒中心を形成するシ２）Reaume AG, Elliott JL, Hoffman EK, ほか：Motor neurons

ステインが酸化されていないことから、触媒活性に必要な

in Cu/Zn superoxide dismutase-deficient mice develop

ヒスチジンが一重項酸素の標的となっている可能性がある。

normally but exhibit enhanced cell death after axonal
injury. Nat. Genet. 3, 43–47, 1996.

４−３

酸化ストレスマーカーの検出系の開発

３）Halliwell B, and Gutteridge JMC. (eds) Free Radical

Kynurenine は、Trp が脳で酵素的に代謝されてドーパ

Biology and Medicine, 3rd ed. Clarendon Press, Oxford,

ミンに変換される過程で生成する中間体化合物である。こ

1999.

れまでに kynurenine を認識する抗体を作成したとの報告

４）Liu W, Ogata T, Sato K, ほか：Syntheses of water-soluble

はなく、本報告がはじめてである。本抗体を用いる事によendoperoxides as a singlet oxygen source. ITE Lettersって組織切片での検出が可能となるので、今後の組織学的on Batteries, New Technologies and Medicine 2, 98–101,

応用が考えられる。グルタチオン化タンパクについては、

2001.

従来の方法では放射性同位元素を用いるなど、その検出に

５）Otsu K, Sato K, Ikeda Y, ほか：Abortive apoptotic pathway

は煩雑で特殊な技術ならびに設備を必要とした。しかし、

by singlet oxygen due to the suppression of caspase

今回開発した方法を用いる事によって、免疫学的方法に準activation. Biochem. J. 389, 197-206, 2005.
６）Suto D, Sato K, Ohba Y, ほか：Abolished pro-apoptotic

じた手軽さで、しかも高感度の検出が可能である。

function of cytochrome c by singlet oxygen via heme

４−４

SOD1 欠損マウスの解析

redox state-independent mechanism. in "Natural

SOD1 欠損マウスは通常の飼育下では目立った表現型は示さないとされていたが、長時間に渡る多数のマウスの観

Antioxidants and Micronutrients"(B Zhao, G Liu, L
Packer, eds), Medimond, Bologna, 87-90, 2005.

察結果から、SOD1 欠損は血液や皮膚に老化現象を引き起７）Suto D, Sato K, Ohba Y, ほか： Suppression of the pro-

こす事が分かった。初代培養実験から、皮膚の炎症と増殖

apoptotic function of cytochrome c by singlet oxygen via

因子との関連が示唆された。この SOD1 欠損マウスの皮

a heme redox state-independent mechanism. Biochem. J.

膚に現れる炎症の原因解明のために、個体・組織・細胞・392, 399-406, 2005.
８）Nagaoka Y, Otsu K, Okada F, ほか：Specific inactivation

そして分子レベルのより詳細な検討を進めている。

of cysteine protease-type cathepsin by singlet oxygen
generated from naphthalene endoperoxides. Biochem.

５．総括

Biophys. Res. Commun. 331, 215-223, 2005.

本研究では、まず活性酸素種の１つ一重項酸素の細胞傷

９）Suto D, Ikeda Y, Fujii J, ほか：Structural analysis of amino

害機構を調べ、光老化を解明する上でタンパク質の酸化的

acids, oxidized by reactive oxygen species and an

修飾の解析の重要性を示した。酸化アミノ酸を検出するた

antibody against N-Formylkynurenine. J. Clin. Biochem.

めに有用な、トリプトファン酸化物と反応する抗体を作成

Nutr. 38, 107-111, 2006.

し、またグルタチオン化タンパクの簡便な検出法を開発し10）Cheng G, Ikeda Y, Iuchi Y,

ほか： Detection of

た。SOD1 欠損マウス顔面の皮膚の炎症について、初代培S-glutathionylated proteins by glutathione S-transferase

養を行う事で分子レベルの解析を行った。

overlay. Arch. Biochem. Biophys. 435, 42-49, 2005.
11）Hanayama R, Tanaka M, Miyasaka K, ほか：Autoimmune

謝辞

disease and impaired uptake of apoptotic cells in MFG-

本研究にご助成いただきましたコスメトロジー研究振興E8-deficient mice. Science 304,1147-1150, 2004.

財団に深謝申し上げます。また、本研究の遂行にご尽力い− 67 −

哺乳動物における蛋白性フェロモンの引き起こす
血中性ホルモン濃度の増加
旭川医科大学生理学講座神経機能分野

柏 柳

誠Pheromones affect gonadal functions and sexual behaviors.   They are received by the vomeronasal organ.  
Plasma progesterone concentrations in female Wistar rats after exposure to urine preparations with and without
protease-treatment were measured to explore the effects of protease-sensitive pheromones on the endocrine
state.   Exposure to crude urine excreted from male rats induced an increase in the plasma progesterone
concentration in female rats.   The progesterone concentration of oestrous females increased with an increasein the protein concentration in urine samples.  Exposure of females in the oestrous state to urine preparations
treated with protease did not induce increases in plasma progesterone.  These results suggest that the presenceof a protease-sensitive component in male urine exerts an influence on the endocrine state of oestrous females.

ような嗜好性を示さなかった。最近、我々は、性経験をす

１．緒言ることにより、フェロモン中枢の一部の介在神経細胞の発フェロモンは、多くの動物で生殖をスムーズに遂行するために必須であり、重要な役割を演じている

１, ２）

。例えば、

情フェロモンに対する興奮性が昂進することを見いだしている４）。このように、フェロモンは生理的に重要な情報のオスのフェロモンは、未成熟なメスの子宮重量の増加を促

個体間でのやりとりを仲立ちするという側面からの研究対進し、初めての排卵日を早めるようにメスの性成熟を促進

象としての意義を持つばかりではなく、記憶形成の機構をする。また、オスのフェロモンはメスの規則正しい排卵周解明することを目的とした脳神経科学的な側面からも興味期を維持する機能を有している。メスは、発情期に自分が深い研究対象といえる。

子供を作ることが可能であることを知らせるフェロモンをヒトにおいても、フェロモンを介する異性間および同性放出する。ゾウの排卵周期は３ヶ月以上と長いために、一間におけるケミカルコミュニケーションは社会的行動およ

年のうちで妊娠できる期間が限られている。その上、メス

び生殖行動に重要な役割を果たしている可能性を示す証拠

ゾウは普段はオスと分かれて生活している。このような状が得られている５）。たとえば、共同生活をしている女性同況の中で確実に子孫を残すために、メスのゾウは妊娠可能

士の月経周期は、だんだんと同期してくる６）。この現象がになったことを尿の中に混ぜたフェロモンを介してオスに寄宿舎（ドミトリー）で共同生活している女子学生の間で伝えている。メスゾウの発情を知らせるフェロモンが化学初めて科学的に証明されたことから、ドミトリー効果と名的に調べられたところ、（Z）-7-dodecen-1-yl acetate がフェ付けられた。月経周期を延長するフェロモンと短縮するフロモンとして働くことがわかった３）。驚いたことにこの物ェロモンがヒトに存在することが見いだされ、これらの２質はキャベツ尺取虫、トマト尺取虫、カブラ蛾、ヨトウ虫

種類のフェロモンが月経周期の同期を引き起こすと考えらやキクイ虫など 126 種類の虫でフェロモンとして使われてれている７）。また、ヒトの細胞表面には HLA クラス I 抗いることが既に発見されていた。すなわち、体の大きさが原が存在していて、自己と非自己を識別するのに使われて非常に異なるばかりではなく、昆虫と哺乳動物と種が全くいる。女性は、自分と異なるタイプの HLA クラス I 抗原

異なっている動物が同一の化学物質をフェロモンとして用を有する男性の匂い（フェロモン？）を好む傾向が見られ

いていることが示された。

る。これは、自分の子供の遺伝子の多様性を増大させるたラットでは、性経験を有するオスは、発情期のメスと発めと解釈される。また、フェロモンを受容する可能性を有情期のメスの尿に対して異なる嗜好性を有することが行動する遺伝子がヒトのジェノミック DNA から見つかってい学的に示されていた。一方、性経験を持たないオスはこのる８）。フェロモンを専門的に受容する器官である鋤鼻器は、ヒト胎児では明瞭に認められているが大人では特に退化しProtease-sensitive urinary pheromones
increased plasma concentration ofprogesterone in mammals
Makoto Kashiwayanagi
Department of Physiology, Asahikawa
Medical Collegeている。ヒトで見つかったフェロモン受容体は、一般の匂いを受容している嗅上皮に存在することが示されている。
魚類でも鋤鼻器は独立して存在せず、フェロモンを受容する細胞が嗅上皮に存在しているので、ヒトの嗅上皮にフェロモン受容細胞が存在して、フェロモンを受容する機能を有する可能性も十分に考えられる。

− 68 −

哺乳動物における蛋白性フェロモンの引き起こす血中性ホルモン濃度の増加

マウスでは、交尾後妊娠したメスが交尾相手とは異なる

２−４

尿中蛋白の Pronase 処理

系統のオスの匂いを嗅ぐと、妊娠していたメスが流産する

尿１㎖あたり 6.96mg tris（hydroxyethyl）aminomethane

現象が見られる ９）。この現象は Bruce 効果と呼ばれ、異を加え、適当量の 5N HCl にて pH を 7.0 に調整した。次に、系統のオスのフェロモンにより視床下部 - 下垂体系が刺激10 ㎎ Pronase（typeXIV、SIGMA、USA）を加えて溶解後、され、体内のホルモン濃度が変化することにより生じるとインキュベート（37℃、60 分）し、尿中の蛋白質の消化考えられている。また、オスラットの尿には若年メスラッを行った。

トの性成熟を早めたり、不規則な排卵周期を正常に戻す効
果が見られる。このように哺乳動物で見られるフェロモン

３．結果の効果の多くには、内分泌系の変化引き起こす効果を有している。現在、どのような物質がメスラットの体内におい３−１性周期によるオスフェロモン感受性の変化て内分泌系変化を引き起こすのかは明らかではない。そこ

ヒトやマウスのように性周期をもつ動物は、嗅覚系の生で、オスラットの尿中に存在する、メスラットの内分泌系

理機能が周期に伴い変化することが知られている。例えば、変化を引き起こす物質がどのような性質をもつかを、生化

マウス嗅粘膜の匂い応答は発情期に上昇し、嗅覚行動実験

学的手法を用いて検討した。

では発情前期に嗅覚閾値が最も低くなり、発情後期に最も高くなる。また、性周期の安定している女性は月経期に限り嗅覚コントラストが有意に増大することが報告されてい

２．実験
２−１

る。これらのことから、フェロモンを受容する鋤鼻器官の動物

匂い感受性も性周期により変化することが考えられる。性実験には Wister 系オスラットおよびメスラットを用い、周期に伴うメスラットの血中プロゲステロン濃度を確認し北海道大学大学院薬学研究科動物実験指針に基づいて行ったところ、プロゲステロン濃度は排卵後に上昇し、妊娠がた。メスラットの性周期は、午後 3 時に膣垢検査を行うこ成立しないと徐々に低下した。

とにより確認した。角化上皮細胞のみが見られたメスラッ

次に、非発情期メスラット、発情期メスラットそれぞれ

トを発情期とし、白血球が多数見られたメスラットを非発にオスラット尿を提示し、血中のエストロン濃度およびプ情期とした。

ロゲステロン濃度を測定した。非発情期メスラットにオス
ラット尿を提示した際の血中エストロン濃度（尿提示時：

２−２フェロモン刺激19.3±4.16 pg/ ㎖ n ＝３）は、定常時とほぼ同濃度（定１年齢のオスラットより採取した尿サンプル 10 ㎖を 10

常時：20.9±5.11 pg/ ㎖）であった。発情期メスラット

分おきに３回、計 30 ㎖をメスラットの鼻先にスプレーでにオスラット尿を提示した際の血中エストロン濃度（尿提噴霧した。また、一群の 11 週齢オスラットをメスラット

示時：32.7±15.4 pg/ ㎖ n ＝３）は、上昇する傾向（定と同じケージに入れて交尾を経験させ 12 週齢で採尿した。

常時：15.0±3.65 pg/ ㎖）が見られたが、有意な差を認さらに、オスラットのみで飼育した 12 週齢のオスラット

められなかった。また、非発情期メスラットにオスラットからも採尿した。これらの尿サンプルをメスラットに提示尿を提示した際の血中プロゲステロン濃度に関しても、上して、プロゲステロン濃度を測定した。

昇する傾向が見られたが有意な差を認められなかった（図１）。一方、発情期メスラットにオスラット尿を提示した

２−３

プロゲステロン濃度の測定

際の血中プロゲステロン濃度は、顕著に増加し、定常時の尿提示終了から 1 時間静置した後エーテル麻酔下で、３〜４倍の濃度であった（F（1, 12）=4.7, p=0.05）。これ

尾の血管より約１㎖の血液を採取した。得られた血液をらの結果は、メスラットの鋤鼻系の性ホルモン濃度に影響

４ ℃ で ４ 時 間 静 置 し た 後、3000×g で 15 分 遠 心 し、 約を与える匂い感受性は、非発情期では低く、発情期に高く400μℓ の血清を得た。血清中のプロゲステロン濃度の測なることが示唆した。

定は、DPC プロゲステロンキット（Disgnostic Products

血中のプロゲステロン濃度は、フェロモン等の化学的刺Corporation, California, USA）を用いた RIA チューブ固激がない状態であっても性周期に伴い変動する。しかしな

相法にて行った。抗プロゲステロン抗体結合チューブにがら、尿と同じ塩組成の溶液をコントロールとして発情期

血清サ反応させた。反応後デカントで反応液を取り除き、メスラットに提示したところ、血中プロゲステロン濃度はチューブに結合した放射能を γ- カウンター（WALLAC

定常時とほぼ同濃度であった。この結果は、尿提示開始か1460SLR、ファルマシア、USA）にて測定した 10）。

ら採血に到るまでの時間経過に伴う血中プロゲステロン濃度の変動が生じたことや噴霧による機械的刺激のために、発情期の尿刺激後にプロゲステロンの濃度が上昇した可能− 69 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

性よりも、尿フェロモンの作用によりプロゲステロン濃度40３−２ 発情期メスラットの血中プロゲステロン濃度変化を引き起こす物質の性質
現在のところ、ラットにおいて血中性ホルモン濃度の変化を引き起こす物質は同定されていない。一方、オスラッ
トの尿中にはプロテアーゼ感受性の異なる少なくとも 2 種
類の蛋白性フェロモン物質が存在している

11）

。このこと

［Progesterone］(ng/ml)が増加したことを示唆した。

30

20

10

から、発情期メスラットの体内においてプロゲステロン濃0Control Urine
Dioesterous

度の変化を引き起こす物質が蛋白質である可能性が考えられる。そこで、刺激液中の蛋白質濃度のメスラット血中プ
ロゲステロン濃度に対する影響を解析した。通常、オスラ
ットから排出される尿の総蛋白質濃度は 12.0 ㎎ / ㎖程度で

図１ 非発情期および発情期メスラット血中プロゲステロン濃度に対するオスラット由来の尿フェロモンの効果ある。尿を希釈し総蛋白質濃度が 0.1 ㎎ /㎖、1.0 ㎎/ ㎖お40測定した（図２）。血中プロゲステロン濃度は、刺激液中の蛋白質濃度が増加するとともに濃度依存的に増加する傾向が見られた。0.1 ㎎/㎖の尿サンプルを提示すると、血中
プロゲステロン濃度は定常時の２倍近くに上昇したが統計的な有意差は見られなかった。さらに高い蛋白質濃度の刺
激液中で刺激すると、有意な血中プロゲステロン濃度の増加が見られた（p<0.001）。

［Progesterone］(ng/ml)

よび 5.0 ㎎/㎖の 3 種類の尿サンプルを調整し、それぞれを発情期メスラットに提示し、血中プロゲステロン濃度を

図３は、刺激液中の蛋白質をプロナーゼで分解した後にをした尿を発情期メスラットに提示すると、血中プロゲス

*

*

20
10

定した結果を示している。プロナーゼ処理をしていない尿度は定常時の 3 〜 4 倍に上昇した。一方、プロナーゼ処理

(3)

30

0

発情期メスラットを刺激し、血中プロゲステロン濃度を測を発情期メスラットに提示すると、血中プロゲステロン濃Control Urine
Oesterous

(3)
(3)
(4)
0

1

2

3

4

5

［Protein］(mg/ml)
図２ メスラット血中プロゲステロン濃度と刺激に用いたオス
ラット由来尿フェロモン中の蛋白質濃度の関係

テロン濃度の上昇は認められず、定常時とほぼ同濃度であ

p<0.05った。これらの結果は、発情期メスラットの体内においてプロゲステロン濃度の増加を引き起こすフェロモン物質が３−３

プロゲステロン濃度上昇を引き起こすオスラ

ットフェロモンに対する性経験の影響
性経験は、副嗅球の特定の領域に発情フェロモンに対する応答性の亢進を引き起こすような大きな変化を脳神経系に引き起こす。また、副嗅球内の神経活動を Fos 蛋白質の発現を指標として、オスから放出されるフェロモン活性の変化を解析すると、性経験によりフェロモン活性が顕著に増強する。すなわち、12 週齢の性経験をしていないオス由来の尿サンプルは、10 週齢サンプルと比べて、ややFos 陽性細胞の密度が増加している傾向が見られたが、そ４）れほど顕著ではなかった 。一方、同じ 12 週齢でも性経験をしたラットからのサンプルは、10 週齢のサンプルを− 70 −［Progesterone］(ng/ml)

蛋白分解酵素に感受性を有する可能性を示唆した。

20

10

0

Co

ntr

ol

Wi

tho

ut

Wi
Pr

th

Pr

on

as
e
e
図３ オス尿中フェロモン活性に対するプロナーゼの効果onas哺乳動物における蛋白性フェロモンの引き起こす血中性ホルモン濃度の増加

提示したときと比べ、倍以上の Fos 陽性細胞の発現を引30き起こした。そこで、血中プロゲステロン濃度を上昇さ［Progesterone］(ng/ml)

せるフェロモン効果に対する性経験の影響を発情期メス
ラットで検討した。性経験を持たないオスラット尿を発情期メスラットに提示すると、血中プロゲステロン濃度は定常時と比べ 3.3 倍強に増加した（図４）。性経験を持つオ
スラット尿を発情期メスラットに提示した際の血中プロゲ
ステロン濃度は、定常時と比べるとさらに顕著に増加した（p<0.05）。この結果は、オスラットにおいて性経験により副嗅球へ強く伝達されたフェロモン情報が、メスラットの

20

10

0

血中プロゲステロン濃度を上昇させる作用を有するフェロ
モンの放出を亢進することを示唆した。

Co

ntr

ol

Ex

pe

rie

nc

Ine
ed

xp

eri

en

ce

d

図４ 性経験により増強したオスラットフェロモン活性のメス
ラット血中プロゲステロン濃度への効果

４．考察
本研究は、メスラットの血中プロゲステロン濃度は、発情期にオスラット尿中フェロモンにより増加することを示に、本来ならまだ起こらない排卵が起きた可能性も考えらした。また、プロゲステロン濃度を増加させるフェロモンれる。また、オスラット尿提示によるプロゲステロン濃度の活性は蛋白質分解酵素により消失することを示した。さの変化は、発情期メスラットのみに見られたが、非発情期

らに、オスラットが性経験をすると、プロゲステロン濃度

メスラットの体内においても、プロゲステロン以外のホルを増加させるフェロモン活性が増強されることを明らかに

モンに変動が生じ、発情期のメスに対する効果とは別の効した。

果を引き起こしている可能性も考えられる。

齧歯類では、フェロモンは筒状の形態をして鼻腔下部に

我々は、オスラット由来のフェロモン活性をメスラット

存在する鋤鼻器で受容される。鋤鼻器内には太い血管が長副嗅球における神経細胞の興奮を指標に解析したところ、

軸方向に走行し、収縮による血管径の変化により鋤鼻器内オスラットの性経験により尿中フェロモン活性が性経験にの容量が変化して、粘液に溶解したフェロモンを鋤鼻器内より増強することを見いだした４）。性経験のあるオスラッに吸引する鋤鼻ポンプと呼ばれる機能を有している。このト尿を提示した時の血中プロゲステロン濃度は、性経験のため、揮発する性質を持たない蛋白質もフェロモンとしてないオスラット尿を発情期メスラットに提示した時の血中作用することが可能となっている。我々は、ラットの尿中

プロゲステロン濃度と比べ、高い値を示した。この結果は、に分子量 500 以下と 500 以上の少なくとも 2 種類以上のフ性経験を有するオスは、メスの内分泌系に対してより強いェロモン分子が存在することを見いだしている 12）。これ

影響を及ぼすフェロモンを放出することを示唆した。

らのフェロモンは、それぞれ単独では副嗅球の神経細胞を興奮させることは不可能であるが、両者が共存すると副嗅

謝辞

球神経細胞を興奮させる。本研究では、サンプルを蛋白質

本研究は、北海道大学大学院薬学研究科の富岡真由美と分解酵素で処理すると、プロゲステロン濃度上昇作用が見の共同研究として行った。また、本研究を遂行する上で、られなくなった。この結果は、ラットにおいて、蛋白性の暖かい支援を頂いた財団法人コスメトロジー研究振興財団

フェロモン分子を受容する副嗅球を介したフェロモン受容に感謝する。

系が内分泌系の調節を行っていることを示唆している。
オスラット尿を発情期と非発情期のメスラットにそれぞ（Reference List）

れ提示すると、発情期のメスラットにおいて有意に血中プ

１）Kashiwayanagi, M.: Molecular recognition and

ロゲステロン濃度を上昇させたことから、プロゲステロン

intracellular transduction mechanisms in olfactory and

濃度を上昇させるオスラットフェロモンの効果は、発情期

vomeronasal systems. Hormones, Brain and Behavior,のメスラットに特徴的に見られることが示唆された。成熟

1-16, Academic Press, San Diego (2002)

動物では、排卵前は血中プロゲステロン濃度が低く、排卵２）Halpern, M. and Martinez-Marcos, A.: Structure and

後のその濃度は上昇し、黄体形成が始まる。黄体形成開始

function of the vomeronasal system: an update. Prog.

にともないエストロゲン濃度が上昇しはじめる。これより、Neurobiol. 70, 245–318 (2003)

オスラットの尿により尿提示開始から採血に到るまでの間

３）Rasmussen, L. E., Lee, T. D., Roelofs, W. L., Zhang,− 71 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

A., and Daves Jr., G. D.: Insect pheomone in elephants.

９）Bruce, H. M.: An exteroceptive block to pregnancy inthe mouse. Nature 184, 105 (1959)

Nature 379, 684–684 (1996)
４）Kashiwayanagi, M.: Augmentation of sensitivity to10）Tomioka, M., Murayama, T., and Kashiwayanagi, M.:urinary pheromone and excreting of urinary pheromone

Increases in plasma concentration of progesterone by

by sexual experiences. Chem. Senses 30, i138-i139 (2005)

protease-sensitive urinary pheromones in female rats.

５）Wysocki, C. J. and Preti, G.: Facts, fallacies, fears,
and frustrations with human pheromones. Anat. Rec. A

Biol. Pharm. Bull. 28, 1770–1772 (2005)
11）Tsujikawa, K. and Kashiwayanagi, M.: ProteaseSensitive Urinary Pheromones Induce Region-Specific

Discov. Mol. Cell Evol. Biol. 281, 1201–1211 (2004)
６）M c C l i n t o c k , M . K . : M e n s t r u a l s y n c h r o n y a n d

Fos- Expression in Rat Accessory Olfactory Bulb.
Biochem. Biophys. Res. Commun. 260, 222–224 (1999)

suppression. Nature 229, 244–245 (1971)
７）Stern, K. and McClintock, M. K.: Regulation of12）Yamaguchi, T., Inamura, K., and Kashiwayanagi, M.:ovulation by human pheromones. Nature 392, 177–179

Increases in Fos-immunoreactivity after exposure to(1998)

a combination of two male urinary components in the８）Rodriguez, I., Greer, C. A., Mok, M. Y., and Mombaerts,
P.: A putative pheromone receptor gene expressed inhuman olfactory mucosa. Nature Genet. 26, 18–19 (2000)− 72 −

accessory olfactory bulb of the female rat. Brain Res.
876, 211-214 (2000)

骨髄細胞を用いた皮膚の構築

岡山大学大学院医歯薬学総合研究科細胞生物学分野

許南 浩

Recently we demonstrated the participation of whole bone marrow cells from adult mice in the reconstitutionof skin including the epidermis and hair follicles (Kataoka et al., Am J Pathol 163:1227-1231, 2003). To get an
insight into cell populations that give rise to the epithelial components of the reconstituted skin, we fractionatedbone marrow cells derived from green fluorescent protein-transgenic mice by density gradient. Unexpectedly,
we found that a substantial amount of mononucleated cells (~30%) was recovered in the pellet fraction and thatthe cells in the pellet fraction preferentially differentiated into epithelial components of skin than the cells
in the mononuclear cell fraction. The pellet fraction contained more CD45-negative (thus uncommitted to thehematopoietic cell lineage) cells than the mononuclear cell fraction. These results indicate that the density
gradient fractionation results in significant loss of specific progenitor cells into the usually discarded pellet
fraction.

ことは、皮膚の生理、病理、さらにはコスメトロジーの観１．緒言

点からも、大きな意義を持つ。

近年、骨髄に由来する細胞が血液細胞以外の様々な組織

我々は、ヌードマウスの背部皮膚切除部に特殊なシリコ細胞、例えば骨、軟骨、筋肉、肝臓、肺、心臓、脳、皮膚

ンチャンバーを装着し、その内部に細胞浮遊液を播種するなどの細胞に分化する能力をもつことが明らかにされた。

ことによって比較的短期間に皮膚組織を再構築する実験系

このことに対応して、骨髄から複数の幹細胞・前駆細胞がを樹立した。本研究はこのシステムを用いて、骨髄細胞の単離同定されている。血液幹細胞は血液細胞のみでなく、中でどのような細胞集団が効率よく表皮角化細胞をはじめ肝臓や皮膚細胞にも分化しうる。間葉系幹細胞は骨、軟骨、とする皮膚構成細胞に分化するのかを明らかにしようとい

脂肪、腱、筋肉の他に、神経細胞まで生み出す能力があ

うものである。

ることが示された。また、Verfaillie 等が単離した MAPC
（multipotent adult progenitor cells） と 呼 ば れ る 細 胞 は、

２．実験

分裂能力も高く、多様な細胞に分化する。さらに、薬剤排出能力が高いことを指標に単離される SP 細胞も、多分化２．１能を示す。このように骨髄は、最も豊かな幹細胞の供給源であると考えられる。

マウス

骨髄細胞は、GFP- トランスジェニックマウス（阪大、岡部勝教授より提供を受けた）から調製した。このマウス

骨髄の他にも、多様な成体組織から多分化能を持つ幹細は強力なプロモーターの下流に GFP を繋いだベクターが胞が単離されている。しかし、現在のところ、その生理的導入されており、全身殆どの細胞が蛍光をあてると緑色に意義は十分明らかではない。皮膚は独自の幹細胞を保持し光る。胎児皮膚細胞の調製には、胎生 16.5 日の ICR マウており、傷害を受けるとそれらを動員して組織を修復しう

スを用いた。組織構築は、成体 BALB/c ヌードマウスをる。それでは何故、他の体組織に皮膚に分化しうる幹細胞用いて行った。

が存在しているのであろうか？

また、どのような幹細胞

２．２が最も効率よく皮膚構成細胞に分化するのであろうか？

胎児皮膚細胞の調製

皮膚にもともと存在していた幹細胞から分化した表皮細胞

胎児皮膚を切り出し、0.05％コラゲナーゼ、４度で一晩と、他の組織幹細胞から分化した表皮細胞では、その性質消化した後、実体顕微鏡下で表皮を真皮から剥離した。そに違いがあるであろうか？このような問題を明らかにする

れぞれをピペッティングによって浮遊し、メッシュを通して細胞浮遊液とした。

Reconstitution of skin using bonemarrow-derived cells
Nam-ho Huh
Department of Cell Biology, Okayama
University Graduate School of Medicine,
Dentistry and Pharmaceutical Sciences

２．３

骨髄細胞の調製と解析大腿骨の両端を切除し、骨髄を生理食塩水で洗い出すことにより骨髄細胞を採取した。この浮遊液を Histopaque1083 に上層して 400xg 30 分間遠心して、細胞を分画した（Fig. 3）
。各分画の細胞を 3 回生理食塩水で洗浄した後、− 73 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

FACS Calibur（BD Biosciences）を用いた細胞の前方お３．結果と考察

よび側方散乱解析と、免疫染色を行った。

３．１
２．
４

細胞移植

骨髄細胞の分画

胎生 16.5 日のマウス胎児皮膚から調製した細胞浮遊液

移植した皮膚細胞は、表皮由来細胞と真皮由来細胞ををシリコンチャンバー内に播種すると、３週間で皮膚組

各々 500 万個ずつ混合したものである。実験によってこの織が構築され、表皮は勿論、毛のうや皮脂腺も形成される浮遊液に 500 〜 1,000 万個の骨髄細胞を混入した。ネンブ（Fig. 1）。この細胞浮遊液に GFP- 陽性の骨髄細胞を混入す

タール麻酔下のヌードマウスの背部皮膚全層を直径約１ると、その細胞が周辺の環境の影響を受けて、表皮角化細胞、

cm の円形に切除し、下部シリコンチャンバーを装着した

毛のう細胞、皮脂腺、血管内皮細胞などに分化した（Fig. 2）。

（Fig. 1）。細胞浮遊液を遠心して可能な限り少量の液に浮この実験では、骨髄細胞を未分画のまま用いたが、どのよ遊した後、チャンパー内に播種し、上部シリコンチャンバ

うな細胞集団が皮膚構成細胞に分化するのかを明らかにすーをかぶせた。1 週間後にシリコンチャンバーを取り除き、るために、骨髄細胞をまず分画した。
骨髄細胞浮遊液には大量の赤血球が含まれる。従って、経過を観察した。

通常、細胞の分画実験を行うには、まず密度勾配遠心によ２．
５

組織採取、免疫染色って単核細胞分画を調製し、それをさらに分画するのが一細胞を移植して 3 週間後に移植部位に形成された皮

般的である。そこで我々もまず単核細胞を調製し、それを膚 組 織 を 切 除 し、 ４ ％ パ ラ ホ ル ム ア ル デ ヒ ド で 固 定、

マウス胎児皮膚細胞と混合して移植し、皮膚組織構築へのTechnovit 8100（Heraeus Kulzer）に包埋した。１サンプ

貢献度を検討した。単核細胞分画というのは骨髄中の有核ルについて切片を少なくとも 20 枚作製し、GFP- 陽性細胞

細胞の大部分が回収されると考えられているので、当然未（すなわち骨髄由来細胞）を検索した。GFP- 陽性細胞の計

分画の骨髄細胞と同様な結果が得られると期待したが、予測は、写真上で行った。
サイトケラチン（上皮細胞マーカー）

想に反して皮膚の上皮成分への貢献は大幅に低下していた。

と von-Willebrand factor（血管内皮細胞マーカー）に対す

その原因を明らかにするために、以下の検討を行った。

る抗体を用いて免疫染色を行った。また切片を 60％イソ骨髄細胞を密度勾配遠心によって分画すると、上清、単プロピルアルコールで処理した後、0.18％ Oil Red O で染核細胞分画、中間層、沈渣にそれぞれ０％、62％、7％、色することによって、皮脂腺細胞を同定した。

31％の細胞が回収された（Fig. 3）。赤血球は部分的に溶血しており、単核細胞分画、沈渣中の有核細胞率は、68％とFigure 1 Skin reconstitution assay using a silicon chamber. Bone marrow cells
from adult GFP-transgenic mice were fractionated by density gradientcentrifugation, mixed with embryonic mouse skin cells, and transplanted into skindefects made on the backs of nude mice. MNC, mononuclear cells.

− 74 −

骨髄細胞を用いた皮膚の構築41％であった。このような分画パターンは、密度勾配遠心

錘形細胞に分類した。

の媒体を変えても、大きな変化は見られなかったので、一３．３

般的な現象だと考えられる。

単核細胞分画と沈渣分画の皮膚細胞への分化

骨髄沈渣分画の細胞は単核細胞分画に比較して、毛のう３．
２

再構築された皮膚組織中の細胞の同定に分化する頻度がはるかに高かった（Table I, Fig. 4）。骨

移植した骨髄細胞によってどのような皮膚構成細胞が形

髄沈渣分画を移植した８回の実験ではその全てで毛のう成されたかは、GFP- 陽性細胞の形態、局在、脂肪染色、に分化した細胞が検出できたが、単核細胞分画では 12 回

免疫染色によるマーカータンパク質の検出等によって判定の移植実験中、毛のうに分化した骨髄細胞を検出できた

した（Fig. 2）。 表皮角化細胞と毛のう細胞は、その形態やのは 2 回にとどまっていた。再構築された皮膚に存在する局在に加えてサイトケラチンを発現することが指標となる。

GFP- 陽性細胞（すなわち骨髄由来細胞）のうちの毛のう

皮脂腺細胞は Oil Red O 染色陽性である。樹状細胞は表皮細胞の比率は、沈渣分画を移植した場合は 23.1％、単核細内に存在し、その特徴的な形態から容易に同定できる。血

胞分画を移植した場合は 4.9％であって、統計的に明確な管内皮細胞は環状構造をなし、von Willebrand factor を有意差があった。同様に、沈渣分画細胞は単核細胞分画に発現する。筋肉細胞と脂肪細胞はその形態と局在から同定

比べて皮脂腺細胞にもより高い頻度で分化した。反対に、した。それ以外の細胞は、その形態によって球形細胞と紡血管内皮細胞に分化する確率は、単核細胞分画が高かった。

Figure 2 Density gradient fractionation of adult mouse bone marrow cells. (A) Density
gradient fractionation divides the bone marrow cells into four fractions. Most of thenucleated cells were recovered in the MNC fraction (low density) and pellet fraction(high density). (B, C) Flow cytometric analysis of the MNC and pellet fractions. The
abscissa and ordinate are forward scatter and side scatter, respectively. GFP-positive
cells (viable nucleated cells) are indicated in red. GFP-negative large (viable nucleatedcells) and small cells (erythrocytes and dead cells) are indicated in blue and black,respectively.

− 75 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Figure 3 Immunohistochemistry showing multipotent differentiation capacity ofbone marrow cells. (A) Cells composing hair follicles formed by transplantation of
the pellet fraction. Co-localization of GFP signal (A2) and cytokeratin expression(A3). Nuclei were stained with DAPI (A2). (B) Peri-sebaceous gland cells after
transplantation of the pellet fraction. (B1), DAPI staining with dotted lines
indicating the sebaceous glands; (B2), GFP signal present in the outer layer ofsebaceous glands; (B3), a merged image of GFP and Oil red O staining. (C)Endothelial cells after transplantation of the MNC fraction. GFP signal (C1) wasco-localized with von Willebrand factor (C2) as indicated by arrowheads.
Erythrocytes were observed in the vessel lumen (*).

Figure 4 Fluorescent-activated cell sorter analysis of the cells recovered in the
MNC and pellet fractions after density gradient fractionation. The antibodies
against CD45 was conjugated with fluorescein isothiocyanate (green; detectedby FL1 covering 515 to 545 nm) and the antibodies against CD117 (c-kit) andCD200 were conjugated with phycoerythrin (red; detected by FL2 covering 653
to 669 nm).

− 76 −

骨髄細胞を用いた皮膚の構築

Table I. Differentiation of bone marrow cells into various cell types in skin
Incidence ofdifferentiation events

No. of GFP-positive cells

Whole

MNC

PelletNo. of experiments
7
No. of GFP(+) cells counted(Total number of cells counted)
Epidermal keratinocytes
2/7Hair follicle cells
4/7
Sebaceous gland cells
3/7
Dendritic gland cells
7/7
Endothelial cells
4/7
Muscle cells
Adipocytes
Spindle cells
7/7
Round cells
7/7

12

8

1 / 122 / 123 / 1211 / 1212 / 122 / 122 / 12
12 / 1212 / 12

2/8
8/8
7/8
8/8
3/8
3/8
0/8
8/8
8/8

MNC

Pellet100%(2,455)
0.3%
4.9%
3.3%
4.3%
2.6%
0.3%
0.6%
58.4%
25.9%

100%
(1,579)0.5%
23.1% *
8.3% **
4.1%
0.9% ***
0.6%
0.0%
52.7%
9.8%

*) MNC<Pellet
p<0.01**) MNC<Pellet
p<0.05***) MNC>Pellet p<0.05(Mann-Whitney test)

Table II. Percentage of cells positive for expression of cell surface
markers in the MNC and pellet fractions.

CD45
CD90
γδTCR
CD34
CD29
CD49f
CD200
CD117

MNC

PelletNo. of experiments

85.7 +/- 2.3
4.5 +/- 1.8
12.0 +/- 1.9
1.2 +/- 1.3
95.2 +/- 2.7
13.7 +/- 2.3
28.4 +/- 0.4
14.0 +/- 2.5

35.5 +/- 4.4
2.6 +/- 0.2
7.4 +/- 1.4
1.5 +/- 0.7
94.0 +/- 0.7
9.0 +/- 2.2
9.3 +/- 0.5
4.9 +/- 1.3

4
4
3
4
4
4
3
9

３．４ 単核細胞分画と沈渣分画に含まれる細胞のマーカータンパク質の解析

３．５

*
**

**
*
*

*) MNC>Pellet p<0.001**) MNC>Pellet p<0.05(ANOVA method)

本研究の意義骨髄から細胞を採取すると、一般に多数の赤血球が含ま

単核細胞分画と沈渣分画にそれぞれどのような特徴をれている。そこで、殆ど全ての実験が密度勾配遠心によっ持つ細胞が含まれているのかを明らかにするため、いろて赤血球を沈渣として取り除き、その上部に層を形成する

いろなマーカータンパク質に対する抗体で染色した後に、単核細胞分画を使用した行われている。本研究は、通常行

FACS で解析した（Table II）。CD45、CD117、CD200 陽

われている密度勾配遠心の後、赤血球として廃棄されてい性の細胞の頻度は、沈渣分画が単核細胞分画に比較して低る沈渣分画にも単核細胞分画の四分の一程度の有核細胞がかった。CD49f、gdTCR 陽性細胞の頻度の差はわずかで、含まれていること、しかも沈渣分画に回収される細胞集団

CD90、CD34、CD29 の発現は両分画で差が認められなかにはより幅広い細胞系列に分化する幹細胞が含まれているった。二重染色による解析では、CD117 や CD200 の陽性ことを明らかにしたもので、その意義は大きい。

細胞は CD45 陽性細胞集団中にのみ検出され、CD45 陽性

我々の一連の研究によって、骨髄細胞は適当な環境にお細胞集団中の CD117 や CD200 の発現頻度は、両分画で差かれれば短期間に予想以上の頻度で皮膚細胞に分化しうるが認められなかった。以上を総合すると、沈渣分画は血液ことが明らかになった。ヒトで同様なことが起こるのか、細胞に分化するよう決定づけられている細胞を含む頻度がもし起こるとすれば皮膚内部から再生増殖してきた細胞と、低い、言い換えれば血液細胞系以外の幹細胞がより高い頻骨髄をはじめ皮膚外組織に由来する細胞とで機能的にどの度で含まれるという可能性が示唆された。

ような違いがあるのか、このような問題は皮膚の生理・病理を明らかにするだけでなく、コスメトロジーの観点からも非常に興味のある課題である。

− 77 −

メラノソーム輸送に必須の因子 Slac2-a の分解メカニズムの解明とメラノソーム輸送制御への応用
独立行政法人理化学研究所

福 田

福田独立主幹研究ユニット

光 則

Slac2-a/melanophilin was recently identified as the "missing link" between the small GTPase Rab27A and theactin-based motor protein myosin Va.  Formation of a tripartite protein complex by three molecules is essential
for melanosome transfer from microtubules to actin filaments and subsequent actin-based melanosome transport
in melanocytes.   However, the regulatory mechanisms of the disassembly of the complex after actin-basedmelanosome transport had never been elucidated.  In this study, we discovered that Slac2-a and a closely related
isoform, Slac2-c, contain multiple PEST-like sequences (potential signals for rapid protein degradation) in the
myosin Va- and actin-binding domains at the C terminus.  We found that the C-terminal domain of Slac2-a/c ishighly sensitive to low concentrations of proteases, such as trypsin and calpain, in vitro, whereas the N-terminal
Rab27A-binding domain is highly resistant to these proteases.   We further found that endogenous calpains
selectively cleave Slac2-a, but not Rab27A or myosin Va, in melanocytes.  A mutant Slac2-a lacking one of the
PEST-like sequences located at the interface between the myosin Va- and actin-binding domains (ΔPEST; aminoacids 399-405) is more stable than the wild-type protein, both in vitro and in melanocytes. Expression of themutant Slac2-a-ΔPEST with an N-terminal green fluorescence protein tag often induced perinuclear aggregationof melanosomes (approximately 40% of the transfected cells) compared with the wild-type Slac2-a.  Our findings
suggest that protein degradation of Slac2-a is an essential process for proper melanosome distribution inmelanocytes.

考えられる。しかしながら、Rab27A・Slac2-a・ミオシン

１．緒言

Va 複合体解離の分子メカニズムはこれまで全く解明され我々の体を紫外線から守ってくれるメラニン色素は、メていなかった。私達は最近、Slac2-a の分子内にプロリン

ラノサイトと呼ばれる特殊な細胞で合成され、メラノソー（P）、グルタミン酸（E）、セリン（S）、トレオニン（T）

ムと呼ばれる小胞に貯蔵されている。核周辺で成熟したメの四つのアミノ酸からなる配列が多数存在することを見ラノソームは、細胞内に張り巡らされた二種類の交通網（微い出した（図１）11）。これらの配列は蛋白質分解のシグナ

小管及びアクチン線維）によって細胞膜周辺へと輸送されルとされている PEST 配列と考えられ、Slac2-a 分子が選る。その後、メラノソームは隣接するケラチノサイトある

択的分解を受けることにより Rab27A・Slac2-a・ミオシン

いは毛母細胞に受け渡され、皮膚や毛髪の暗色化が引き起

Va 複合体の解離が引き起こされる可能性が考えられた。

こされる。これまでの研究で、メラノソーム輸送（特そこで本研究では、メラノサイトにおいてどのようなシグに微小管からアクチン線維へのメラノソームの受け渡しのナルを受けて Slac2-a が分解されるのか、Slac2-a のどの部

ステップ）には低分子量 G 蛋白質 Rab27A、リンカー蛋

位が切断されるのか、さらにはどのようなプロテアーゼに

白質 Slac2-a（スラックツー）及びアクチン依存性モータ

より選択的に分解されるのかを解明することを目指した。

ー蛋白質ミオシン Va の三者複合体の形成が不可欠である

また、Slac2-a の相同分子で網膜上皮細胞に発現し、網膜ことが明らかになっている

３）−８）。生体内でこの Rab27A・

メラノソームを輸送すると考えられている Slac2-c12）13）にSlac2-a・ミオシン Va 複合体の形成が損なわれると、メラノソ

関しても同様にプロテアーゼによる分解の可能性を検討しームを正しく輸送することができず、皮膚や毛髪の白色化

た。

１）２）

を特徴とするヒト遺伝病 Griscelli 症候群が発症する

。

９）10）

従って、もし Rab27A・Slac2-a・ミオシン Va 複合体の解

２．実験

離を人為的に操作することができれば、メラノソームの輸送ひいては皮膚におけるメラニン色素沈着の制御も可能と２．１ Slac2-a/c 分子のプロテアーゼによる in vitro
限定分解

Elucidation of the Degradation
Mechanism of Melanosomal Protein
Slac2-a.

Slac2-a 及び Slac2-c は共に三つの機能ドメイン（アミノ

Mitsunori Fukuda
Fukuda Initiative Research Unit, RIKEN

末端側の Rab27A 結合ドメイン（SHD）、中央部分のミオシン結合ドメイン（MBD）、そしてカルボキシル末端側のアクチン結合ドメイン（ABD））により構成されている ５）14）。
PEST 様の配列は Slac2 分子の中央部分からカルボキシ
ル末端側にかけて多数存在している（図１）。アミノ末端− 78 −

メラノソーム輸送に必須の因子 Slac2-a の分解メカニズムの解明とメラノソーム輸送制御への応用実験を行った。

２．３

PEST 配列欠損 Slac2-a 分子の作成

Slac2-a 分 子 の MBD と ABD 領 域 の 境 界 に 存 在 す る
PEST 様配列（STSSEDET：アミノ酸 399 〜 406）を欠損させた Slac2-a-ΔPEST 変異体を下記の変異プライマーを用いて２ステップ PCR 法 17）により作成した（5’-GGTACCATCTGGCTTGGTGGAACCACTGATGTTGCTGG-3’ 及 び
5’-GGTACCTTCCTTGGAGGGTC-3’）。 作 成 し た Slac2-a図１ Slac2-a 及び Slac2-c の分子構造と PEST 様配列
Slac2 分子はアミノ末端側の Rab27A 結合ドメイン（SHD,
synaptotagmin-like protein homology domain）、中央部分のミオシン結合ドメイン (MBD, myosin-binding domain)、カ
ルボキシル末端部分のアクチン結合ドメイン（ABD, actinbinding domain）により構成されている。特に MBD 領域において Pro, Glu, Ser, Thr（PEST）の四つのアミノ酸の含量が多く、矢頭で示した site 1 〜 3 でまずプロテアーゼによる分解を受けると考えられる。

ΔPEST の cDNA を pEGFP-C1 ベ ク タ ー（BD Clontech）
及 び pEF-T7 ベ ク タ ー 18） に サ ブ ク ロ ー ニ ン グ し た。
Slac2-a-ΔPEST 変異体のプロテアーゼに対する抵抗性は上
記 2.1 の手法により確認を行った。

２．４

メラノソーム凝集アッセイ

ト ラ ン ス フ ェ ク シ ョ ン 前 日 に 1×10５ 個 の melan-a 細
胞 を 3.5 ㎝ シ ャ ー レ に 培 養 し、 ２ ㎍ の 各 種 発 現 ベ ク ター（pEGFP-C1, pEGFP-C1-Slac2-a, pEGFP-C1-Slac2-a-Δ

側に T7 タグ、カルボキシル末端側に FLAG タグを付加

PEST）を３µℓ の FuGene ６（Roche）を用いて遺伝子導したリコンビナント Slac2 分子をアガロースカラムに固入した。二日後に細胞を４% パラホルムアルデヒドで 20定化し、低濃度のトリプシン（Sigma; 10 〜 250ng/ ㎖

分間固定し、GFP の蛍光を指標に遺伝子導入された細胞

in 50mM HEPES-KOH, pH7.2；25℃ , 30 分）及び µカルを同定し、メラノソームの分布（細胞膜周辺あるいは核周パイン（Calbiochem; 5 〜 500nM in 50mM HEPES-KOH,辺に凝集）を観察した（詳細は文献５を参照）。

pH7.2 + 0.75mM CaCl2；30℃ , 15 分）溶液中でインキュ
ベーションした 11）。酵素消化後の Slac2 分子を 10% SDS

３．結果

電気泳動に流し、分解の様子を抗 T7 タグ抗体（Novagen）
及び抗 FLAG タグ抗体（Sigma）を用いてイムノブロッ
ト法でモニターした。

３．１

PEST 配列依存的 Slac2-a/c 分子の分解

Slac2-a/c の分子内には多数の PEST 様配列が存在することから（図１）、まずこれらが実際に蛋白質分解のシ２．
２ メラノサイト内在性カルパインによる Slac2-a分子の分解

グナルとして機能するのかを検討した。リコンビナント

培養メラノサイト（melan-a 細胞）は Drothy C. Bennett

ンで処理すると、濃度依存的な Slac2 分子の分解が観察さ

博 士（St. George’s Hospital Medical School, London, UK）

れた（図２）。アミノ末端側を認識する抗 T7 タグ抗体でよりご供与頂いた

Slac2-a 及び Slac2-c を低濃度のトリプシン及び µカルパイ。10 ㎝シャーレに培養した melan-a

分解過程をモニターすると、多数の分解産物が観察された細胞（培養条件の詳細は文献５に記載）を 500µℓ のプロが（図２A、site 1 〜 3、白矢頭）、カルボキシル末端側をテアーゼインヒビターを含まないバッファー（50 mM

認識する抗 FLAG タグ抗体では分解産物は全く検出され

15）

HEPES-KOH, pH 7.2, 1mM MgCl2, 150mM NaCl）中でホず、全長の Slac2 分子のみが特異的に認識された（図２B、モジェナイズした。最終濃度１% Triton X-100 で蛋白質

黒矢頭）
。つまり、Slac2 分子は PEST 様配列が多数存在を可溶化後（4℃ , １時間）
、不溶性画分を遠心により除去

する MBD 及び ABD の領域でプロテアーゼによる分解をした（15,000rpm，10 分）。得られた細胞抽出液を２mM受け易く、PEST 様配列を含まない SHD では分解を受けEGTA あるいは 0.75 mM CaCl2 存在下で 30℃，１時間イ

にくいことが明らかとなった。また、Slac2 分子の分解産

ンキュベーションした。反応溶液を 10％ SDS-PAGE に流し、物の分子量から類推して、Slac2 分子は MBD 領域（PEST

Slac2-a 分子の分解の様子を抗 Slac2-a-SHD 抗体を用い含量が最も高い領域）に存在する site 1 〜 3 でまず切断さてイムノブロット法で評価した。また、内在性 µカルパイ

れると考えられた（図１、矢頭）。さらに、site 3 に相当

ンによる分解を確認するため、反応溶液中に µカルパインすると考えられる PEST 様配列（STSSEDET：アミノ酸

インヒビター（10µM calpastatin peptide あるいは calpain

399 〜 406）を遺伝子工学的手法により欠損させた Slac2-a-inhibitor III、いずれも Calbiochem）を共存させて同様の

ΔPEST 変異体ではプロテアーゼに対する抵抗性が強くな

16）− 79 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

ることから、Slac2 分子の PEST 様配列が蛋白質分解のシ損した Slac2-a-ΔPEST 変異体を作成し、培養メラノサイ

グナルとして機能している可能性が強く示唆されたトに発現させた（図４）。Slac2-a-ΔPEST 変異体は一部の。

11）

次に、メラノサイトに内在性の Slac2-a 分子が実際にプPEST 様配列を欠損するため、野生型よりも安定してメラ

ロテアーゼによる分解を受け易いのかを検討してみた。予ノサイトに発現し、主にアクチン線維上に蓄積していた（野

想通り、メラノサイトの細胞抽出液をカルシウム存在下で生型の Slac2-a では主にメラノソーム上に存在する）。さ

30℃ , 1 時間処理すると Slac2-a 分子が選択的に分解されらに、Slac2-a-ΔPEST 変異体を発現する約 4 割の細胞でメた（図３）。この条件下では、総蛋白質量（アミドブラッ

ラノソームの凝集が観察され、正常なメラノソーム分布をク染色）、アクチン、ミオシン Va、Rab27A のいずれにも維持するためには Slac2-a 分子の分解が不可欠である可能

影響が無いことから、分解は Slac2-a 分子に特異的と考え性が示唆された。

られた 11）。カルシウム依存的に PEST 配列を分解するプロ
テアーゼの候補としては μ カルパインが考えられたので 19）、

４．考察

µ カルパインインヒビター存在下で同様の実験を行ったと
ころ、Slac2-a 分子の分解が完全に阻害された（図３、レーン３及び４）。

モーター蛋白質ミオシン Va は積み荷であるメラノソー
ムを直接認識するのではなく、リンカー蛋白質 Slac2-a を介してメラノソーム上の Rab27A と結合している。アク３．２ Slac2-a-ΔPEST 変 異 体 に よ る メ ラ ノ ソ ー ム
凝集の誘導

チン依存性のメラノソーム輸送が終了すると、Rab27A・

Slac2-a の PEST 様配列依存的分解のメラノソーム輸送

るが、これまでその分子メカニズムは全く分かっていなにおける役割を検討するため、PEST 様配列の一部を欠かった。今回の研究により、Slac2-a 分子内には複数の

図２ μ カルパインによるリコンビナント Slac2-a 分子の分解
精製リコンビナント T7-Slac2-a-FLAG 分子を表示量のカ
ルシウム／ μ カルパインで処理し（30℃ , 15min）、分解の様子を抗 T7 タグ抗体（A）及び抗 FLAG タグ抗体（B）でモニターした。

図３ メラノサイト内在性の μ カルパインによる Slac2-a 分子の分解
培養メラノサイト（melan-a 細胞）の抽出液を 30℃ , 1 時間処理すると Slac2-a 分子が選択的に分解される（二段目のパネル、四角）。この分解は μ カルパインのインヒビターに
より完全に阻害された。なお、この条件下ではミオシン Va、
Rab27A、アクチン、総蛋白質量には特に影響は見られなかった。

Slac2-a・ミオシン Va 複合体は解離すると考えられてい− 80 −

メラノソーム輸送に必須の因子 Slac2-a の分解メカニズムの解明とメラノソーム輸送制御への応用

PEST 様配列が存在し、内在性のプロテアーゼにより特機構を明らかにすることである。カルパインが細胞膜近傍に MBD の領域が選択的に分解されることが明らかとなっ（すなわちメラノソームの積みおろし場）で活性化されるた。MBD 領域がプロテアーゼにより分解されるとミオシという報告もあり 21）22）、in vivo でも Slac2-a の分解制御

ン Va との結合が損なわれることから、Slac2-a 分子の分に関与する可能性は十分にあるが、他のプロテアーゼの関

解は Rab27A・Slac2-a・ミオシン Va 複合体の解離を引き与も否定はできない。今後、他の内在性プロテアーゼによ起こし、輸送終了のシグナルとして機能する可能性が十分る Slac2-a 分子の分解に関しても検討して行く予定である。

に考えられる。「リンカー蛋白質を分解することにより積み荷を降ろす」というメカニズムは一見無駄なように思え

謝辞るが、酵母の液胞輸送においては、実際に Myo2p という本研究は理化学研究所福田独立主幹研究ユニットの伊藤V 型ミオシンのリンカー蛋白質 Vac17p が PEST 配列依存

敬博士、黒田垂歩博士、菅野栄子氏との共同研究で行われ的に分解されることにより、液胞輸送終了のシグナルとなたもので、ここに深く感謝致します。

ることが最近報告されている。興味深いことに、PEST

20）

配列を欠損した Vac17p が液胞を正しく輸送できないよう（引用文献）に、Slac2-a-ΔPEST 変異体も頻繁にメラノソーム凝集を引

１）Marks MS, Seabra MC,：The melanosome: Membrane

き起こすことが明らかになった。詳細な阻害機構は現段階

dynamics in black and white, Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2,

では明らかではないが、Slac2-a-ΔPEST 変異体は直接メラ

738-748, 2001.

ノソーム輸送を阻害するのではなく、恐らくアクチン線維

２）黒田垂歩 , 福田光則 ,：美白への新たなアプローチ−メ上に蓄積し ABD 領域を介してアクチン線維の束化を促進

ラニン輸送をストップさせる− , BIONICS,2(11), 68-71,

することにより、微小管からアクチン線維へのメラノソー
ムの受け渡しを二次的に阻害するのではないかと推察され
る。

2005.
３）Fukuda M, Kuroda TS, Mikoshiba K,：Slac2a/melanophilin, the missing link between Rab27

もしこの説が正しいとすると、Slac2-a をターゲットとand myosin Va: Implications of a tripartite protein

するプロテアーゼはアクチン依存性のメラノソーム輸送

complex for melanosome transport, J. Biol. Chem., 277,が終了する時にのみ活性化される必要がある（輸送途中

12432-12436, 2002.

で Slac2-a を分解するとメラノソーム輸送が阻害されてし

４）Wu XS, Rao K, Zhang H, et al.,：Identification of an

まうため）。今後の重要な研究課題の一つは Slac2-a を分

organelle receptor for myosin-Va, Nat. Cell Biol., 4,

解するプロテアーゼ候補 μ カルパインの時空間的活性化

271-278, 2002.
５）Kuroda TS, Ariga H, Fukuda M,：The actin-binding
domain of Slac2-a/melanophilin is required formelanosome distribution in melanocytes, Mol. Cell. Biol.,23, 5245-5255, 2003.
６）Fukuda M, Kuroda TS,：Missense mutations in theglobular tail of myosin-Va in dilute mice partially impair
binding of Slac2-a/melanophilin, J. Cell Sci., 117, 583-591,
2004.
７）Kuroda TS, Fukuda M,：Rab27A-binding protein Slp2-a
is required for peripheral, melanosome distribution andelongated cell shape in melanocytes, Nat. Cell Biol., 6,1195-1203, 2004.
８）福田光則 ,：Slac2-a と Slp2-a：メラニン色素輸送のしくみ , 医学のあゆみ , 212, 769-770, 2005.
９）Ménasché G, Pastural E, Feldmann J, et al.,：Mutations

図４

Slac2-a-ΔPEST 変異体によるメラノソーム凝集の誘導
野生型の GFP-Slac2-a 分子はメラノソーム上に発現し、メラノソームの分布には大きな影響を与えないが（上段）、Slac2-a-ΔPEST 変異体は野生型よりも安定に発現し（主にアクチン線維上に蓄積）、約 40% の細胞でメラノソームの凝集が観察された（下段）。スケールバー、10μm。

in RAB27A cause Griscelli syndrome associated withhaemophagocytic syndrome, Nat. Genet., 25, 173-176,
2000.
10）黒田垂歩 , 福田光則：リソソーム関連疾患と低分子量
GTP 結合タンパク質 Rab − Rab27A とミオシン Va の運− 81 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

命的出会い− , 実験医学増刊号「細胞内輸送研究の最前

Rab27B regulates amylase release from rat parotid acinar線」, 21, 2039-2047, 2003.

cells, J. Cell Sci., 117, 1945-1953, 2004.

11）Fukuda M, Itoh T,：Slac2-a/melanophilin contains17）Fukuda M, Kojima T, Aruga J, et al.,：Functional

multiple PEST-like sequences that are highly sensitive todiversity of C2 domains of synaptotagmin family:

proteolysis, J. Biol. Chem., 279, 22314-22321, 2004.

Mutational analysis of inositol high polyphosphate12）Fukuda M, Kuroda TS,：Slac2-c (synaptotagmin-likebinding domain, J. Biol. Chem., 270, 26523-26527, 1995.

protein homologue lacking C2 domains-c), a novel linker18）Fukuda M, Kanno E, Mikoshiba K,：Conserved

protein that interacts with Rab27, myosin Va/VIIa, andN-terminal cysteine motif is essential for homo- andactin, J. Biol. Chem., 277, 43096-43103, 2002.

heterodimer formation of synaptotagmins III, V, VI, andX, J. Biol. Chem., 274, 31421-31427, 1999.

13）Kuroda TS, Fukuda M,：Functional analysis of Slac2c/MyRIP as a linker protein between melanosomes and19）Goll DE, Thompson VF, Li H, et al.,：The calpain
system, Physiol. Rev., 83, 731-801, 2003.

myosin VIIa, J. Biol. Chem., 280, 28015-28022, 2005.
14）Fukuda M,：Versatile role of Rab27 in membrane20）Tang F, Kauffman EJ, Novak JL, et al.,：Regulated

trafficking: Focus on the Rab27 effector families, J.

degradation of a class V myosin receptor directs
movement of the yeast vacuole, Nature, 422, 87-92, 2003.

Biochem., 137, 9-16, 2005.
15）Bennett DC, Cooper PJ, Hart IR,：A line of non-21）Schollmeyer JE,：Calpain II involvement in mitosis,
Science, 240, 911-913, 1988.

tumorigenic mouse melanocytes, syngeneic with the B16
melanoma and requiring a tumour promoter for growth,22）Saido TC, Suzuki H, Yamazaki H, et al.,：In situ captureof μ-calpain activation in platelets, J. Biol. Chem., 268,

Int. J. Cancer, 39, 414-418, 1987.
16）Imai A, Yoshie S, Nashida T, et al.,：The small GTPase− 82 −

7422-7426, 1993.

新しい皮膚成分の分析手法としてのコレステロールセンサの開発

大阪府立大学先端科学イノベーションセンター

椎 木弘Control of the skin cholesterol level plays an important role for preventing the life-style related diseases
and goes a long way in skin health.   However, the conventional method is troublesome due to its sensitivity
and the necessity of using the enzyme reaction through many procedures.   Therefore, we focus on the simple
electrochemical measurement of cholesterol using the molecularly imprinted self-assembled monolayer (SAM).
A detection of the electroinactive cholesterol has been achieved by electrochemical method with a potassium
ferrocyanide as a redox marker.  The change of the oxidation peak current (I) has shown a linear relationshipwith the concentration of cholesterol. The change of I related to the cavity concentration for the masstransport of redox marker on the molecularly imprinted SAM.  When the cholesterol-sensitive SAM recognizes
cholesterol, the I decreases due to the rejection of diffusion of the marker to the gold electrode surface.   Oncontrary, when the SAM extracts cholesterol, the marker diffuses to the electrode surface, and the I increases.  
The sensing properties of molecularly imprinted SAM, such as sensitivity, selectivity, and reproducibility, havebeen examined and it has been applied for simple and speedy electrochemical sensor development.

１．緒

テロール全体の約 11％を占めていることを報告し、加国言International Medical Innovations 社 と 米 国 ク リ ー ブ ラ

コレステロールは皮膚の保湿、老化防止に関する重要な

ンドクリニックの研究グループはコレステロール検査法

成分として、また、細胞膜や細胞内の物質の移動を防ぐ生Cholesterol 1, 2, 3TM を開発した５）。この方法は検査パッド

体膜を構成する成分としても知られており、さらに胆汁酸、を手のひらに貼り付け、酵素反応による色の変化で皮膚の各種ホルモンの原料になるなど様々な役割を担っているな

コレステロール量を判断できるというもので非侵襲的な検ど、身体を維持していくために不可欠な化合物であるが、査が可能である。しかしながら、低感度なために定量的な過多摂取は動脈硬化や狭心症の危険因子である高脂血症の計測は困難で、一般母集団を対象とした CAD のリスクを発症に深く関わると言われている。食文化の相違か判定するスクリーニングテストとしては不適応であるとさら、高コレステロール血症を含む高脂血症は欧米人に多くれており、標準的な血液検査に取って代わる検査法ではな見られ、東洋人、とりわけ日本人には軽視されがちであっい。実際に皮膚と血中のコレステロールに相関が在るかたが、その人口は日本国内においても年々増大し、平成 2

否かという問題はいくつかの報告５−７）に結論を委ねるが、年には 700 万人であった患者は平成 12 年では 2000 万人をコレステロールを非侵襲的に計測するひとつの新しい試み

超えるまでに増大している。さらに、他の生活習慣病や疾として、また、皮膚の健康状態を客観的に調べる一つの指患・疾病などとの合併症のリスクから計測による管理の必標として、分子鋳型８, ９） を刷り込んだ自己集合単分子膜

要性が増しており、コレステロール濃度の適正レベルの維を利用した測定法の開発を行い、皮膚コレステロールの定

持はゆとりある日常生活を送るための必要条件となってい量を行った。

１−４）

る。したがって、簡易なコレステロール計測法および機器の開発は、医療従事者だけでなく、家庭での健康の自己管

2．実理を望む多くの人々に切望されている。しかしながら、医療機関で行われる計測の全てが酵素法によるもので、採血（侵襲）を伴うため自宅での簡単な検査は困難である。

２．１

験

電極の作製と測定

作用極（センサ部）に金電極（直径１㎜）、対極に白金近年、米国 FDA は皮膚コレステロールが体内コレス

線および参照極として Ag/AgCl［基準参照極 Ag/AgCl の標準水素電極（SHE）との電位差は 25℃で +0.199V］を

Development of novel analytical method
for skin cholesterol
Hiroshi Shiigi
Frontier Science Innovation Center,
Osaka Prefecture University使用した。以下、全ての電気化学計測により得られた値
は Ag/AgCl に対するもので、その表記は vs. Ag/AgClとする。金電極の表面を研磨および超音波洗浄した後、0.1M 硫酸水溶液中で−0.2 〜＋1.5V（vs. Ag/AgCl）、掃
引速度 100mV/s で電位サイクルして洗浄した。この電極を 20mM コレステロールと 100µM ステアリルメルカプタ− 83 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

ンを含む修飾エタノール溶液 50mL に 30min 浸けて金電分子鋳型がコレステロールを認識するとマーカーは電極表

極上に自己集合単分子膜（self-assembled monolayer 以下

面に接近することができないため（b）、その濃度に依存

SAM と略）を形成した。SAM 電極をエタノール中に浸して酸化電流は減少する。
分子鋳型電極によるコレステロールの計測（マーカーのし 3 時間撹拌することで、鋳型分子であるコレステロールを洗い流して分子鋳型電極とした。SAM はチオール分子

酸化電流測定）は、5mM K4Fe（CN）6 を含む 50mM 過塩の−SH 部位が金に吸着することを利用したもので、下式

素酸カリウム電解液中、サイクリックボルタンメトリー[1] のような反応により形成されることが知られている 10）。 （CV）により行った。このとき、修飾電極からコレステロ
ールを溶出させることで増加した酸化電流値を Io、鋳型電
R−SH ＋Au→

R−S−Au＋1/2 H2[1]

極がコレステロールを取り込んだ後の電流値を Ir と表すと、コレステロール認識による酸化電流変化は Io － Ir か

アルキルチオールを用いた場合、金電極上に吸着した隣ら求めることが可能で、これを ΔI と定義する。

り合うチオール分子のアルキル基がファンデルワールス力
によって引き合うことで高密度にパッキングされる 11−13）。

２．２

血中コレステロールの定量

本研究ではチオール分子として長鎖アルキル基を有するス

血中の総コレステロール値は総合病院の臨床検査部によテアリルメルカプタン（C18H37SH）を使用し、コレステ

り、採血と測定を行った後に得られた。採血は食後２〜３ロールとの混合溶液に金電極を浸漬することで、金電極上時間（15 時〜 15 時半）に行った。4 人の被験者に対しては、に SAM を形成した。エタノール中で SAM 修飾電極を洗informed consent 後にすべての実験を行った。

浄すると、コレステロールだけが洗い流され、コレステロール分子の鋳型を有する SAM 膜が形成される。これを分２．３

皮膚コレステロールの抽出

子鋳型電極としてコレステロールの計測を行った。コレス

皮膚コレステロールの計測を行うために、プラスチック

テロールは非常に高い酸化電位を持つため、その電気化学

カップ（内径 25㎜、容量 8mL）にエタノールを 1.0mL 入検出は広い電位窓を有するダイヤモンド電極を用いるなど

れ、せっけんで手洗して 30 分後、手のひらにカップを接の必要がある触（60s）させコレステロールを抽出した。食後 2 〜 3 時。したがって、通常の電気化学系では電14）

気化学的に不活性な物質として取り扱われている。そこで、間に行った採血の一時間後（16 〜 16 時半）に、皮膚コレ

本法では酸化還元活性化学種（[Fe（CN）
6] ）をマーカー

ステロールの抽出操作を行った。

4−として用い、
コレステロールの認識に伴う酸化電流の変化を読み取ることで間接的にコレステロールの定量を行った 15）。

２．４

従来法による皮膚コレステロールの定量

分子鋳型によるコレステロールの認識は以下により説明で酵素法では総コレステロール測定キット（コレステロー

きる（図１）。SAM 上に構築された分子鋳型が空の場合（a）、ル E- テストワコー，和光純薬工業）を使用した。反応溶マーカーは金電極表面に拡散し、酸化電流を生じる。一方、液に抽出液 20µL を加えて撹拌し、37℃で５分間静置した
後に 600nm の吸光度を測定した。
高速液体クロマトグラフィー（HPLC）による定量にはLC-10A システム（島津製作所）または 1100 Series（Agilent社）を使用した。カラムには Luna 5u C18（Phenomenex 社、
150 ㎜ ×4.6 ㎜）を用い、カラム温度、流速、検出波長はそれぞれ 40℃、1.2mL/min、212nm で行った。また、溶離液としてアセトニトリル／ 2-プロパノールの混合溶液（1：1）を使用した。

３．結
３．１

果

電気化学応答

電気化学的に洗浄した後、裸の金電極では典型的なマーカーの CV 曲線が得られた（図２a）。しかし、SAM 電極
では酸化還元電流はほとんど見られない（b）。これは、電図１ 分子鋳型 SAM 電極のコレステロール認識機構の概念図、吐き出し（a）と取り込み（b）．

気化学的に不活性なステアリルメルカプタンとコレステロールにより、電極上に絶縁膜が形成されたため、電極表面− 84 −

新しい皮膚成分の分析手法としてのコレステロールセンサの開発にマーカーが接近できなくなったものと考えられる。分子

縮され、分子鋳型に取り込まれると考えられる。このよう鋳型電極ではマーカーの酸化還元電流が曲線 a より小さいなコレステロールの認識過程が 30s で達成されるものと推値であるが再び現れた（c）。これは SAM 中のコレステロ

測される。つまり、分子鋳型のコレステロールへの応答時

ール分子が溶出した際、マーカーの拡散が可能な分子の形間として取り扱うことが出来る。以下、コレステロール溶の孔（分子鋳型）が形成されたことを意味する。分子鋳型

液への電極の浸漬時間を 30s とした。鋳型電極のコレステ電極における酸化還元電流はコレステロール溶液に浸漬しロールの認識に伴う ΔI と濃度との関係を図 3 に示す。0た後に再び減少した（d）。このとき、酸化電流は浸漬時〜 1.0mM の濃度領域において直線的な変化が観察された。1.0mM 以上では ΔI はなだらかに増加間に依存して減少したが、約 30s 以上では変化は見られず、 （相関係数 0.9983）
ほぼ一定になった。分子鋳型法は酵素反応とは異なり、分し、約 3mM で飽和に達した。標準的な酵素法による測定

子鋳型を構成するステアリルメルカプタンが目的分子（コの場合、求められた 600nm の吸光度をコレステロールのレステロール）と特異的に反応する部位を持たないが、両濃度に対してプロットすると（図４）、2.0 〜 10mM（70〜分子に大きな疎水基が存在する。このため、溶液中のコレ400 ㎎ dL− 1 に相当し、酵素法の実用測定領域 ) での相関

ステロール分子は疎水−疎水相互作用により電極近傍に濃係数は 0.9995（inset）であるが、1.0mM 以下では 0.8980にまで低下する。したがって、1.0mM 以下の低濃度領域（0.1〜 1.0mM）での定量は分子鋳型法（精度５% 以内、感度
1.67µA/mM）が適すると考えられる。

2μA

３．２

分子鋳型の選択性

皮膚に存在する物質のほか、コレステロールと類似した構造を有する化合物について測定を行った。各物質の分子体積、相対感度（コレステロール（ΔI）を 1 とした時の相対値）を表 1 に示した。ステロイド骨格を持ち、コレス
テロールと似た構造を持つ胆汁酸では、分子体積の最も小さいデヒドロコール酸の相対感度は 0.52、最も大きなタウ
−0.2

0

0.2

E/V

0.4

0.6

ロコール酸においては 0.24 となり、分子体積の増加に伴

0.8って相対感度は減少した。デヒドロコール酸、デオキシコvs. Ag│AgCl

図２ サイクリックボルタンモグラム，裸の金（a），SAM 修飾電極（b），分子鋳型 SAM 電極（c）と 3mM コレステロー
ル溶液に浸漬後（d）．5mM K4Fe（CN）
6 を酸化還元マーカー，
50mM KClO4 をバックグランド電解質として含む溶液中．I 0:
マーカーの酸化電流値，Ir : コレステロールを認識した後の酸化電流値．電流応答 Δ( I ) は次式により算出される．ΔI＝ I0 − Ir. （Shiigi et al.）ール酸、コール酸は、コレステロールよりも小さい分子であるが、カルボニル基（親水基）を持つため疎水雰囲気の鋳型に取り込まれにくいものと考えられる。しかしながら、これらの胆汁酸は 0.52 〜 0.24 とコレステロールの認識に

0.03

2

Absorbance / a.u.

R＝0.9983

Δl / μA

1.5

1R＝0.8980

0.02
0.6
0.4

0.01

0.2

R＝0.9995

0.5

0

0

0

0
0.2

0.4

0.6

0.8

1

Concentration of cholesterol / mM
図３

ΔI のコレステロール濃度依存性 .（Shiigi et al.）

0

0.2

0.4

0.6

0

4

0.8

8

12

16

1

Concentration of cholesterol / mM
図４ 酵素反応溶液の 600nm での吸収ピーク強度のコレステ
ロール濃度依存性．挿入図は 16mM までの広い範囲での濃度依存性．
（Shiigi et al.）− 85 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

おいて無視できない相対感度を示す。また、コレステロー

３．３

ルエステルでは体積の最も小さなコレステロールアセテー

皮膚コレステロールの測定

皮膚からのコレステロール抽出液を用いて、酵素法、トで 0.49、最も大きなリノール酸コレステロールにおいてHPLC 法と分子鋳型法のそれぞれの方法によりコレステロ

は 0.37 となり、分子体積が増加するにつれて相対感度にールの定量を行った。抽出液中のコレステロール濃度は抽減少が見られた。エステル型は胆汁酸と比べ、疎水性の強出時間に依存したが 60s 以上では変化が見られないことかい化合物であるが、3 位の置換基（R―）の存在により分子ら、抽出時間は 60s とした。酵素法および HPLC 法では体積がコレステロール（HO―）より大きくなり、鋳型に取抽出液そのままでは吸光計の感度が得られないため、
加熱・り込まれにくいものと考えられる。このような選択特性の減圧により 5 倍に濃縮した。それぞれの方法から得られた相違から、分子鋳型がコレステロールとのわずかな構造の値は等しいものとなった。以上のことから、分子鋳型法は違い（R―＝ CH3OCO―，C7H15OCO―，C17H31OCO―）を酵素法や HPLC 法と比較して同等の認識能を持つだけで認識していることが示唆された。また、コレステロールはなく、５倍以上の感度を有するため、皮膚コレステロール

光や熱によって酸化されるため、皮膚コレステロールは酸の計測に適していることがわかった。また、コレステロー

化コレステロールとして存在する場合がある。それらに対ルの非侵襲計測の観点から、血中の総コレステロール値とする相対感度はケトコレステロールで 0.97、コレステロー

分子鋳型法により得られた皮膚コレステロールの値を比較

ルエポキシドで 0.88 であり、コレステロールと同程度のした。４人の被験者はいずれも 20 代男性（22 〜 29 歳）で、選択特性を示した。一方、コレステロールの前駆体、皮膚

血中総コレステロール濃度が最も高い被験者（220mg/dL）に多く存在する物質として知られるスクワレン 16）はステでは皮膚コレステロールは 0.37mM、血中濃度が低い人

ロイド骨格の環が開いた構造をしており、疎水性が強くコ（159mg/dL）では 0.17mM となり、血中総コレステロー

レステロールと類似しているが相対感度は 0.39 と比較的

ルと皮膚コレステロールの間に相関が見られた（相関係数小さい。皮膚に広く分布しているトリオレインやオレイン

0.9886）。同一抽出液を加熱・減圧により 5 倍に濃縮した後、酸などの脂肪酸については 0.20 以下の低い値を示した。

酵素法および HPLC 法により計測した結果と良く一致した。

− 86 −

新しい皮膚成分の分析手法としてのコレステロールセンサの開発

エタノールで抽出した後に、同一箇所から再び抽出した能であることから、皮膚コレステロールの測定に適してい場合、４時間の間隔を保つことで皮膚コレステロール値にることがわかった。しかしながら、皮膚に存在する汚れや回復が見られた。室内外における大気環境の変化が皮膚に皮脂などさまざまな妨害物質の存在のため、更なるセンシ

与える影響を考えると、コレステロールは少なくとも 4 時

ング特性の向上や皮膚からの抽出法の最適化の必要がある。

間で分泌され、保湿の役割を果たすと考えられる。さらに、

実際には個人差や生活習慣だけでなく、抽出法により大き抽出操作における溶媒の与える影響としてメタノール、ヘ

く左右されるため、本方法を多くの被験者に対して実施し、

キサン、プロパノール、アセトニトリルなどを用いて実験

臨床データを取得することが必要である。

を行った。各条件はエタノールの場合と同じで、溶媒の化学的性質、皮膚に与える影響を調べた。アセトニトリル、 （参考文献）
ヘキサンでは、コレステロールの抽出量に関して増加の傾向にあったが、いわゆる手荒れが認められ、２〜３日間元１）山中 學 , 村地 孝 , 林 康之 , 臨床検査 MOOK, No.4, 血
清脂質 , 金原出版 , 1（1980）．

に戻ることは無かった。メタノール、プロパノールの場合、

２）岡 芳知 , 倉林正彦 , 福内靖男 , 山田信博 , Molecular

手荒れは見られなかったが、コレステロール抽出量は減少

Medicine, 38, 92, 生活習慣病 分子メカニズムと治療 , 中した。

山書店（2002）．
３）P. M Ridker, J. Genest, P. Libby, Heart disease: a

４．考

textbook of cardiovascular medicine, 6 th ed., W. B.

察

Saunders, 1010 Philadelphia (2001).

実際の計測を考えると、総コレステロールの正常値に個

４）H. Bouissou, J. De Graeve, C. Legendre, M. L. Solera,

人差はあるが通常 130 〜 230 ㎎ /dL と言われており、3.4

E. Wulfert, J. C. Thiers, Biomed Pharmacother, 36, 159〜 5.9mM に相当する。皮膚に存在するコレステロールは(1982).

0.37 〜 0.65mM であり、従来法による定量は抽出液の濃縮

５）R. Zawdiwski, D. L. Sprecher, M. J. Evelegh, P.

工程を要したが、我々が開発した分子鋳型法では 1.0mM

Orsewood, C. Carte, M. Patterson, Clin. Chem., 7, 1302以下の濃度領域においても十分な感度（1.67µA/mM）が(2001).

得られ、皮膚コレステロールの定量が可能になった。さら６）J. Mancini, S. Chan, J. Frohlich, L. Kuramoto, M.

に、血中濃度との良好な相関が得られたことから、総コレ

Schulzer, D. Abbott, Am. J. Cardiol., 89, 1313 (2002).

ステロール値の測定の可能性も示唆された。しかしながら、

７）L. Edouard, F. Doucet, J. C. Buxtorf, J. L. Beaumont,

妨害が予測される角層、皮脂、表皮、真皮などに存在する

Clin. Physiol. Biochem., 3, 323 (1985).

種々の物質に対しては、十分な選択性が得られたものと、

８）H. Shiigi, K. Okamura, D. Kijima, A. Hironaka, B.

今後、抽出法や前処理などによる解決法が必要な物質が存

Deore, U. Sree, T. Nagaoka, Electrochemical and Solid-

在した。例えば胆汁酸は、分子鋳型の選択特性に大きな影響を与える値を示したが、生体中では腸で再吸収されて肝State Letters, 6, H1 (2003).
９）H. Okuno, T. Kitano, H. Yakabe, B. Deore, H. Shiigi, T.

臓に戻るといった閉鎖的な循環を行っており、その低い血

Nagaoka, Anal. Chem., 74, 4184 (2002).

中濃度（1 〜 8µM）のために皮膚での存在は計測に関し

10）桑畑 進 , Electrochemistry, 67, 90(1999).

てほとんど影響しない濃度であることが予測される。また、

11）P. E. Laibinis, G. M. Whitesides, D. L. Allara, Yu.-T. Tao,

スクワレンや脂肪酸などの疎水性が強い物質の、同じく疎A. N. Parikh, R. G. Nuzzo, J. Am. Chem. Soc., 113, 7152

水性の強い分子鋳型膜への非特異吸着が、コレステロール(1991).

計測に与える影響はほとんど見られなかった。エステル型

12）M. C. Porter, T. B. Bright, D. L. Allara, C. E. D. Chidsey,

では、分子鋳型がコレステロールとのわずかな構造の違い

J. Am. Chem. Soc., 109, 3559 (1987).

を認識していることが示唆されたが、選択特性に与える影

13）原 正彦 , 表面科学 , 21, 724 (2000)．

響は大きく、今後の検討課題である。

14）A. Kotani, F. Kusu, Arch. Dermatol. Res., 294, 172(2002).

５．総

15）S. A. Piletsky, E. V. Piletskaya, T. A. Sergeyeva, T. L.

括

Panasyuk, A. V. El’ skaya, Sensors and Actuators B, 60,

本研究により開発した分子鋳型によるコレステロール計
測法は従来の酵素法よりも工程が少なく、取り扱いが容易であることに加え、低濃度領域（＜ 1.0mM）の測定が可216 (1999).
16）見城 勝，大倉さゆり，任田美穂 , 金子智佳子，太田尚子，J. Soc. Cosmet. Chem. Jpn., 34, 365 (2000).

− 87 −

大豆ビクニンを用いた日焼け止めクリームの開発

奈良県立医科大学産婦人科

小 林

浩

Background: Cytokines are produced as a consequence of photo-damaged DNA and oxidative stress inultraviolet (UV)-exposed keratinocytes. A soybean Kunitz trypsin inhibitor (KTI) down-regulates the expressionof proinflammatory cytokines such as TNF-alpha in tumor cells and inflammatory cells.
Purpose: We analyze the effect of KTI on TNF-alpha production in UV-exposed primary human keratinocytes.
Results: Here, we show 1) UV induced up-regulation of TNF-alpha mRNA and protein expression in
keratinocytes; 2) cells treated with KTI before UV irradiation showed a significantly lower accumulation of
TNF-alpha protein in a dose-dependent manner and reduces UV-induced up-regulation of TNF-alpha mRNA
expression; 3) KTI inhibits the induction of TNF-alpha target molecules interleukin-1beta (IL-1beta) and IL-6
proteins; 4) UV irradiation transiently activates JNK and Akt signaling but only weakly activates ERK and p38;
5) KTI specifically inhibits UV-induced activation of ERK, JNK and p38, but not Akt; 5) treatment of cells withSP600125, a pharmacological inhibitor of JNK, predominantly suppresses UV-induced up-regulation of TNFalpha expression; 6) KTI does not enhance suppression of UV-induced JNK phosphorylation by SP600125.
Conclusions: KTI specifically inhibits UV-induced up-regulation of cytokine expression predominantly throughsuppression of JNK signaling pathway.

おこすかどうか実験した。

緒言
紫外線照射による発赤や皮膚の炎症は身近に経験するが、実験

抗ヒスタミン剤やステロイド等により治療されることが多い。しかし、ステロイドによる反応性皮膚障害の報告もあ

１）培養細胞り、多用 ･ 長期使用することは困難である。

ヒト keratinocytes の初代培養は手術時に採取した組織

最近、我々は、大豆蛋白中に炎症を抑制する成分があることを発見し、精製した結果、この物質は Kunitz trypsin

より調整した１）。培養液は MCDB153 を用い、３−５代目の培養細胞を今回の実験に用いた。

inhibitor（KTI）と呼ばれている分子量 20kDa の蛋白質であった。Kunitz inhibitor は大豆のみならず、羊水・尿に

２）紫外線照射も存在し、国際的にはビクニンと命名されている。ヒトの培養液を除去後に UV 0−800J/ ㎡のエネルギーで培養

ビクニンの分子量は 40kDa である。ビクニン及び KTI に

細 胞 に 照 射 し た。Westinghouse broad-band sunlamp をは抗炎症作用があることが報告されている。その作用機序使用して培養皿の後面から照射した。290nm の UVC を除は TNF-alpha や IL-1beta 等のサイトカイン産生抑制であ去する為に Kodacel TA 401/407 を使用した。細胞に直接る。

照射されたエネルギーは UVB60 − 70％、UVA30−40％

紫外線照射によって DNA が損傷したり、酸化ストレスの構成であった。照射エネルギーのモニタリングは常にが起こった結果皮膚からサイトカインが産生されるので、UV-340 photometer/photodetector system により監視しもし、紫外線照射による皮膚の炎症をビクニンや KTI がた。

抑制することができるのであれば、日焼け止めクリームとして利用可能であると考えた。

培養細胞には照射前に KTI や pharmacological inhibitorを添加しておいてから１時間後に紫外線照射した。

そこで、今回、皮膚の keratinocytes の初代培養系を使培養細胞に紫外線照射したときの TNF-alpha 産生に対用し、KTI が紫外線照射に伴うサイトカイン産生抑制をする KTI の抑制効果をみるために、KTI の濃度を 0.1，１，
５，10 microM に設定して事前に添加した。その２時間後

Inhibition of ultraviolet-induced sunburnby a soybean Kunitz trypsin inhibitor
Hiroshi Kobayashi
Department of Obstetrics and Gynecology,
Nara Medical Universityに紫外線照射を行ない、TNF-alpha 濃度を測定した。この KTI の抑制がどのようなシグナル伝達に関与しているかを見るために、MEK, JNK, p38, EGFR に対するインヒビターを 0.5−１時間前に投与することにより比較検討した。
培養液を採取し、サイトカイン測定まで凍結保存した。
TNF-alpha, IL-1beta, IL-6 はそれぞれの特異的 ELISA に− 88 −

大豆ビクニンを用いた日焼け止めクリームの開発て 測 定 し た。 実 験 の 一 部 で は、KTI を 照 射 前、 照 射 中、照射後に添加して、その効果を確認した。
細胞障害性は MTT アッセイと培養液中の LDH 測定、ならびにトリパンブルー法により評価した。また、アポト

３）KTI は MAP キ ナ ー ゼ の リ ン 酸 化 は 抑 制 す る が、
Akt のリン酸化は抑制しなかった
図３には紫外線 400J/㎡で刺激する前に、KTI，LY294002，

ーシスは Hoechst 33342 の取り込みにより蛍光顕微鏡で評

SP600125 を事前投与することにより、JNK と Akt のリン価した。Western blot や RT-PCR は既報のごとくである。

酸化を検討した結果を示したものである。KTI は紫外線
400J/ ㎡による JNK のリン酸化は抑制するが、Akt のリ
ン酸化は抑制しなかった。コントロール実験では JNK の結果

リン酸化は SP600125 により抑制されるが、LY294002 で１）紫外線照射後における細胞内シグナル伝達は無効であった。KTI と SP600125 の同時添加によっても

図 １ は 紫 外 線 照 射 後、 ５，15，30，60 分 後 に お け る

SP600125 の効果を促進することはなかった。

MAP キナーゼと Akt のリン酸化と総蛋白量との関係を
400J/ ㎡のエネルギーを照射した場合の結果を示す。紫外

４）KTI は 紫 外 線 照 射 に よ る keratinocytes か ら の
TNF-alpha 産生を濃度依存性に抑制する

線により最も活性化されるのは、JNK と Akt であり、い

図４a に示したように紫外線照射による TNF-alpha 産

ずれも 15 分後にピークを認めた。ERK と p38 のリン酸化

生は SP600125 事前添加により著明に減少した。一方、図は非常に僅かではあるが、これらも活性化されていた。紫４b に示したように紫外線照射による TNF-alpha 産生は

外線照射は 200−400J/ ㎡のエネルギーでリン酸化が最大

KTI 事前添加により濃度依存性に減少した。50％抑制はを示した。

KTI 約５microM であった。これは JNK のリン酸化抑制

Western blot に よ り 示 し た も の で あ る。 こ の 実 験 で はする濃度と類似していた。

２）紫外線依存性の Akt のリン酸化は EGFR と PI3K
を介している
図２は紫外線による Akt のリン酸化は EGFR と PI3K を

５）KTI は 紫 外 線 照 射 に よ る keratinocytes か ら の
TNF-alpha mRNA 産生を抑制する

介していることを示したものである。400J/ ㎡のエネルギ

図５に示したように紫外線照射による TNF-alpha mRNA

ー照射による Akt のリン酸化は AG1478（EGFR inhibitor）

産生は SP600125 事前添加により著明に減少した。一方、と LY294002（PI3K inhibitor） お よ び Wortmannin（PI3K

紫外線照射による TNF-alpha mRNA 産生は SP600125 あinhibitor）により抑制されたが、SP600125（JNK inhibitor）

るいは KTI 事前添加により減少した。このデータは TNF-の影響を受けなかった。

alpha 蛋白産生と一致した。

図 １ Keratinocytes を 培 養 し 400 J/㎡ UV 照 射 後 の ERK, JNK, p38, Akt の 経 時 的 な リ ン 酸 化 の 状 態 をWestern blot で示す。A は ERK のリン酸化、B は JNK のリン酸化、C は p38 のリン酸化、D は Akt のリン酸化を示す。上段はリン酸化蛋白で、下段は総蛋白を示す。a, b, c, d のラベルは５％の有意差があることを示す。

− 89 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

図２ Keratinocytes を培養し 400J/㎡
UV 照射後の Akt のリン酸化の状態をWestern blot で示す。それぞれのレー
ン に は AG1478, LY294002,
Wortmannin, SP600125 を前添加してある。上段はリン酸化蛋白で、下段は総蛋白を示す。a, b, c, d のラベ
ルは５％の有意差があることを示す。

図３ Keratinocytes を培養し 400J/㎡ UV 照射後の JNK（A）及び Akt（B）のリン酸 化 の 状 態 を Western blot で 示 す。 そ れ ぞ れ の レ ー ン に は KTI, LY294002,
SP600125 を前添加してある。上段はリン酸化蛋白で、下段は総蛋白を示す。a, b,
c のラベルは５％の有意差があることを示す。

図４ Keratinocytes を培養し 400J/㎡ UV 照射後の培養液中の TNF-alphaの濃度を ELISA で測定した結果を示す。それぞれのレーンには各種インヒビターを前添加してある。a, b, c, d, e のラベルは５％の有意差がある
ことを示す。

− 90 −

図５ Keratinocytes を培養し 400J/㎡ UV 照
射 後 の 培 養 細 胞 中 の TNF-alpha の mRNAを示す。それぞれのレーンには各種インヒ
ビターを前添加してある。下段はコントロールとしての beta-actin を示す。a, b, c, d の
ラベルは５％の有意差があることを示す。

大豆ビクニンを用いた日焼け止めクリームの開発６）KTI は紫外線照射による keratinocytes からの IL1beta および IL-6 産生を抑制するの持つ抗炎症作用として紫外線照射によるサイトカイン産

TNF-alpha のターゲットサイトカインである IL-1beta

生抑制が可能であるかどうかを検討した。その結果、KTI

および IL-6 産生についても検討した。予想されたとおり、の濃度依存性に紫外線照射による TNF-alpha, IL-1beta,

KTI により IL-1beta および IL-6 産生も抑制された（図６）。

IL-6 産生が mRNA レベルで産生抑制されており、日焼け

今回、ヒト keratinocytes の初代培養を利用して、KTI

止めクリームとしての効果を有しているものと推定された。
50％抑制濃度は 5 microM であり、十分臨床応用可能な濃考案度である。この KTI は主に細胞内シグナル伝達の JNK を

我々はヒト羊水・尿中より抗炎症作用を有する糖蛋介する系を制御することにより得られた結果であった。

白質としてビクニン（bikunin, urinary trypsin inhibitor

今後は実際にヒトの皮膚で紫外線照射前に KTI 入りク[UTI]）を発見し、①切迫早産治療薬、および、②癌転移

リームを塗布することにより、日焼けや炎症反応がどの程抑制薬として開発してきた。切迫早産治療薬はすでにウリ度抑制されるのかを検討する必要がある。

ナスタチン膣座薬として臨床で使用されている。また、癌転移抑制薬としては現在、特許申請も終了した段階である。

今回の実験にかかった経費は全て「コスメトロジー研究振興財団」から頂いたものであることを報告する。

我々はクニッツ型構造に着目し、類似構造を有する物質を探索してきた。その結果、大豆蛋白中に存在するクニッツ

総括型構造である KTI が、ビクニン同様に、抗炎症作用を有していることが判明した２，３）。

現在の日焼け止めクリームはあくまで対症療法が主体であったが、大豆やヒト尿から精製した蛋白は抗ヒスタミン剤やステロイド剤とは異なり、全く副作用がなく、紫外線照射によるサイトカイン産生を抑制することを始めて確認できた。今後は、臨床研究を通して市場への拡大を計っていきたいと考えている。
（文献）
１）Fisher G, Tavakkol A, Leach K, et al. Differential
expression of protein kinase C isoenzymes in normal
and psoriatic adult human skin: reduced expression ofprotein kinase C-beta II in psoriasis. J Investig Dermatol
1993; 101, 553-559.
２）Kobayashi H, Suzuki M, Kanayama N, Terao T. A
soybean Kunitz trypsin inhibitor suppresses ovariancancer cell invasion by blocking urokinase upregulation.
Clin Exp Metastasis 2004; 21: 159-166.
３）Kobayashi H, Yoshida R, Kanada Y, Fukuda Y, Yagyu

図６ Keratinocytes を培養し 400J/㎡ UV 照
射後の培養液中の IL-1beta と IL-6 の濃度を
ELISA で測定した結果を示す。それぞれのレーンには各種インヒビターを前添加してある。a, b, c, d および a', b', c', d' のラベ
ルは５％の有意差があることを示す。

T, Inagaki K, Kondo T, Kurita N, Suzuki M, Kanayama N,
and Terao T. Dietary Supplementation of Soybean Kunitz
Trypsin Inhibitor (KTI) Reduces Lipopolysaccharideinduced Lethality in Mouse Model. Shock 2005, 23:
441-447.

− 91 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究
東北大学大学院薬学研究科分子生物薬学

大 泉

康

The fruit hull of mangosteen, Garcinia mangostana, has been used for many years as traditional medicine
for treatment of skin infection, wounds, and diarrhea in Thai. However, its mechanism of action as a medicine
has not been elucidated. In the present study, we examined the effects of mangosteen extracts (100% ethanol,
70% ethanol, 40% ethanol and water) on prostaglandin (PG) E2 synthesis and histamine release. All extractsof mangosteen potently inhibited A23187-induced PGE2 synthesis in C6 glioma cells. Also it was found thatthe 40% ethanol extract of mangosteen appreciably reduced IgE-mediated histamine release from RBL-2H3
cells. Furthermore γ-mangostin, one of main constituents in the fruit hull of this plant, inhibited COX-2 genetranscription by preventing the IKK/IkB/NF-κB system in C6 rat glioma cells. These results suggest that the
40% ethanol extract of mangosteen has potent inhibitory activities of both PGE2 synthesis and histamine release.
It is also suggested that γ-mangostin serves as an anti-inflammatory agent.

1.

は既報の方法に従った（Nakatani et al., 2004）。

緒言

タイやインドネシア等の東南アジアで広く栽培されて

２．２

動物

いるマンゴスティーンは、古くから抗炎症作用や抗アレル

Wistar 系雄性ラット（7 〜 8 週令 , 180 〜 200g, specific

ギー作用を示す民間薬として使用されてきた（Harborne

pathogen-free, Charles River Japan, Kanagawa, Japan）

and Baxter, 1993; Chairungsrilerd et al., 1996）。このようを使用した。なお、動物実験は、東北大学大学院薬学研究に長年使用され、強い治療効果を示すにもかかわらず、こ科動物実験委員会の ｢ 実験動物取り扱いに関する指針 ｣ にれまでその科学的根拠について、殆ど検討されていなか

基づいて行った。

った。本研究では、炎症やアレルギー反応の重要なケミカ
ルメデエイターであるプロスタグランジンおよびヒスタミ

２．３

カラゲニンによるラット足蹠浮腫法

ンに着目し、マンゴスティーン果実（果皮）抽出物のプロ

エーテル麻酔後、懸濁液 500 ㎖を腹腔内に投与した。懸スタグランジン生合成 ･ 遊離阻害活性およびヒスタミン遊

濁液の種類が分かるよう尾の付け根周辺に印をつけた。両離阻害活性の検討、さらにシクロオキシゲナーゼ（COX）

後肢の踝まで Milli Q 水を入れた測定用試験管に浸け、体の発現に対するマンゴスティーン果皮の主成分の一つであ積を測定した。測定から 30 分後、再び麻酔し、前日調製

る γ-mangostin の抗炎症作用の機構について解明研究を行した１% カラゲニン生理食塩水懸濁液を両後肢の足蹠にった。

投与した。カラゲニン投与 5 時間後麻酔し、浮腫をおこさせた両後肢を再び測定用試験管に浸け、体積を測定した。
カラゲニン投与前後の後肢体積 Vo、Vt を用い、次式によ

２．実験方法り浮腫率を算出した（Tasaka et al., 1980）。

２．１ マンゴスティーン果皮抽出物の調製および γ-mangostin の単離精製

浮腫率：E ＝

乾燥させたマンゴスティーン果皮１kg に対し、water、

Vt − Vo× 100（%）
Vo

Vo = 起炎物質投与前の足容積
Vt = 起炎物質投与後の足容積40% ethanol、70% ethanol 若しくは 100% ethanol、各々10ℓ で抽出を行った。抽出 1 時間後、各溶出溶媒を濃縮させて、各溶媒の抽出物とした。γ-mangostin の単離精製

２．４

細胞の培養

ラット肥満細胞 RBL2H3 細胞および C6 ラットグリオー
Approach for application of extracts ofthe fruit hull of mangosteen, Garcinia
mangostana, to development ofmultifunctional cosmetics

マ細胞の培養は既報の方法に従った（Nakatani et al., 2002）。

２．５

Yasushi Ohizumi
Department of Pharmaceutical Molecular
Biology, Graduate School of Pharmaceutical
Sciences, Tohoku University

抗原抗体反応による RBL-2H3 細胞からのヒス

タミン遊離
RBL-2H3 を 12 穴プレートに培養し、PIPES バッファー（140 mM NaCl, ５mM KCl, 0.6 mM MgCl2, 1.0 mM CaCl2,− 92 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

5.5 mM glucose, 10 mM PIPES, pH 7.4）にて洗浄後、細クターもトランスフェクションした。13 時間培養後、γ胞をマウス抗 DNP 抗体（IgE）と 37℃でインキュベートし、-mangostin または vehicle を加えて 3 時間インキュベート

細胞を感作した。細胞を洗浄後、各被験サンプルとインキした。その後、1 ㎍ /㎖ LPS を加えて更に 8 時間インキュュベートした後、ホスファチジルセリン 10 ㎎ / ㎖を処理し、ベートした後、細胞を回収し、luciferase 活性を測定した

さらに抗原である DNP-BSA によって細胞を刺激した。メ（Nakatani et al., 2004）。

ディウム中に遊離したヒスタミン量と細胞内に残存したヒ
スタミン量をそれぞれ測定し、全量に対する遊離量を百分率で表した。

２．10

データの統計処理

実験値は、平均値 ± 標準誤差として示し、有意差検定はanalysis of variance（ANOVA）を用いて行った。

２．
６

PGE2 の測定

C6 細 胞 を Eagle’s minimum essential medium-20 mM

３．実験結果HEPES, pH 7.35（EMEM-HEPES）中で各被験サンプルを加えて 10 分間インキュベートした。その後、A23187 を
10 分間刺激することにより、細胞からの PGE2 遊離を誘導した。インキュベート後の上清に氷冷した EDTA- イン

３．１ カラゲニンによるラット足蹠浮腫に対するマ
ンゴスティーン果皮抽出物の作用
Wistar 系雄性ラットの後肢にカラゲニンを投与すると、ドメタシンを速やかに加え、− 20℃で保存した。PGE2 の誘発性血管透過性亢進に基づく浮腫を発症することが知ら

定量は既報の方法（Nakatani et al., 2004）に従った。

れている。この炎症モデルを用いて、後肢の浮腫の変化を測定することにより、マンゴスティーン果皮抽出物の抗炎

２．７ RT-PCR 法 に よ る COX-1 お よ び COX-2
mRNA の発現解析

症作用を検討した。カラゲニンを１% の濃度にした溶液

C6 細胞を 6 ウェルプレートに 2.0×105 cells/ ウェルのとし、マンゴスティーン果皮各抽出物による浮腫の抑制作濃度で播き、2 日間培養した。γ-mangostin または vehicle

用を検討した（Fig. 1）。抽出物の中で、70% ethanol 抽出を加えて 1 時間インキュベートした後、10 ㎍ /㎖ LPS を物及び 100% ethanol 抽出物は、100 ㎎ / ㎏の投与量で約加えて、更に 1 時間インキュベートした。RT-PCR 法に

50% の抑制活性を示した。マンゴスティーン果皮 water

よる COX-1 及び COX-2 mRNA の発現解析は既報の方法

抽出物は、100 ㎎ / ㎏の投与量で約 60% の抑制活性を示し、（Nakatani et al., 2004）に従った。

40% ethanol 抽出物は約 75% の顕著な抑制活性を示した。

を 75μℓ 投与した際に 5 時間後に誘発される浮腫を 100%

対照薬として用いた甜茶（Rubus Suavissimus）抽出物は、

２．
８IKK 活性の測定

10 ㎎ / ㎏の投与量で約 70% と比較的強い抑制活性を示し

C6 細 胞 を 150 ㎜ dish に 5.0×10 cells/dish の 濃 度 でたが、100 ㎎ / ㎏の投与量で比較すると、マンゴスティー

播き、2 日間培養した。10 ㎍ /㎖ LPS と 10 分間インキュ

ン果皮 water 抽出物及び 40% ethanol 抽出物と同等な活ベートし、PBS を用いて直ちに洗浄した。細胞抽出物か性であった。

5ら 免 疫 沈 降 法 に よ り、anti-IKKα/β antibody で IKKα/βmM MgCl2・6H2O、0.1mM Na3VO4、2 mM DTT、5 mM

３．２ 抗原抗体反応誘発性ヒスタミン遊離に対する
マンゴスティーン果皮抽出物の作用

β-glycerolphosphate、1 ㎍ of IκBα（1-317）、[32γ-P]-ATP)

これまでの in vivo レベルの実験結果から、マンゴステに 回 収 し た IKKα/β を 加 え、γ-mangostin ま た は vehicle

ィーン果皮抽出物が抗炎症作用を示すことが明らかになっを回収した。Kinase 反応溶液（25 mM Tris、pH 7.5、10と 30℃の恒温槽中で 30 分間インキュベートした。そのた。その作用メカニズムを検討するため、in vitro レベル

後、サンプルは SDS-PAGE で分離し、molecular imagerの検討を行った。まず炎症の初期段階において、細胞内の（GS363, Bio-Rad）を用いて解析を行った（Nakatani et al.,

ケミカルメディエーターとして増加することが知られてい

2004）
。

るヒスタミン遊離について検討した。
RBL2H3 細胞は、抗炎症のメカニズムの解明を行うと

２．９

トランスフェクションおよびレポータージー

ンアッセイ

きに汎用される細胞で、抗原抗体反応によりヒスタミン
遊離を引き起こすことが知られている。RBL2H3 細胞をC6 細胞を 24 ウェルプレートに 3.0×10 cells/ ウェル

monoclonal mouse anti-DNP-BSA IgE 抗体感作させた後、の濃度で播き、２日間培養した。Lipofectamine 2000 を

DNP-BSA 刺激により遊離されるヒスタミン量を指標とし、用いてレポータージーンを C6 細胞にトランスフェクシ

抗ヒスタミン遊離作用の検討を行った

4

ョンした（Nakatani et al., 2004）。また同時に pRG-TK ベ

マンゴスティーン果皮各抽出物はヒスタミン遊離抑制作− 93 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

用を示した。その中で、300 ㎍ /㎖の濃度で water 抽出物

抽出物も同じ濃度で 90% 以上の抑制活性を示した。有意が約 40% の抑制活性および 40% ethanol 抽出物が約 80%

な抑制活性が認められた 3 種の抽出物において、濃度依存の抑制活性をそれぞれ示した（Fig. 2）。対照薬である甜茶

的な解析を行った。40% ethanol 抽出物は、100 ㎍ /㎖の濃度において約 80% の顕著な抑制作用が認められ、同濃度で殆ど抑制活性の見られなかった甜茶抽出物と比較してPaw edema (%)

150

1 mg/kg
10 mg/kg
100 mg/kg

3 mg/kg
5 mg/kg
10 mg/kg

100

50

*

*

*

*

*

0

40%

70%

Water

すことが知られている。PGE2 は炎症反応を仲介するケミ
カルメディエーターであり、血管拡張及び血管透過性亢進

*等の作用を示す。Ca2+ イオノフォアとして知られている
A23187 は、中枢神経系のグリア細胞において PLA2 を活

100%

EtOH

３．３ PGE2 生成に対するマンゴスティーン果皮抽出物の作用
炎症の中期から後期にかけて、PGE2 が重要な働きを示

*

*

*

かなり強いものであった。

R. Suav. Indomethacin

Fig. 1 Concentration-dependent inhibitory effects of several
mangosteen extracts, water extract of rubus suavissimus
and indomethacin on carrageenan-induced rat paw edema.
Foot volume was measured in 5 h after carrageenan (1%,75 ℓµ) injection into the hind paw. Each extract,indomethacin or vehicle was administered subcutaneously
30 min before the carrageenan injection. Each column
represents the mean (n = 6) with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value fornon-treated rat without carrageenan.

性化し、アラキドン酸遊離を引き起こして、プロスタグラ
ンジン類の生成を誘発することが知られている。グリア細胞のモデル細胞として広く使用されている C6 細胞を用いて、A23187 刺激による PGE2 生成に対するマンゴスティ
ーン果皮各抽出物の作用を検討した（Fig. 3）。マンゴステ
ィーン果皮各抽出物は 50 ㎍ /㎖の濃度において、A23187
誘発性 PGE2 生成を顕著に抑制したが、対照薬の甜茶抽
出物はほとんど作用を示さなかった。また、各抽出物の濃度依存性を検討した結果、マンゴスティーン果皮 70%
ethanol 抽出物は、10 ㎍ /㎖の濃度でほぼ完全に PGE2 生
成 を 抑 制 し、40% 及 び 100% ethanol 抽 出 物 に お い て も、

1.0
40

*

*

20

0

Control
A23187(10μM)*

PGE2 ( ng/well)

Histamine release (%)

60

40% 70% 100%
EtOH
R. Su av.
Base Control Water

0.5

*
*

0

300μg/ml

Fig. 2 Inhibitory effects of several mangosteen extracts andwater extract of rubus suavissimus on histamine release fromRBL2H3 cells.
The cells were sensitized by anti-DNP-BSA IgE antibody(0.5 ㎍ /㎖ ) for 1 h. After sensitization, the cells wereincubated with each extract or vehicle for 5 min. The cells
were stimulated by antigen (DNP-BSA, 0.1 ㎍/㎖ ) for 30
min. Results were expressed as percentage of histamine
release (released histamine plus histamine remaining in thecells as 100%). Each column represents the mean ofpercentage of histamine release with S.E. of three
independent experiments. *, p < 0.05 compared with thevalue for non-treated cells without antigen and antibody.

Control Water

40%

*

*

70% 100%
Et OH
R. Suav.
50μg/ mlFig. 3 Inhibitory effects of several mangosteen extracts andwater extract of rubus suavissimus on A23187-induced
PGE2 release from C6 cells.
The cells were pre-incubated with each extract or vehicle
for 10 min, and stimulated by 10 µM A23187 for 10min.
The PGE 2 released in the medium was determined byradioimmunoassay. Each column represents the mean of
PGE2 with S.E. of three independent determinations. *, p <0.05 compared with the value for non-treated cells without
A23187.

− 94 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究

30 ㎍ /㎖の濃度でほぼ 100% の抑制活性を示した。甜茶抽
出物は、100 ㎍ /㎖まで濃度を上げても、ほとんど抑制活性を示さなかった。

３. ５ 内因性 PGE2 生成に対する γ-mangostin の作用
また、γ-mangostin を C6 細胞に加え、18 時間後培養メデ
ィウム中に遊離された PGE2 量を測定した結果、γ-mangostin
は濃度依存的に PGE2 生成を抑制し、IC50 値は約 2 µM であ３．
４

PGE2 生成に対する γ-mangostin の作用

った（Fig. 5）。

つ ぎ に、 こ の A23187 誘 発 性 PGE2 生 成 に 対 す る γ-mangostin の作用を検討した（Fig. 4）。A23187 により増加した PGE2 生成を、γ-mangostin は前処置することによ

３．６ γ-mangostin は IKK 活 性 を 阻 害 し て NF-κBの標的遺伝子である COX-2 遺伝子の発現を抑制す
る

り濃度依存的に抑制し、その IC50 値は、約 5.0 µM であった。

LPS および TNFα などの炎症性サイトカインによるControl
A23187 (10μＭ）

PGE2 (ng/well )3ことが知られている。COX は、アラキドン酸から PGE2への変換を行う酵素であり、炎症時に大量に生成される
COX-2 は、炎症刺激後数時間内に発現する酵素である。

2

この NF-κB の制御系において、IKK は IκB をリン酸化し*1て NF-κB の転写活性を促進する。すなわち、γ-mangostin*

による LPS 誘発性 COX-2 mRNA 発現誘導の抑制作用は、*

0

COX-2 mRNA の発現誘導に、NF-κB の活性化が関与する

0

1

3

NF-κB/IkB 系を介した COX-2 遺伝子の転写抑制の可能性*

10が考えられた。そこで、IKK 活性に対する γ-mangostin の30

γ-mangostin (μM)

作用を検討した。γ-mangostin は IKK 活性を濃度依存的に抑制した（Fig. 6）。
また、γ-mangostin は LPS 誘発性の NF-kB 依存的な転写促進を抑制した（Fig. 7）。さらに COX-2 遺伝子の NF-κ
B 応答配列を含むプロモーター領域に依存的な転写促進を

phospho-I
p
o-IκB

8

Fold of controollFig. 4 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on A23187-induced PGE 2 release from C6
cells.
The cells were pre-incubated with the indicatedconcentrations of γ-mangostin for 10 min and stimulated
by 10 µM A23187 for 10min. The PGE2 released in themedium was determined by radioimmunoassay. Each point
represents the mean of PGE2 with S.E. of three
independent determinations. *, p < 0.05 compared withthe value for non-treated cells without A23187.

PGE2 (ng/well)

1

6

*

Substrate
γ-mangostin

*
*

0

0

1

3

10

γ-mangostin (μM)

30

Fig. 5 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on endogenous PGE2 release from C6 cells.
The cells were incubated with the indicatedconcentrations of γ-mangostin for 18 h. The PGE 2
released in the medium was determined byradioimmunoassay. Each point represents the mean of
PGE2 with S.E. of three independent determinations. *, p <0.05 compared with the value for non-treated cells.

*

2
0

0.5

*

4

0

+
0

+
3

+
10

+
30 (μM)

Fig. 6 Concentration-dependent inhibitory effects of γ
-mangostin on IKK activity of C6 cells.
The cells were harvested, lysed and immunoprecipitatedwith anti-IKKα/β antibody. The kinase assay was carriedout in 25μℓ of kinase buffer containing 5μM cold ATP,
10μCi [γ − 32P]-ATP (5000 Ci/mmol) and 1 ㎍ of IκBα as
a substrate and incubated with the indicated concentrationsof γ-mangostin at 25 ℃ for 30 min. The proteins wereresolved by 11% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.
The densitometric data is calculated as the fold increases
of non-treated cells. Each column represents the mean ofphosphorylation of κB
I with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value forcells incubated with ATP and substrate.

− 95 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

抑制した。このような転写抑制活性を持つ γ-mangostin は、

Relative luciferase activity

予想通り LPS 誘発性の COX-2 mRNA の発現を抑制し（Fig. 8）、
その結果 γ-mangostin によって COX-2 タンパク質の発現も抑制された。

4.

考察

今回、マンゴスティーンの果皮を water、40% ethanol、
70% ethanol 及び 100% ethanol の各溶媒を用いて抽出し、各々の抽出物の抗炎症および抗アレルギー作用について

1.0

ティーン果皮抽出物は、ヒスタミン遊離及び PGE2 生成の抑制作用を示すことが明らかになった。その中でも 40%
ethanol 抽出物が、ヒスタミン遊離及び PGE2 生成に対して抑制作用を示した。一方、花粉症やアトピー性皮膚炎等の炎症及びアレルギー作用に対し、有効性を示す生薬として近年、日本国内で甜茶抽出物が注目されている。甜茶抽
出物は、ヒスタミン遊離を有意に抑制したが、PGE2 生成に対しては、全く影響を与えなかった。マンゴスティーン
果皮抽出物、特に 40% ethanol 抽出物は、炎症及びアレルギーに対してきわめて有用である可能性が考えられ、また、興味深い化合物がそれに含まれている可能性も考えられる。
COX には構成的な発現を示す COX-1 と、炎症性サイ
トカインや LPS 等様々な刺激により誘導される COX-2- + - ++-

- + - +++

Fig. 7 Inhibitory effects of γ
-mangostin on LPS-induced
enhancement of luciferase activity of pNF-kB-Luc in C6
cells.
The cells were transfected with 0.475 µg of pNF-κB-Luc,
dN-Luc (the NFκB-responsive element-deficient pNF-κ
BLuc) and 0.025 µg of pRG-TK plasmid. After transfection,
the cells were pre-incubated with the indicatedconcentration of γ-mangostin for 3 h and incubated with 1㎍/㎖ of LPS for 8 h. Relative luciferase activity wascalculated as the ratio of firefly luciferase activity to Renillaluciferase activity. Each column represents the mean of
luciferase activity with S.E. of three independent
determinations. *, p < 0.05 compared with the value forco-transfected cells with pNF-κB-Luc and pRG-TK plasmid
which were treated with LPS alone.

COX-1

COX-2

G3PDH

G3PDH

Fold of control

B

Fold of control

A

1.0
0.5

0.0
LPS
γ--mangos tin 0

0

pNFκB
LPS
γ-mangostin(10μM)

検討し、その作用機序の解析を行った。これらのマンゴス

*

0.5

+
0

+
1

+
3

1.0

0.0
+
+
LPS
10 30 γ-mangos tin 0
(μM)

*

0.5

*
+
0

+
1

+
3

+
+
10 30

(μM)

Fig. 8 Concentration-dependent effects of gγ-mangostin on the LPS-induced expressions of
COX-1 (A) and COX-2 (B) mRNAs in C6 cells as measured by RT-PCR.
The cells were pre-incubated with the indicated concentrations of γ
-mangostin for 1 h andincubated with 10 ㎍/㎖ of LPS for 1 h. Total RNA from C6 cells was reverse transcribedfor cDNA synthesis and subjected to PCR. G3PDH mRNAs, which were included to serve
as internal control, were shown. The densitometric data is calculated as the fold increases
of non-treated cells. Each point represents the mean of expression of COX-1 or COX-2 with
S.E. of three independent determinations. *, p < 0.05 compared with the value for nontreated cells without LPS.

− 96 −

タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品への応用研究の 2 種類のアイソザイムが存在し、種々のプロスタノイ

mangostana. Phytochemistry 43, 1099-1102 (1996).

ドの産生に関与している。本研究では、COX-2 遺伝子に２）Harborne J.B., Baxter H. "Phytochemical Dictionary,"

対する転写レベルでの γ-mangostin の作用機序について

A Hand book of Bioactive Compounds from Plants,

詳細に検討したところ、γ-mangostin の COX-2 転写抑制

Taylor and Francis, London, 1993.

作用は、IKK 阻害に基づく NF-κB の活性化の抑制による

３） Nakatani K., Atsumi M., Arakawa T., Oosawa K.,

ものであることが明らかになった。RT-PCR 法を用いて、Shimura S., Nakahata N., Ohizumi Y. Inhibitions of

COX-2 mRNA レベルの発現について検討したところ、γhistamine release and prostaglandin E2 synthesis by-mangostin は濃度依存的に COX-2 mRNA の発現上昇を

mangosteen, a Thai medicinal plant. Biol. Pharm. Bull.,

阻害した。

25, 1137-1141 (2002).

本研究では、マンゴスティーン果皮各抽出物の抗アレル

４） Nakatani K., Yamakuni T., Kondo N., Arakawa

ギーおよび抗炎症作用メカニズム、さらに γ-mangostin のT., Oosawa K., Shimura S., Inoue H., Ohizumi Y. γ

IKK/IkB/NF-kB 系を介した COX-2 遺伝子の転写抑制に-Mangostin inhibits Inhibitor-kB kinase activity andよる抗炎症作用メカニズムを明らかにした。以上の結果よdecreases lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2

り、タイ産マンゴスティーン果実抽出物の多機能性化粧品

gene expression in C6 rat glioma cells. Mol. Pharmacol.,への応用が期待される。

66, 667-674(2004).
５） Tasaka K., Meshi T., Akagi M., Kakimoto M., Saito（参考文献）

R., Okada I., Maki K. Anti-inflammatory activity of a

１）Chairungsrilerd N., Takeuchi K., Ohizumi Y., Nozoe S.,

proteolytic enzyme, Prozime-10. Pharmacology 21. 43-52

Ohta T. Mangostanol, a prenyl xanthone from Garcinia(1980).

− 97 −

統合失調症における化粧顔の認知に関する研究

大阪大学大学院医学系研究科精神医学教室

岩 瀬

真 生

Non-verbal communication is important, especially in expressing emotion and intention of senders.   Facial
expression is probably most important in non-verbal communication.  Recently, cognitive functions are consideredas important factor to evaluate and improve social functioning of patients with schizophrenia.  Facial recognitionis supposed to be important for communication skill, but actually, there is little clinical evidence to provethat.   We investigated the recognition of facial expression in 38 patients with schizophrenia and 28 normal
subjects.   We used two photograph sets of emotional faces and neutral faces, called Japanese and Caucasianfacial expressions of emotion (JACFEE) and neutral face (JACNeuF), respectively.   JACFEE consists of 28
photographs of 7 emotional expressions (anger, contempt, disgust, fear, happiness, sadness, surprise).  JACNeuF
consists of 28 photographs of emotionally neutral faces.   These sets of photographs were presented to theparticipants and they were required to tell the emotion expressed in the photographs from the word lists ofemotions.   Patients with schizophrenia exhibited significantly lower accuracy rate of recognition of facial
expression.   The low accuracy rate in schizophrenia was significantly correlated with low social activity, low
language skills and severity of cognitive symptoms.  The recognition of fear was mostly impaired in patients withschizophrenia.  It was suggested that the emotional labeling test of facial expression could be a useful tool toevaluate social functioning in schizophrenia and that recognition of facial expression was closely linked to thepsychopathology of schizophrenia.   To predict social functioning in schizophrenia using this test, longitudinalclinical study will be required.

れている。しかしこれらの事物処理に関連した認知機能と

１．緒言

社会機能との関連を検討した研究は多数報告されているが、ヒトのコミュニケーションには言語によるものと、非言社会的認知、情動機能といった統合失調症の重要な障害領語的なものの２種類がある。言語は情報の意味内容を伝え

域と社会機能との関連を調べた研究は少なく、その関連にる上で重要な働きをするが、一方で話し手の意図、感情やついてコンセンサスは得られていない。

微妙なニュアンスを伝える上では非言語的なコミュニケー

情動機能を評価する課題の中では、非言語的 social cue

ションが決定的な役割を果たしている。非言語的コミュニ

である表情認知の障害があることが古くから指摘されケーションには表情、姿勢、声色、身振り、手振りなどがており、過去 20 年間にわたり多数の報告がある。そこ含まれるが、そのなかでも表情の重要性は抜きん出ている。

で、われわれは主に慢性期の入院中の統合失調症患者を統合失調症は幻覚や妄想などを主症状とする精神疾患で対象に、標準化された表情写真集である JACFEE およびあり、思春期以降人口の約１％に発症する。経過は長期にJACNeuF ２）を用いて表情認知課題を行い、社会機能との及ぶことが多く、患者は疾患のため、認知機能、情動機能、関連を調べることとした。

社会機能など広範な領域の能力が障害される。統合失調症

実験を行なうに当たり、先行研究から導かれた仮説とし患者の中核的特徴のひとつとして社会機能の低下は極めてて、表情認知課題の成績は社会的活動性、身支度の能力と重要である。その障害について、いろいろな角度から多数の関連が見られると仮定した。

の研究が行なわれてきた。近年、認知機能と社会機能の関

また日常我々が目にするヒトの顔、特に女性の顔は化粧１）連について検討した研究は多数見られ、Green らの総説をしている場合がほとんどである。化粧はヒトの顔の魅力

で は secondary verbal memory、card sorting/executiveを増すための操作であるが、同時に人物や表情の同定にもfunction、verbal fluency、psychomotor ability、reaction

影響を及ぼす。統合失調症において化粧顔の認知は化粧を

time と community functioning が一貫して関連するとさしていない顔の認知よりも困難であると予想される。現実の生活環境により近い課題の成績と患者の社会生活機能とRecognition of made up face in patientswith schizophrenia.
Masao Iwase
Psychiatry, Department of Clinical
Neuroscience, Osaka University
Graduate School of Medicineの関連を研究することは重要な研究テーマであり、この研究課題の最終目標としている。

２．方法
２．１

対象

本実験では統合失調症患者及び健常被験者それぞれ 50− 100 −

統合失調症における化粧顔の認知に関する研究

名のデータを集める予定であるが、今回は統合失調症患提示した。課題の成績は表情写真 28 枚に対する正解率で者 38 名および、二親等以内に統合失調症患者を持たない評価した。

健常被験者 28 名での報告となる。対象のプロフィールを
表１に示した。対象となる患者は、２週間以内の処方変更

２．３

その他の検査がない、精神症状の安定した患者とした。慢性期の患者が患者群、健常者群共に、主に言語能力等を含む知能（IQ）

中心で、半数以上が開放病棟に入院中かもしくは退院準備の影響の有無の確認のために WAIS-R ３） を施行した。たを進めている患者であった。頭部外傷、アルコール等物質

だし、患者群ではすべての下位尺度を評価したが、健常者

関連障害の既往のある患者は除外した。患者の平均年齢は群では知識、絵画完成、符号、類似の４つの下位尺度から

47 歳、平均入院期間は 115 ヶ月、服薬量はクロルプロマ

導かれる推定 IQ を評価した。患者の病前 IQ を評価する

ジン換算で一日あたり 715mg であった。すべての被験者

ために Japanese Adult Reading Test（JART）４）を施行しより、書面にて自由意志による参加の承諾を得た。

た。JART とは欧米で病前 IQ 推定に用いられる National
Adult Reading Test（NART）に習い日本で開発されたも

２．
２

表情認知課題ので、漢字で構成された熟語の読みを答える課題であり、Paul Ekman による表情写真集（Japanese and Caucasian

認知症や統合失調症患者の病前 IQ を推定することができ

facial Expressions of Emotion（JACFEE）and Neutral

る。JART は全ての被験者に対し施行した。更に検査施行

２）

Faces（JACNeuF）） から、日本人の顔写真 56 枚、うち時の気分、情動の影響を考慮して POMS を施行している。

表情写真：Emotional Face28 枚と情動的にニュートラル

これらに加え、患者群で Positive and Negative symptoms

な写真：Neutral Face28 枚を選んだ。表情写真は Ekman

scale（ PANSS ）５） に よ る 精 神 症 状 評 価、Rehabilitationの提唱する７つの表情（怒り、軽蔑、嫌悪、恐怖、幸せ、

Evaluation Hall and Baker（REHAB）６）による社会機能

悲しみ、驚き）それぞれについて男女２名ずつ、４枚があ評価を行った。

り、合計 28 枚からなる。また Neutral Face は表情写真と同一の 28 名のモデルのものを用いている。

PANSS は統合失調症患者の 30 項目の精神症状を半構造化面接により評価するための尺度である。マニュアル

これら 56 枚を１セットとして一枚ずつ PC 上に提示し、に従いトレーニングされた２人の精神科医により評価され既述した７つの表情を記した解答用紙から、最も写真の表

た。PANSS の評価は他の検査結果を知らされていない状

情と近いものを一つ選ぶという課題を被験者に課した。写態で行った。Lindenmayer の５因子モデル７） を採用して、真提示の順序はランダム化して、順序効果が実験結果に及症状評価尺度の点数を集計した。これは Negative（N1-4,

ぶのを防止した。回答には制限時間は特に設けず、回答出

6, G16），Positive（P1, 5, 6, G4, 9），Excitement（P4, 7,

来次第、数秒間マスクスライドを提示した後に次の写真を

G14），Cognitive（P2, N5, G5, 10, 11, 13），Depressive（G1,

表１

被験者のプロフィール

患者群

健常群

ｎ（M/F）

38（16/22）

28（11/17）Age47.3±13.742.6±15.1

Education

13.0±2.1

13.9±2.2 n.s.

IQ

85.8±14.3

108.9±11.8

P<0.001

JART（誤答数）

35.3±12.2

29.2±14.4

n.s.

服薬量（CP換算）

715.8±491.9mg

PANSStotal

63.9±18.2

Negative

14.7±6.8

Positive

10.9±4.6

Excite5.1±2.2

Cognitive

12.5±5.0

Depressive

9.6±4.1

REHABtotal

44.9±16.5− 101 −

Pn.s.

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

2, 3, 6, 15）の５因子からなり PANSS 全 30 項目のうち 25

３．結果

項目が組み込まれている。これら５因子の得点とその他の

３．１ 健常者および患者群の表情認知課題の成績比
較（表２）評価尺度や表情認知課題の成績との相関を解析した。
入院患者の社会機能を測定するためのツールとして
REHAB 日本語版を用いた。これは病院や施設における統患者群は健常群に比して表情認知課題の正解率は有意に合失調症患者の社会機能を評価するものである。本研究の悪かった（健常群 63.1％ , 患者群 55.8％ , t=2.29, p=0.025）。

目的、表情認知課題等その他の成績を知らされていない看

慢性期の統合失調症患者において、表情認知課題の成績は、護師または臨床心理士が１週間の行動を観察し評価した。

年齢、教育年数、発症年齢、罹病期間、入院期間、服薬量

REHAB の評価に先立ち、これらの評価者に対し十分なトに有意な相関が無かった。健常者においても同様に教育年

レーニングを行った。REHAB は問題行動の評価（Deviant数との相関は見られなかったが、加齢に伴い成績が低下す

Behavior）と、全般的な行動の評価（General Behavior:

る傾向（r= − 0.44, p=0.023）が見られた。また、女性はGB）という二つのパートからなっており、今回の研究で患者群、健常群共に男性よりも正解率が高い傾向があったは問題行動のある患者は少なかったことより、全般的な行が、有意ではなかった。

動の評価のみについて検討した。この GB は全 16 項目の各情動ごとに２群の正解率を比較すると、恐怖（健常群VAS 形式となっており、各下位尺度ごとに０（ほぼ問題

37.5％ , 患者群 23.0％ , t=2.03, p=0.046）のみ患者群で成績なし）から９（非常に悪い）の 10 段階にスコアリングしが有意に低かった。誤答のパターンとしては怒り提示時にて評価する。このスコアの合計のみならず、因子分析によ

悲しみと回答する誤答（t=2.18, p=0.034）や、軽蔑提示時って導かれた５つの因子（社会的活動性、言葉のわかり易に幸福と回答する誤答（t=2.15, p=0.036）が患者群で有意さ、言葉の技能、セルフケア、社会生活技能）による解析に多く見られた。

が出来る。

３．２

REHAB の得点は、高得点であるほど社会生活機能が低いことを表している。合計スコアが 40 以下であればコミ

表情認知と社会生活機能との相関（表３）統合失調症患者では、表情認知課題の成績と、REHAB

ュニティのグループに属する可能性が十分あり、60 以下での「 社 会 的 活 動 性 」（r= −0.37, p=0.02）、「 言 葉 の 技 能 」

あればグループホーム、援護寮、家族との同居といった保（r= −0.34, p=0.041）、「 言 葉 の わ か り 易 さ 」（r= −0.34,

護的環境では暮らすことが出来ると考えられている。本研

p=0.038）という３つの因子において、有意な相関関係が究に参加した患者の平均合計スコアは 44.9±16.5 であった。

見られた。下位尺度毎に表情認知課題の正解率との相関を

表２

total

怒り

軽蔑

嫌悪

恐怖

幸福

悲しみ

驚き

PT ave

55.8

53.9

31.6

55.9

23.0

94.7

48.0

84.2

HC ave

63.1

63.4

45.5

49.1

37.5

98.2

55.4

88.4

有意差

ｔ=2.29p=0.025ｔ=2.03p=0.046

表３

成績

表情認知課題の正解率（％）

表情認知課題の正解率とREHAB得点の相関

社会的活動性

言葉の技能

言葉のわかり易さ

セルフケア

社会生活技能

全般的評価

TOTAL

r

−0.37

−0.34

−0.34

0.037

0.09

0.14

−0.26

p

0.02

0.041

0.038

0.82

0.57

0.37

0.12

表４

成績

表情認知課題の正解率とPANSS各因子得点の相関

Negative

Positive

ExciteCognitive

Depressive

r

−0.14

−0.18

0.11

−0.32

0.26

p

0.41

0.28

0.53

0.057

0.12

− 102 −

統合失調症における化粧顔の認知に関する研究検討すると「病棟内交流」（r= −0.35, p=0.032）、「言葉の技能、言葉のわかり易さ）と課題の成績の間に相関を認め明瞭さ」（r＝−0.35, p＝0.032）との間に相関が認められた。

た。特に「言葉のわかり易さ」という因子を構成する「言なお、「言葉のわかり易さ」のスコアと抗精神病薬の服薬

葉の明瞭さ」という尺度において有意な相関を認めた。本量に有意な相関は見らなかった。

研究で用いた表情認知課題は表情写真を見て、その情動を表す言葉をリストから挙げる labeling 課題であり、表情認

３．
３

表情認知と精神症状の相関（表４）

知能力の他に適切な言葉を選択するという言語的な能力が表情認知課題の成績は、Lindenmayer の５つの各因子介在する。本研究で課題成績と言語的能力との間に相関がとの間に有意な相関関係を示さなかったが、その中では見られたのは、labeling 課題が言語を介した課題であるこcognitive symptoms の強いものは課題の成績が低い傾向とが一つの理由として挙げられるかもしれない。表情認知（r ＝−0.32, p＝0.058）がみられた。

課題の成績と会話における言語的能力との間に有意な関連を見出した研究は、本研究の他にもひとつあり 11）、この

３．
４

表情認知と知能との相関研究でも表情認知課題として labeling 課題を使用している。

患者群において表情認知課題の成績と WAIS-R の成

そのため、labeling による表情認知課題と言葉の明瞭さと績 に も 相 関 関 係 が 認 め ら れ た。 そ れ は full IQ（r=0.37,の有意な関連は表情認知によるものか課題に必要な言語的

p=0.048）の他、類似（r=0.47, p=0.0077）、
組み合わせ（r=0.44,

能力によるものか、区別する必要がある。本研究の場合、

p=0.019）であった。健常群においては、推定 IQ との相WAIS-R の言語性 IQ との相関はみとめておらず、その下関は見られず、健常群で施行した４下位検査の中では、符位項目検査では類似で相関を認めたのみであり、labeling号の成績と正の相関をする傾向があった。

による表情認知課題と患者の言語的能力との関連は低いと考えられた。そのため、本研究の結果は表情認知障害と言葉の明瞭さとの間に有意な関連があると解釈しても妥当で

４．考察

あろう。

統合失調症患者と、年齢性別がマッチした健常者群に表一方で本研究では、先行研究と異なり、REHAB の「セ情認知課題を行い、統合失調症群においては、その成績とルフケア」に相当するエリアには相関が見られなかった。

観察によって得られた社会機能、精神症状等との間の関連

これは課題の性質の差異が影響している可能性がある。従について検討した。その結果、統合失調症患者の表情認知

来「セルフケア」に相当する社会生活機能は情報処理速

課題の正解率は、健常者より有意に悪い成績であった。患度や注意力といった認知機能との関連が指摘されてきた。

者群において課題の成績は、年齢、性別、発症年齢、入院

例えば、Penn らはその論文の中で表情認知課題の成績が期間、教育年数などの臨床的データとは相関が見られなか

CPT/SPAN の成績と相関したと報告している９）。表情認った。これらは先行研究から得られた知見とも一致した。

知課題の成績と「セルフケア」に関連する領域の社会機能

臨床データとの相関が見られなかったことは、統合失調症について関連を認めたいくつかの研究 8, 9）ではいずれも表における表情認知の障害は state marker というよりはむ

情認知課題の時間制限が設けられており、表情認知能力以しろ trait marker となる可能性を示唆している。本研究外に情報処理速度や注意力などを要したために「セルフケ

では表情認知課題の二群間の成績差は小さかった。この理ア」に相当する社会機能との相関を示した可能性がある。

由としては、本研究において健常者の正解率が JACFEE

本研究課題では課題の作成にあたり表情認知機能以外の認に添付の標準化データよりも低いかったためと考えられた。

知的要素の混入をできるかぎり避けることを意図して、課統合失調症群の表情認知課題の成績は、REHAB によっ

題の遂行に時間制限を設けなかったため、「セルフケア」て評価された社会機能のいくつかのエリアと相関した。つとの相関が見られなかったものと考えられた。これらをままり好成績は、高い社会的活動性、高い言葉の技能、よりとめると、「セルフケア」の能力はむしろ表情認知の能力

わかりやすい言葉と関連しており、研究仮説を証明すること関連を有さないと解釈することが妥当であるかもしれなとが出来た。表情認知は相手の感情や意図を読み取る上でい。この点に関しては、今後のより適切な研究デザインに重要な役割を果たしており、対人関係を円滑に行う上で不よる追試が必要であろう。

可欠な要素である。表情認知能力の高い患者が高い社会的本研究では表情認知課題の成績と精神症状の間には有活動性を示したというのは妥当な結果と考えられる。表情

意な相関は認められなかったが cognitive symptoms の強認知課題の成績が社会的活動性と相関することは数少ないさと低成績が相関する傾向が見られた。本研究と同様に先行研究の殆ど８-10）とも一致しており、この知見を裏付け

Lindenmayer の５因子モデルに基づいて解析した Bozikas

ることが出来た。

らの研究12）では、cognitive symptomの強さが課題の低成

本研究では更に、REHAB の二つの言語的因子（言葉の績と関連したと報告している。いくつかの研究では表情認− 103 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

知課題の低成績と陰性症状との関連を報告している 8, 13−15）。

Facial Expressions of Emotion (JACFEE) and Neutral

また解体症状や陽性症状の強さが課題の低成績と関連する

Faces (JACNeuF) : 199816）という報告や、精神症状との関連を認めなかったとい

う研究

17）

もある。これらの研究の中には、統合失調症の

３）W e c h s l e r D . W A I S - R M a n u a l : W e c h s l e r A d u l tIntelligence Scale-Revised. Psychological Corp, New

精神症状を陽性症状と陰性症状に二分する２症候モデルでYork, 1981

解析しているものもあり、Lindenmayer の５因子モデル

４）松岡恵子

金吉晴

廣尚典など精神症状の因子分析に基づく解析をしている研究とは

田中邦明

小山恵子

香月菜々子

日本語版 National

区別する必要がある。２症候モデルの陽性症状には５因子

Adult reading Test (JART) の 作 成

精 神 医 学 44: 503–

モデルでの positive, cognitive, excitement の要素が、陰511, 2002

宮本有紀

藤田久美子

性症状には negative, cognitive, depressive の要素が混入

５）Kay, S.R., Fiszbein, A., Opler, L.A., The Positive andしているため、２症候モデルを用いた研究の結果を５因子

Negative Syndrome Scale (PANSS) for schizophrenia.

モデルに還元して解釈することは困難である。精神症状と表情認知との関連に関しては、おそらくは５因子モデルでの cognitive ないしは negative symptoms との関連を示す

Schizophrenia Bulletin 13 (2), 261–269, 1987
６）Baker R, Hall JN. REHAB: Rehabilitation Evaluation ofHall and Baker. Vine Publishing, Aberdeen, 1984

研究が多いように思われるが、この見解が本当に正しいか

７）L i n d e n m a y e r , J . P . , B e r n s t e i n - H y m a n , R . ,どうかは今後の研究で再現されるかどうかを待つ必要があ

Grochowski,S., Bark,N., Psychopathology ofる。

schizophrenia: initial validation of a 5-factor model.

本 研 究 で は 表 情 認 知 課 題 の 正 解 率 と WAIS-R の fullPsychopathology 28 (1), 22–31, 1995

scale IQ、 組 み 合 わ せ、 類 似 と の 間 に 有 意 な 相 関 が 得８）Mueser KT, Doonan R, Penn DL, Blanchard JJ, Bellack

ら れ た。 表 情 認 知 課 題 の 成 績 と WAIS-R の 下 位 尺 度

AS, Nishith P, DeLeon J, Emotion recognition andの成績に関しての報告は無いが、表情認知課題と他のSocial Competence in Chronic Schizophrenia J Abnorm

neurocognitive battery の成績の関連については、WCST

Psychol 105: 271–275, 1996に代表される実行機能、CPT, SPAN に代表される注意機

９）Penn DL, Spaulding W, Reed D, Sullivan M, The

能との相関が比較的多く報告され、psychomotor speed、

relationship of social cognition to ward behavior invisual memory などとの相関を報告するものもある。本研

chronic schizophrenia Schizophr Res 20: 327–335, 1996

究では full scale IQ との相関は見られるものの、下位検査

10）Hooker C, Park S: Emotion Processing and its

項目で有意な相関を示したものはむしろ少数であった。こrelationship to social functioning in schizophrenia

れは、表情認知機能は全般的な知能とは相関するが、個々

patients: Psychiatry Res 112: 41-50, 2002の非情動的な認知機能とはむしろ独立であるということを示しているのかもしれない。

11）Ihnen GH, Penn DL, Corrigan PW, Martin J, Social
perception and social skill in schizophrenia. Psychiatry

今回の研究の結果から、統合失調症では表情認知の異常

Res 80: 275–286, 1998があり、その異常がさまざまな障害と密接に結びついてい

12）Bozikas VP, Kosmidis MH, Anezoulaki D, Giannakou

ることが示された。統合失調症では特に、恐怖の症状を認

M, Karavatos A, Relationship of affect recognition

知することに障害が強く認められた。このことは、化粧さwith psychopathology and cognitive performance in

れた顔を認知する際に、顔の表情を明るくしたり、暗くしschizophrenia. J Int Neuropsychol Soc 10(4): 549–558,

たりする化粧の仕方により、統合失調症患者の表情認知が2004変化しうることを示している。このことは患者が実社会で13）Martin F, Baudouin JY, Tiberghien G, Franck N.

感じる、対人関係、表情認知の困難を研究していく上で重Processing emotional expression and facial identity in

要な手がかりになると考えられる。今後、さらに結果を詳

scizophrenia. Psychiatry Res 134: 43–53, 2005

細に解析していく必要がある。

14）Sachs G, Steger-Wuchse D, Kryspin-Exner I, Gur RC,
Katschnig H, Facial recognition deficits and cognition in（参考文献）

schizophrenia. Schizophr Res 68: 27–35, 2004

１）Green MF, Kern RS, Braff DL, Mintz J. Neurocognitive15）Suslow T, Roestel C, Ohrmann P, Arolt V, Detection

deficits and functional outcome in schizophrenia: are weof facial expressions of emotions in schizophrenia.

measuring the“right stuff”? Schizophr. Bull. 26: 119–

Schizophr Res 64: 137–145, 2003
16）Poole JH, Tobias FC, Vinogradov S. The functional

136, 2000.
２）Ekman P, Mastumoto D: Japanese and Caucasian

relevance of affect recognition errors in schizophrenia. J− 104 −

統合失調症における化粧顔の認知に関する研究

on facial affect processing in schizophrenia. Psychiatry

Int Neuropsychol Soc 6(6): 649–58, 2000
17）Bediou B, Franck N, Saoud M, Baudouin JY, Tiberghien

Res 133: 149–157, 2005

G, Dalery J, d’Amato T. Effects of emotion and identity− 105 −

機能性香料の開発：匂いによる月経前緊張症（PMS）の治療

長崎大学医歯薬学総合研究科医療科学専攻

篠 原

生命医科学講座

神経機能学分野

一 之

Most women are troubled with a women’s unidentified complaints such as premenstrual syndrome (PMS),
maternity blues and menopausal disorder that is characterized by mental and somatic symptoms (depression,
lassitude, a will fall, sleeplessness, overeating and anxiety).  On the other hand, it is well known that olfactory
system is directory connected to the hypothalamus and the limbic system.  Thus, olfactory stimulation pathway
may be a new method to modulate the emotion.   We aim to identify the odor compounds which improve thewomen’s unidentified complaints and to apply it to the cosmetics.
It is reported that citrus essential oil odors reduced the depressive symptoms.   1) We assessed whether
citral odor which including citrus oil also reduced the immobility time (an index of the depressive symptoms) inforced swim test in female mice.  In addition, it is well known that chamomile roman essential oil odors reduced
the anxiety symptoms in relation to the menopausal disorder.  2) We assessed whether chamomile odor increased
the moving distance and duration in the light box (an index of the anxiety symptoms) in the LD box test in female
menopausal disorder model mice.   3) Moreover, we focused whether β-caryophyllene and linalool odors which
including ylang-ylang essential oil improve the symptoms of the PMS.   We used a psychological VAS (visual
analog scales) method to asses the subject’s mental symptoms (friendliness, alertness, happiness, eagerness andfatigue).  The protocol observed the tenets of the Helsinki Declation and was approved by the Ethics Committee
at Nagasaki University.
1) As a result of the forced swim test, citral odor group tended to reduce the immobility time compared withthe control group.  Thus, citral odor may reduce the depression as consider in previous report.  2) In the LD
box test, chamomile odor group increased the moving distance and duration in the light box.  It is suggested thatchamomile odor reduce the anxiety in menopausal disorder.  3) In human subjects, β-caryophyllene significantly
improved the PMS symptoms.  β-caryophyllene increased friendliness, eagerness and happiness scores in luteal
phase.   In addition, β-caryophyllene reduced fatigue score in luteal phase, but not in alertness.   On the other
hand, linalool significantly increased alertness in follicular phase, but not in other PMS symptoms.   These
results suggest that β-caryophyllene may improve the PMS symptoms, such as depressive, lassitude and a will
fall symptoms.

状が消失することから、これだけ多数の女性が症状を有す

１．緒言るにも関わらず、ホルモン療法以外の治療法は確立してい黄体後期、出産直後、更年期に起こる女性特有の不定愁ないので治療されず、我慢をしている女性が多い。

訴（抑うつ気分、倦怠感、意欲低下、不眠・過眠、食欲不一方、最近では代替医療として、アロマセラピー（芳香振・過食、不安）は、プロジェステロンの低下によって引療法）などの匂い物質による健康改善法が広まりつつある

き起こされると考えられている。排卵後受精しないと、黄が、効用は経験に基づくものであり、基礎医学研究による

体後期にプロジェステロンが低下するので、月経前緊張症

裏付けがあまりない。しかし、嗅覚情報が大脳新皮質を介（premenstrual syndrome：PMS）が起こる。PMS の症状は、さず、直接、情動の中枢である大脳辺縁系や本能（摂食、月経開始７日前から出現し、月経開始と共に消失する疾患

睡眠）やホルモンの中枢である視床下部に入力することをである。生殖年齢にある女性の 50％以上は PMS の少なく考えると、匂い物質は経口、経静脈、経皮的ルートを介さとも一つの症状を有することが知られているので、多くのない新しい向中枢神経系薬物として発展しうる可能性があ

女性は思春期から閉経期までの約 35 年間のうち 1/4（28る。

日中７日）の期間は、こうした PMS の症状に悩まされな

ところで、女性が集団で生活していると月経開始日が一ければならない。PMS の症状は一定期間が経過すれば症致するという「月経同期」は、卵胞期の腋下フェロモンが月経周期を短縮し、排卵期の腋下フェロモンが月経周期をApplication of Functional aromas, which
improve premenstrual syndrome (PMS)
Kazuyuki Shinohara
Division of Neurobiology and Behavior
Department of Basic Medical Sciences
Course of Medical and Dental Sciences
Nagasaki University Graduate School of
Biomedical Sciences

延長することによってもたらされることが報告されている。
そこで、腋下フェロモンを嗅がせることによって、下垂体から放出される黄体形成ホルモン（LH）のパルス状分泌がいかなる影響を受けるかを調べた。その結果、卵胞期腋
下フェロモンは LH パルスの頻度を増し、排卵期腋下フェ
ロモンは LH パルスの頻度を減らすことがわかった。した− 106 −

機能性香料の開発：匂いによる月経前緊張症（PMS）の治療

がって、１）ヒトでもフェロモンが存在する可能性、２）ぼすかなどの単一物質レベルでの検討はしていない。そこ

フェロモンは嗅覚系を介して視床下部に作用し、LH パル

で、マウスを用いて、抑うつ気分の評価系として知られてスの頻度を変えることによって、卵胞の発育・成熟を調節いる強制水泳試験による無動時間の測定を行い、柑橘系香１）する可能性が示唆された 。さらに、androstenol を嗅が２）

せると LH パルスの頻度を減らすこと 、および月経同期
群は月経非同期群に比べ androstenol に対する感受性が高いことを示し、androstenol が排卵期腋下フェロモンであ３）料の主成分のうち、シトラール（単一物質）が抑うつ気分を軽減する作用があるか否かを調べた。
ICR 系雌マウスを用いて、強制水泳試験を５分間行い、無動時間の測定を行った。実験群は強制水泳試験の２時間る可能性を示唆した 。したがって、匂い物質は経口、経前より、溶媒を曝露した群と３％シトラールを曝露した２静脈、経皮的ルートを介さない新しい向中枢神経系薬物と群に分け、student t-test による比較を行った。

して発展しうる可能性が考えられる為、PMS、マタニティブルーズ、更年期障害などの不定愁訴を改善する機能性
香料の開発を考えるに至った。

２）更年期障害モデルマウス−明暗ボックス試験（不安）ローマンカモミールは、更年期障害の症状である神経過これまでに国内外における匂い物質の研究はいくつか存

敏、不安を軽減する作用があると言われている。そこで、在している。梅津らは、ゼラニウム、ラベンダーなどの精更年期障害モデルマウスを用いて、不安の評価系として知油（単一物質ではない）をマウスの腹腔内に投与したとこられている明暗ボックス試験を行い、ローマンカモミール

４）

ろ、抗不安作用があることを報告している 。また、同様（精油）が不安を軽減する作用があるか否かを調べた。

にマウス腹腔内にメントールを投与した際の移所運動活性更年期障害モデルマウスの作成は、ICR 系雌マウスをエ（ドパミンの活性を示す）が増加することを報告しているーテル麻酔下に背側に小切開を加え、両卵巣を摘出した後５）。しかし、彼等の方法は血流を介した作用であり、嗅覚縫合した。卵巣摘除後 20 週から 37 週が経過した動物は、系を介した中枢作用を調べたものではない。傳田らはスト

FSH、LH、ACTH 分泌の増加・持続が確認され、更年期レスを付加すると皮膚のバリア機能の回復が遅れることを障害の女性の内分泌の特徴が類似することが報告されてい報告し、匂い物質がこれを軽減させる作用があることを報る為、卵巣摘除後 20 週以上が経過した雌マウスを更年期６）告している 。傳田らの方法であるテープストリッピング

障害モデルマウスとして実験に用いた８）。一方、卵巣摘除

テストは我々も行っており、実際に皮膚バリアの回復を早後 2 週間の雌マウスを更年期障害モデルマウスとの比較対

める匂い物質も見出すことができた。しかし、この方法は

象に用いた。

皮膚バリアの改善効果のみに焦点を当てているため、その明暗ボックス試験は、予め拘束ストレスを与えた後に他の効果についても検討する必要がある。また、海外にお５分間行った。拘束ストレスは、３日間のうち 17：00 −いても匂い物質が中枢へ作用し、ストレスを軽減する作用

10：00 に金網による拘束を行い、続く２日間は通常の飼や、抑うつ症状を緩和する作用を見出している研究は今の育を行った。実験では、明ボックス側での移動距離およびところ存在しない。以上のことから、国内外を問わず、匂滞在時間の測定を行った。実験群は、拘束ストレスを与えい物質の中枢神経への作用を利用し、女性の不定愁訴の症ないコントロール群、拘束ストレス群、拘束ストレス＋３状を軽減する作用を見出すことを目的とする試みはされて％カモミール群の３群とした。実験は、拘束ストレスを行いない。そこで、本研究では、これまで経験的に女性の不う第一日目の 13：00 に開始し、拘束ストレス前（S0）お定愁訴の症状を軽減すると言われているいくつかのアロマ

よび拘束ストレス後１回目（S1）、２回目（S2）、３回目（S3）

セラピーの精油に注目し、精油、またはそれらが共通しての計４回の測定を行った。各拘束ストレス後の実験値の比含んでいる主成分（単一物質）のうち、女性の不定愁訴の較は、Dunnett 検定または student t-test を用いた。

症状を緩和する物質の同定を研究目的とし、１）抑うつ気分（動物）、２）不安（動物）、３）親しみ、やる気、幸福感、疲労感、眠気（ヒト）への作用を調べた。

３）ヒト女性− VAS（親しみ、やる気、幸福感、疲労感、眠気）
イランイランは主に花の部分から水蒸気蒸留法より抽出した精油であり、鎮痛作用やリラックス効果、セクシ

２．実験ャリティーを高めるといわれている。イランイランの匂い

１）マウス−強制水泳試験（抑うつ気分）

成分は、β カリオフィレンが 15 ─ 20%、リナロールが 11.6

小森らは、ラットおよび男性うつ病患者に対し、柑橘系

─ 30% である９）。β カリオフィレンはその他、カモミール

７）

香料は抗うつ作用があることを報告している 。しかし、 （10%）、ラベンダー（3.7%）、クラリセージ（1.3％）にも彼らは主に臨床上での効果に注目し、柑橘系の精油を混合含まれる。そこで、正常月経周期を回帰する健常女性を物のまま使用しているため、具体的にどの成分が効果を及対象に、イランイランの成分である β カリオフィレン（単− 107 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

一物質）、リナロール（単一物質）が月経周期に伴う PMS

群ともに明ボックス内での移動距離および滞在時間が、拘の症状（親しみ、やる気、幸福感、疲労感、眠気）を軽減

束ストレス後２回目よりも有意に長くなった（p<0.05）（図する作用があるか否かを調べた。

２）。一方、更年期障害モデルマウスでは、このような慣

健常で喫煙歴のない女性 26 人に実験の主旨を説明し、れは見られなかった為、従来の更年期障害モデル動物の報

書面による同意を得た後、基礎体温の測定を依頼し、月経告との一致が見られた。この更年期障害モデルマウスにお周期と排卵の有無を確認した。そのうち正常月経周期を回いて、拘束ストレス＋カモミール群では、拘束ストレス後帰する女性６人に被験者を依頼した。実験は月経ステージ

３回目の明暗ボックス試験で明ボックス内での移動距離おの卵胞期（月経開始後５─ 10 日）、排卵期（LH サージ後０

よび滞在時間が２回目よりも有意に長くなった（p<0.05）。

─２日）、黄体前期（LH サージ後４−７日）、黄体後期（LH

更年期モデルマウスにおいて、拘束ストレス群では拘束

サージ後９─ 12 日）の４ステージで行った。なお排卵期はストレス後３回目になると移動距離および滞在時間が有意

排卵日検査薬（ドゥーテスト LH；ロート製薬株式会社）に減少したが、拘束ストレス時にカモミールを曝露するこを用いて調べた。本研究は長崎大学医学部倫理委員会に承とで、拘束ストレス後３回目の移動距離および滞在時間が認され、書面による被験者の同意を得て行った。

増加した（図２）。一方、卵巣摘除マウスにおいては、移実験は、開始する前に４段階の濃度に希釈した匂い物

動距離および滞在時間を増加させる効果は見られなかった

質のサンプルを嗅いでもらい、嗅覚が正常であることを（図２）。したがって、カモミールは更年期に由来する不安

確認した上で行った。匂い物質の希釈には、ジプロピレンを軽減する作用を有することが示唆された。

グリコールを溶媒に用いた。ジプロピレングリコールを入き出し口に付けた漏斗から放出される匂い物質を含む空気

３）ヒト女性− VAS（親しみ、やる気、幸福感、疲労感、眠気）を 30 分間椅子に座りリラックスした状態で嗅いでもらい、

β カリオフィレンを 30 分間嗅ぐことにより「親しみ」

実験開始 10 分後と 30 分後に心理検査を行った。次に３％が黄体前期において有意に増加した（p<0.05）
（図３）
。また、

に希釈した β カリオフィレン、もしくはリナロールを嗅「やる気」が黄体後期において有意に増加した（p=0.05）（図れたガラス瓶から２L/min の風量で空気を送り出し、吹いでもらい、同様に心理検査を行った。心理検査は VAS３）。「幸福感」の項目に関しては黄体前期において増加す（Visual Analog Scales）を用いて、10 分後、30 分後の溶る傾向が見られ、「疲労感」に関しては黄体後期において媒、もしくは匂い物質を嗅いだ時の被験者の幸福感、親し軽減する傾向が見られた（図３）。また、「眠気」に関して

み、頭の冴え、やる気、疲労感、眠気の度合いの測定を行は各月経ステージを通じて変化が認められなかった。一方、った。各心理検査の結果は、
溶媒（ジプロピレングリコール）

リナロールを 30 分間嗅いだ場合では黄体後期において「眠と匂い物質（β カリオフィレン、リナロール）を student

気」が有意に改善された（p=0.05）が、情動に関する項目

t-test による統計学的有意差の有無を検定した。なお、実においては変化が認められなかった（図３）。

験中には心電図、血圧測定を行うと共に、副作用のチェックリストの記入もしてもらった。

４．考察
今回の実験結果から、１）柑橘系香料の主成分の一つで３．結果あるシトラールは、抑うつ気分を軽減する傾向があること、

１）マウス−強制水泳試験（抑うつ気分）

２）更年期障害の不安を軽減すると言われているローマン

強制水泳試験の結果、シトラール群はコントロール群にカモミールは、更年期障害モデルマウスにおいて明暗ボッ

比べ、無動時間が短くなる傾向が見られた（図１）。これ

クス試験の明ボックス内での移動距離および滞在時間を増より、シトラールは雌マウスの抑うつ気分を軽減する作用

やしたことから、不安を軽減する作用を有すること、３）を有することが示唆された。

黄体期特異的に、抗うつ効果、疲労感の改善が見られたので、β カリオフィレンが PMS の症状を改善する可能性が

２）更年期障害モデルマウス−明暗ボックス試験（不安）正常動物では、ストレス負荷の回数と日数により一端上あること、30 分間 β カリオフィレンを嗅ぐことでこれらの効果をより得られること、が示唆された。

昇した ACTH の分泌が除々に減少することが報告されてPMS はプロジェステロンの低下により引き起こされる

いるが、更年期障害モデル動物は、ストレス負荷の日数に症状であるため、また、β カリオフィレンはローマンカモ

従ってさらに ACTH の分泌が増加することが報告されてミールの主成分のひとつでもある為、同様の機序で引き起８）いる 。本実験の拘束ストレス後３回目において、卵巣摘こされるマタニティーブルーズ、更年期障害においても β

除後２週間のマウスでは、コントロール群、拘束ストレス

カリオフィレンは症状の改善に効果が期待できるものと考− 108 −

機能性香料の開発：匂いによる月経前緊張症（PMS）の治療えられる。β カリオフィレンは、嗅覚神経を介する方法にの症状を緩和することは、今後女性の QOL を向上させる

よって投与できるので、短時間で効果を発揮させること、上で重要と考えられる。また、β カリオフィレンを各種化

血液を介さないので肝臓や腎臓に副作用を及ぼさないこと、

粧品用の香料として用いることで、普段の化粧品を使用しまた、現在アロマセラピーが広まりつつあるため、嗅覚神ながら、PMS 等の症状を緩和するといった多くの女性を経を介する方法は受け入れられやすいこと、という利点が対象にした機能性香料の開発が可能であると考えられる。

ある。時期が過ぎれば治るもの、と軽視されてきたこれら

図１

図２

強制水泳試験による無動時間の測定

明暗ボックス試験による明ボックス内での移動距離および滞在時間の測定− 109 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

図３

月経ステージ毎の β カリオフィレンの作用− 110 −

機能性香料の開発：匂いによる月経前緊張症（PMS）の治療

表1

β カリオフィレンおよびリナロールの作用− 111 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

Axillary pheromones modulate pulsatile LH secretion in

５．総括

humans. Neuroreport. 17, 893-895 (2001).

アロマセラピーは、植物の精油をマッサージや入浴に用

２）Shinohara, K., Morofushi M., Funabashi T., et al.,

いたり、蒸発させたものを吸入することによって、精油のEffects of 5alpha-androst-16-en-3alpha-ol on the pulsatile

癒す性質を活用する療法である。アロマセラピーという言

secretion of luteinizing hormone in human females.

葉を初めて用いたのは、フランスの化学者ガットフォセで、Chem Senses. 25, 465-467 (2000).

1920 年代に精油の薬効を研究した人物である。植物の精

３）Morofushi, M., Shinohara, K., Funabashi T., et al.,

油は古今の様々な文化において身体だけでなく心や感情にPositive relationship between menstrual synchrony and働きかける療法に用いられてきた。今日再び植物の精油を

ability to smell 5alpha-androst-16-en-3alpha-ol. Chem.

用いたアロマセラピーに対する関心が高まりつつあり、家

Senses. 25, 407-411 (2000).

庭でも気軽に用いられる程である。また、医療施設におい

４）Umezu, T., Behavioral effect of plant-derived essentialても植物の精油が持つ痛みの緩和や抗うつ作用などを利用

oils in the geller type conflict test in mice. Jpn. J.

した代替医療を取り入れ始めている。しかしながら、効用

Pharmacol. 83, 150-153 (2000).

は経験に基づくものであり、基礎医学研究による裏付けが５）Umezu, T., Morita, M., Evidence for the involvement of

あまりない。一方、本研究は、PMS の症状を軽減するとdopamine in ambulation promoted by menthol in mice.

経験的に言われているアロマセラピーの精油のうち、イラ

J. Pharmacol Sci. 91, 125-135 (2003)

ンイランに注目し、その主成分である β カリオフィレン（単６）Denda, M., Tsuchiya, T., Barrier recovery rate varies

一物質）が PMS の症状を緩和する作用を見出した。したtime-dependently in human skin. Br. J. Dermatol. 142

がって、嗅覚系を介した単一物質による特異的な作用とい(5), 881-884 (2000)

う点に、従来のアロマセラピーにはなかった新規性がある。

７）Komori, T., Fujiwara, R., Tanida, M., et al., Effects of

嗅覚情報は大脳新皮質を介さず、直接、情動の中枢であcitrus fragrance on immune function and depressive

る大脳辺縁系や本能（摂食、睡眠）やホルモンの中枢であstates. Neuroimmunomodulation. 2(3), 174-80 (1995)

る視床下部に入力する。その為、匂い物質は経口、経静脈、

８）山田健二、三浦丈治、三巻祥浩、指田豊、拘束ストレ

経皮的ルートを介さない新しい向中枢神経系薬物として発ス下更年期障害モデルラットの血中 ACTH に対する向展しうる可能性があり、今後、様々な分野に広く応用され精神薬と香草精油の効果、Aroma Research, Vol.1, No.1ていくことが望まれる。

(2000)
９）P r i c e , S . a n d P r i c e : A r o m a t h e r a p y f o r h e a l t h（参考文献）

professionals, Hal Graphic Press, arrengement through１）Shinohara K., Morofushi M., Funabashi T., et al.,Orion Literary Agency, Tokyo, p295 (1995)− 112 −

●
平成17年度記念講演
●

岡野

宏

コスメトロジー研究振興財団
第 16 回表彰・贈呈式記念講演

これからの MAKE（化粧）…男の顔
美粧師

岡 野

宏
場所：㈱コーセー本社２階会議室
日時：平成 17 年 11 月 17 日㈭

本日はおめでとうございます。私の仕事は人の顔をつく

きみたいなものがわかったような気になっております。世るのですが、人の顔をつくりながらその気にさせるのも私

界中の美容のニュースを集めることができるのです。ことの仕事なのです。長年やっていましてよく聞かれることで、しはまたパリコレとかミラノコレクション、もちろんニュ

そんなに人の顔ばっかりつくっていて、人の顔が嫌になりーヨークも東京もそうなのですけど、いつもとあまりここませんかと必ず聞かれるのですけれども、私はきっと人間のところ変わらないのです。三宅一生さんとかヨージ・ヤが好きなのでしょうね、嫌になったことはないのです。

マモトとか島田順子さんなんかが活躍したあのときのようでも、あまり騒がしい番組の大河とかテレビ小説とか、紅な派手やかなことはなくなりまして、日本人は必ず活躍し

白歌合戦なにかをやりますと、静かなところに行きたくなているのですが、あまり目立たないような存在です。

るのです。ちょうど静かなところがあります。私が逃げ込

ヘアのほうもそうですね。ここ 10 年ばかりはあまり変むところがありまして、そこは、東京一静かなところで、わりません。サッスーンという方が出まして、世界中の髪身の危険が一番ないところです。それは総理の官邸です。

型をがらっと変えましたね。ああいうことは、もうこのごそこに逃げ込むことにしております。総理の仕事の関係で、ろほとんど起きません。ただ、小さいニュースは年中あり

２、３時間前に必ず行きます。そして、お茶などを出してます。どこどこの会社から新しいヘアダイができましたといただきまして２、３時間いますと、静かな気持ちになるか、新しい何かができました。そういえばことしの夏ごろのです。そういう逃げ込むところがあります。

ですか、飲む毛生え薬が出ましたというニュースが飛び込

仕事上がさがさして来て、優雅な気持ちになりたいなな

んできまして、こういうものは必ずまゆつばもののものがんていうときは迎賓館がございますね。四谷に、あそこに大体なのです。それで、そういう場合は出どころがアメリ逃げ込むのです。そういう逃げ込むところを幾つもつくっ

カなので、ニューヨークのほうに連絡するのです。そうすておくのです。各国の王様たちが来ます。エリザベス女王

るとニュースとして返ってくるのです。本当でした。飲むからトンガの王様まで見えます。また、名もない王様が来

毛生え薬ができたそうです。もう皆さんも新聞やテレビでまして、新聞にもテレビにも出ないで、また静かに去って発表されましたのでおなじみだと思いますけれども、日本いく方が意外と多いのです。あそこは王様と言われましての会社がもう特約しまして、ことしもう出るのじゃないか

も、いろんな王様が来るのです。その人たちと話していまなんて言われておりました。ただ、副作用が強いので、おすと、心豊かになり、私も豊かな気になって帰るのですけ

医者さんを経由しないと飲めないなんていうことになってども、どうも貧乏性なのですね、私は。そこに１週間もおおり、そんなニュースをもらいました。

りますと、また騒がしいところにすぐ行きたくなるのが私

化粧品のほうもそうですね。化粧品もメーキャップのほうも世界のニュースを集めていて、あまり変わったことっの性格なのです。
ＮＨＫで一番騒がしい、一番がやがやしているところが、てここ 10 年ほとんど変わっておりません。新しい口紅の一番私の好きなところなのです。それはＮＨＫの報道です。

色ができたとか、去年よりも何ミリか伸びるマスカラがで

世界のニュースが集まってくるところがあります。そこで、きましたとか、そういうことはあるのですが、大きい変化

美容関係のことだけを私はチェックをして美容関係のニュはないようですね、ここのところ。そんなニュースを集め

ースだけ集めております。そうしますと、世界の美容の動たりなんかしておりました中で、一番集めにくいのが日本のニュースです。実は。日本のニュースを集める場合は、Hiroshi Okano

じゃ、どうしようか。駆けずり回るのはもうこの年ですか

Make Up Artist

らしないのです。そういう場合は日本に特派員がいっぱい
来ておりますね。その特派員が書いた原稿をまたカムバッ
クしてもらうのです。その国からまた送ってもらうのです。
すると、的確な日本の現状がわかるような気がするのです。
日本にいると、本当に日本のことがわかりません。

− 115 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

そのように日本の現状をわかるようにしているのです。

りまして、女性たちがまずおしゃれに飛びつくのです。サ

その中でおもしろいニュースがことし２、３ありました。

ツマイモをかじりながらもやっぱり真っ赤な口紅が欲しか日本の今、化粧の世界で、男の化粧が出てきたというのがったのですね。女の人たちが最初におしゃれに行くのです。

ニュースになっておりました。これはたしかフランスのほ

先ごろ終わりましたアフガニスタンでの戦争、それで、一うだったと思います。それと、日本の男が、おしゃれがう

番早く手に欲しい物というのが化粧品だったそうです。市

まくなったというのもありました。このように男のニュー場にいろんなものがいっぱい出ました。ほかの国からどんスが何か気になります。それで、私もちょっと思い返して

どん入りました。その中で一番早くなくなったのは、男のみますと、ここのところ、ことしの初めころから男のおし人はひげを整える用具だそうです、女性の方はマスカラだゃれの雑誌が２、３、ポンポンポンと出ましたよね。そこったそうです。やはりおなかの飢えより心の飢えを先にとに便乗してではないのですけど、私も日経で男の顔学、成ったのですね。豊かさをとったわけですよね、心の。この

功の顔学ですか。ちょっと自分が書いたのを忘れちゃったぐらいお化粧というのは顔を塗るだけじゃなくて、もう心ので、その連載を始めました。11 月から。興味のある方の中に入り込んでいるのですよね。やはりおなかを満たす

はぜひ読んでいただきたいと思います。男のおしゃれがビ

よりも心を満たしたかったのですね。

ジネスものに連載されるのは初めてなのです。それが 11

戦争が終わりますと、男の社会もおしゃれがだんだんだ

月から始まりました。それから、東京には外国系のホテル

んだん出てきます。石津謙介さんという方が、男のジャケがたくさんできてまいりました。その高級ホテルの中には、ットのデザインを始めます。VAN という会社をつくりま

必ずエステというものがつくようになったのです。そのおして、アイビールックというのがつくられるわけですね。

客様の 30％が男性だそうです。これは六本木ヒルズもそ

これがアメリカの若い学生のジャケットなのです。ちょううです。それから、汐留の高級ホテルのほうもそうだそう

どそれを着たのが私なのです。私はそのジャケットを着まです。それから、町の中に男専門の美顔をやるところも大して銀座のみゆき通りを行ったり着たりしたのを覚えてお分できておりまして、そういうところに行くのですけれどります。それでみゆき族なんて名前をつけられたのですけ

も、何かまだ物足りないような感じがします。

れども、その同じ時代に MG5 というのができたのです。

それから、一番特派員の男の世界の目についたのは、こ

それで、いろんな会社でいろんな男性の物が出たと思いまとし大分男の化粧品が売り出されました。それが特派員のすが、私の印象に残っているのは、あとチャールズ・ブロ

目にとまった大きな原因ではないかと思います。けれども、ンソンの宣伝でマンダムというのが出ました。化粧と衣服

男の化粧というのは今始まったものではないのです。私がが一緒になりまして、新聞や雑誌に書き立てられるわけで知っていて皆さんが知っているところですと、源氏絵巻なすね。「男のおしゃれの時代が来た」とか、「ようやく花開んかを見ますと、もう光源氏にしても貴族たちはまゆをそく男のおしゃれ」とか、「美しい男性誕生」みたいな、こっていまして、その上にまゆをかいています。そして、おう書き立てられるのですけども、その記事を書いたのは、化粧をしまして、お歯黒もつけております。このように男

男のおしゃれは女々しいと教育をされた人たちが、ちょうのお化粧はこのごろ始まったのではないのです。平家の公ど編集長でありデスクであったわけですね。ですから、よ達も町を歩くときにお化粧をしております。そして、戦にく読みますと、それはおしゃれを認めたのではなかったの出るときは完全に立派なお化粧をして馬に乗っておりますです。よく読みますと、必ず最後には、「男のおしゃれは、ね。

外見をきれいにするものではなくて、心をきれいにするもこのように男のお化粧というのは、美輪明宏さんとかピのである」という、これは必ず書いてあったのです。華やーターとかが始めたものでもないのです。相当昔からしてかなのは題名だけでよく読みますとけなしてあったのです。

いるものなのです。それが表になったり裏になったりずっ

そんなことがありまして、時代は流れていきますと、編と流れてきているのです。ただ、途中プツンととまってい集長たちも変わってきます。そして、我々の世代がいすにる間があるのです。それが明治の終わりから先ごろの昭和座るわけなのですけど、その中で化粧が一番変わったのは、

20 年まで、この間が戦争でとまっているのですね。男の一番女々しいと言っていた代議士さんとか政財界人の方な

おしゃれというものは女々しいという、こういう教育をしのです。その人たちが選挙に出てきますと、そのころちょたのですね。そのためにその間プツンと切れております。

うどテレビの政見放送が始まり、外見の大事さというもの

ちょうどうちの父親なんかがその年代に当たっておりましがわかってくるのです。今まで女々しいと言っていた人がて、ちょっとおしゃれを隠れてし、見つかりますと、いや、がらっと態度が変わりまして、それで我々が自民党から共これは身だしなみだよなんて、何かちょっとかわいそうな産党まで、男のおしゃれはこうする、ああするというので気がしました。そのような教育を受けた人たちは、おしゃ飛び回って勉強会を開くのです。そんなことがありました。

れに対してとても独特なものを持っております。戦後になその人たちががらっと態度を変えたことによって、大分化− 116 −

これからの MAKE（化粧）…男の顔

粧に関する世間の考え方が変わったように感じました。そめてしまうのです。その後、私が出番になるのですが、やのころはまだ女性は美しい、きれいということを目指してろうと思ったらやれないのですね。その前にやはり顔も蒸動いていましたよね。ところが、そのころ我々の世界では、すのです。そして蒸気を当てます。それで、魔法の瓶みた

もう男性のおしゃれはそのもっと向こうの見せ方、生かしいな薬を顔に塗りましてマッサージを始めるのですね。そ方まで行っていたのです。ですから、きれいというのは通して、それをとりまして私の番にようやっとなるのです。

過点に過ぎなかったのです。その向こうにある見せ方、生

私がカラヤンのベースを塗るときは、3 種類使いました。

かし方まで男のおしゃれは行っておりました。

ベースとシャドーとハイライト、これはもう皆さんが使その男のおしゃれの生かし方、見せ方のヒントになっっている物と同じ物なのですけれども、カラヤンの色に合たのは、1960 年、ケネディとニクソンのテレビ討論です。

わせてオーケーをとったものを塗りました。目鼻立ちをつそのニュースを NHK で衛星放送のテスト版で中継をしまくっていきますね。そして、最後はしわを 1 本 1 本筆で埋した。ケネディというのは、本番前にメーキャップに先にめていくのです。細いしわを全部、50 本から 100 本近く、来ているのです。テレビ写りの良いようにメーキャップし全部筆で埋めていくのです。それでカラヤンの顔が何となていくのです。衣装も四、五着持ってきまして、その中か

く、ああ、そうだったのかな、やっぱりこの人カラヤンから一番写りのいいのを着て出るわけです。そうして全部外なというぐらいになります。

見ができ上がったところにニクソンが来まして討論が始まそれで、作業が終わります。頭と顔と手が終わったわけ

るのですけど、その討論というのはほとんど内容は、どちです。そして、あとは衣装を着るだけなのですが、私が去らがいいとかどちらが悪いということはなかったそうです。

ろうとしましたら、ちょっと待ってくださいと。きれいにテレビ写りのその差が票にそのまんま出たのです。それでした頭を全部ブラッシングしてしまうのです。壊してしま

ケネディが大統領になるわけですね。アメリカ一格好いいうのです。そこには理由があったのです。ブラッシングを男がケネディになるわけなのです。それから、新聞の見出していまして、カラヤンがブルブルブルブルッと首を振るしというものは、化粧の差でケネディは勝ちました。それのです。また上下に振るのですね。これは舞台に出て指揮を見て日本の議員さんたちが、また外見の大事さというもをするときに髪の毛が揺れますね。その計算がどのぐらいのがわかってくるわけなのです。そのころのおしゃれな人

ちゃんとなっているかというのを調べたのです。また、指といいますか、アメリカはケネディです。ヨーロッパといを指しますと、その美容師さんがブラッシングをするのでいますとギリシャのオナシスという方がいました、格好いす。それで振るいまして、きれいになびいてもとに戻りまい男として。そしてもう 1 人いたのですね。それは音楽のすと、それがオーケーなのです。このようにして、やはり

帝王カラヤンです。この 3 人が世界のトップの格好いい男

細かい計算が成り立っているのです。それが見せるカラヤとして君臨していたのです。それで、その中の 1 人と私がンなのですね。あと舞台の袖で 10 分前に着てくださいと仕事をします。それがカラヤンなのです。最初に私がカラ言われるわけです。その間カラヤンは衣装を着るのですが、ヤンに会ったとき、ぱっと見まして第一印象はええっとい衣装を着たら舞台に出て帰るまで絶対に座らないそうです。

う感じだったのです。何でこんな真っ白けのじいさんがとその衣装というのは、立ってスタイルをよく見せるための思ったのですね。全然魅力がなかったのです。よぼよぼっ

衣装なのです。ですから、座る衣装ではないそうです。でぽかったのですね。もうちょうど今の私の段階で、よぼよ

すから、カラヤンというのは立って格好がいいのだななん

ぼっぽいのを全部受けているのですけれども、そんな私みて思いながら見ていたのです。

たいな感じでした。よぼよぼだったのです。一つも魅力が

私は 15 分前に舞台の袖に行くのです。等身大より一回り大きい鏡が備えられておりました。そして、その周りにないのです。
そのカラヤンがきのうまでベルリンでレコードの収録をはライトがついております。その明るさというのは、舞台していまして、そのまんま自家用ジェットで羽田に着きまの明るさと同じ明るさなのです。お客さんが舞台で見るカ

して、それで羽田から NHK に来るわけなのですけども、ラヤンの同じ明るさを舞台の袖につくってあるのです。でそれにしてもくたびれ方がちょっと違うなというぐらい老すから、カラヤンがそこに立ちますと、お客様が見るそのけて見えました。けれども、1 時間半かけがらっと変わりスタイルと同じスタイルのカラヤンを見ることができるわました。その 1 時間半というのは、準備を始めるのは 1 時

けですね。そのような状態のところにカラヤンがやってき

間半前から始めるのです、カラヤンは。まず両手を蒸しまます。やはり座りません。立っております。私が最後の直す。蒸してマッサージをします。そして、指の先まできれしをするわけなのです。そのときにつやがないと言う。ついに磨きます。その次が頭に行くのです。女性と同じようやがないと言われて道具を渡されたのが、このぐらい小さにカーラーを巻くのですね。その後ドライヤーをかけます。

い入れ物だったのですけど、あとそれと日本のはけでした、

そしてきれいに流れをつくって、スプレーでかちかちに固漆のはけでした。それを持ちまして、先ほどもう聞いてお− 117 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

りましたその箇所につやを出すのですね。若さのつやを入うかというのでカラヤンを見に来たわけなのです。それで、れていくのです。それがパウダーなのです。そのパウダー

私の考えとちょうど彼の考えが一緒で、自分らしさをここというのが、ほどよく光るようになっているのですね。そでつくろう。格好いいのは絶対負けると。そのころは黛さのパウダーというのは何でできているかというと、日本のんや格好いい団さんがいましたからね。それに負けてしま

真珠の外側の膜だそうです。それを集めたのです。100 個、うから、自分らしさを出そうと。ちょっと土臭さを出そう

200 個集めても少しの量にきりならないそうです。ですかというので、ぼさぼさの頭にしました。それまではちょっ

ら、ものすごい値段の粉ですよね。それをちょっと塗りまと格好よくしていたのです。彼なりに。ところが、ぼさぼ

すと、本当に人間のつやと変わらないような色合いになりさの頭にしまして、カラヤンのまねをし、指揮をするとちます。私たちは、若い人を老け役にするときは粉をいっぱ

ょっと揺れるような、1 つぐらいカラヤンをとろうといういたたいてしまいます。その逆で、若く見せるときはほどので髪の毛だけとりました。それで、あとはひげを生やし、よくつやを出します。その状態と同じ状態をカラヤンはつ

まゆもやぼったく整えたのです。全体的には田舎のおじさくったわけです。それで、大体全部が仕上がりました。私ん的雰囲気でした。その田舎のおじさん的雰囲気をつくったちは一歩下がります。1 人の女の子が出てきまして、シたので、あの寅さんの主題歌ができたのですね。格好よくュッシュッシュッシュと何かをまくのですね。それがにおしていたら、きっと寅さんの主題歌はできていなかったか

いなのです。レモンのにおいでもないし、バラのにおいでと思います。

もないし、じゃこうのにおいか、いろんなにおいがまざっ

このように外見と自分の内面というのはとっても大事なているのですけども、そのにおいというのは、カラヤンのものですね。ことしの 2 月、クリントン大統領が日本に来気持ちがハイになるためのにおいなのだそうです。そのにました。朝日新聞のほうから電話が来まして、クリントン

おいをシューッとまきました。そばにいた私は、ハイにはが回顧録を出して、朝日新聞が売りに出しましたので、そなりませんでした。

の記念で来ますけれどもお会いになりますかということで、ですから、それはやはりカラヤンに合わせたにおいなの

私はホテルオークラに会いに行きます。次の部屋からクリですね。カラヤンがぐっと気持ちを高めるためのにおいなントンが出てくるのですけども、その出てきたときに「あのだそうです。そして、周りの電気がぱっと消されます。

っ」という言葉を私は言ってしまうのですね。そのあっとそうすると、カラヤンと鏡だけが浮かび上がってくるのでいうのはその前に、もう大分前なのですけれども、カータす。そうするとカラヤンは、その自分の姿を鏡の中に上かーさんとお会いしているのですね。大統領をやめてちょうら下までずっと確認をします。ちょうどガマの油みたいな

ど 1 年ぐらいたったときですか、もうそのころは大統領のものですよ。そのように上から下まで見ます。それは確認

雰囲気は全然ありませんでした。もう田舎の牧場のおやじではなかったのです。自分の外見に酔うためだったのです。

さん、そういう感じでした。ちょうどやめてから 1 年ぐら

そのスタイルを自分で見て、酔っているのです。その次に、いたったときなのですね。それで、１年たつとこういうふじっと顔を見るのです。そうしますと、顔がピンク色に変

うに違うのだなと思うぐらい全然違っていました。鼻の頭

わってきました。そして、もう少し強くぎいっと最後のにとほっぺが赤かったのです。それは牧場焼けか酒焼けか、らみをカラヤンはするのです。そうすると、がらっと変わ

ちょっと私は見分けがつかなかったのですけれども。でも、るのです。あの私たちがテレビで知っているカラヤンにが

私はどちらかというと大統領のときよりもその顔のほうがらっと変わるのです。そして、ポンと舞台に出るのです。

好きでした。とっても人間くさくてよかったのですけども、ですから、私たちはよく話に聞いていたのですけど、内面

そのカーター大統領の 1 年後の顔を見ていますから、クリは外見に作用する、外見は内面に作用するということを聞

ントンはもうやめて 3 年以上、足かけ 5 年ぐらいたっていいておりました、深い関係にあると。それをカラヤンは実るのです。それで出てきたクリントンが、全然大統領のと行で見せてくれたのです。私はそういうことに初めて立ちきから変わっていないのです。それで、「あっ」と言って会いました。それで、舞台の客席のほうにカラヤンのマネしまったのです。後で記者の方たちと何で変わっていない

ジャーに引っ張られていくのです。客席のほうから見ますのだろうという話になったのです。それで、何でなんだろと、本当に私が知っている、新聞や雑誌で見るカラヤンのうねなんて話した結果が、奥様を大統領にするまでは、大スタイルになっているのです。やはり外見というもの、メ

統領の雰囲気を壊さないほうが絶対得ですよね。それを考ーキャップというものは大事だということがわかりました。

えたらしいのです。それで、クリントンはそれを維持してそして、それを見ていた日本の指揮者がいます。最初かいるのです。

ら私が担当している山本直純さんでした。山本さんがまだそれも大変なことなのです。向こうの部屋から出てきた

皆さんの山本さんではないころ、まだ NHK に出始めで、ドアがちょうど 30 センチぐらいあいていたのです。そのまだ自分のイメージができていないころ、それでどうしよ

ドアの向こうに、やはり同じ大きさの鏡があったのです。

− 118 −

これからの MAKE（化粧）…男の顔

カラヤンと同じぐらいの鏡でした。きっと鏡に向かって背者たちは、もう一段階上のヨーロッパのレースに出すわけ

広を着ます。大統領時代の背広の雰囲気のものでした。頭です。それも優勝させてしまうのですね。そして、日本での形も全然変わっておりませんでした。そして、その外見

四輪の生産を始めるのですけれども、売り出しました。おをつくって、きっと鏡の前にカラヤンみたいに立ったので金の関係は本田さんは全然だめだそうです。お金の計算やしょうね。そして、自分の気持ちをあの大統領の気持ちになんかをする社長さんがおりまして、四輪車が出てすごく

ぐっと押し上げて我々の前に出てきたのではないかと思っ

もうかっているのだそうです。ところが、本田さんは何かたのです。それで、後でクリントンさんに聞いたのです。

いまいち乗れなかったそうです。世間の騒ぎ方が足りなか

なぜいつまでもそんなに変わらないのですかと聞いたのでったのだそうです。もっと騒がれると思ったらしいのです

す。そしたら、このごろは記者の人たちに追っかけられなね。あまり本田さんが思うような動きにはならなかったの

くなりました。それとスキャンダラスなことはしなくなりですね。
ある時、社長室から外を見ていまして、ホンダの会社でましたとおっしゃっておりました。
しゃれた返事が返ってきたのです。このように外見をうすからホンダの車がずらっと並んでいますよね。そこにすまくつくる見せ方、生かし方、それとお化粧を高く評価しっと 1 台格好いい車が入ってくるのです。それでおりたのてくれた日本の方もいらっしゃいました。それはホンダ自が、自分の会社のいつも知っている女の子が乗ってきちゃ

動車の本田宗一郎さんでした。本田さんというのは変わりったのです。それで、本田さんが、何でうちの会社の車に者だと皆さんの印象があると思うのですが、変わり者でし乗らないのだと。そしたらその女の子は、私は別に速く走た、ええ。私たちは外見のおつき合いなのですけれども、ろうとか性能がいいとかというのは私には関係ないと言う

おしゃれも普通偉くなりますと、皆さんですとちゃんと紺のです。外見がよければいいと、スタイルがよければいいなりなんなりのウールのスーツなりを着ますよね。ところの、そんな 1 位とか 2 位とかスピードを競う車は私には関が、本田さんというのは、あまり着ないのです。平気で会係ないですと言うのです。それで、本田さんがふと自分の合やなんかにコットンのジャケットなんかを着ていくので考えていたことと同じところに一致して、それからエンジす。本田さんがなぜそういう格好をするかということを新ンとともに外見の大事さを持ってくるわけなのです。

聞社に聞かれたときに、若い格好をすると若い気持ちにな

本田さんが会うたびに、私の仕事とあなたの仕事と同じるからだと答えるのですけど、それは間違いないと思いまだよねとよくおっしゃるのです。それは、私が担当しておす。本田さんがアメリカでオハイオ州のコロンバスというります吉永小百合さんというのは、きれいに見せてくださところに工場を建てるのです。そのオハイオ州の工場の視

いねと絶対言わないのです。私らしくしてくださいねと言察に行き、時間のあいたときに、オハイオ州の大学で心理うのです。吉永さんらしさというのはどういうことかと言学の勉強をしているのです。そして、外見と内面の違いみうと、吉永さんの内面がうまく出す事。今までお化粧してたいなことを勉強していたのです。何で勉強しているのだ

いたのを 1 引き、2 引き、引き算を始めるのです。それで、ろうなと。ただ、私はおしゃれが好きだからだよなんてお吉永さんの内面がすっと出やすいようにしてあげたのです。

っしゃっていましたけれども、そうじゃないような気もいですから、色物は口紅ぐらいきり使っておりません。あとたします。

ベースとまゆをしっかりその分カバーできる完全なものを本田さんは、最初は二輪車で世界を制覇しますね。ところが、四輪車に変わるときに、やはり世界のホンダになれ

つくってあげればいいわけです。その顔が吉永さんなのです。そういう話を本田さんによくしておりました。

なければ四輪車には手を出さないというようなことを考え希林さんも同じなのですね。樹木希林さんもどういうふていたそうです。ところが、エンジンのいいのができるわ

うに売ろうか。デビューのときからずっと一緒だったのでけですね。そして、本田さんも、じゃ、やろうかというこ

すけど、彼女は頭がよくて、もう何十年も前からトップをとになりまして四輪の世界に入るのですけれども、いいエ走っております。トップと言ってもうまいトップの来かた

ンジンを認めさすにはどうしようか。それで、じゃ、ヨーですよね。お正月になるとポーンと出て、またへこんだり、ロッパのすごいレースにぶつけようということで、最初は上がったりしながらずっと寿命の長い女優さんでいます。

とてもだめだったそうですね。それが 3 位になり、2 位に

そのよさというのは頭のよさなのですね。その頭のよさをなり、1 位になりまして優勝するわけですね。日本で初め

どういうふうに見せようかなと。希林さんもつくれば、意てＦ 1 か何かで、僕はちょっとそこは詳しくないのですけ

外と美人の一番下ぐらいには行きそうな気がするのです。

ど優勝するのです。優勝は確かなのですけど、優勝します。

ところが、それをやめました。それで、希林さんらしさをところが、本田さんは、その 1 回の優勝ではまぐれだって出すには、また希林さんの頭のよさを出そう。それは流行人に言われるのが嫌だったそうです。それで、もう 1 回優を追わないことではないかということになりまして、じゃ、勝しなければ四輪車に動かないと言い出したのです。技術

流行を追わないということは、お化粧をしないことではな− 119 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

いのです。お化粧をしないように見せるお化粧をしようとと名前は忘れましたけど、おもしろい、おかしいまゆをしいうことになったのですね。やはり年になればそれなりにている人を皆さんも気づいていると思います。いい記録をいろんなカバーをしなければなりません。そのためにお化出した方なのですけども、そのようにまゆをつくっており粧をしたと見せないようにしましょう。ですから、今でもます。じゃ、何でそういうまゆをしているのでしょうか。

希林さんは、私は普段お化粧しないわよと言っているので今おかしいその細いまゆは、彼たちのバイブル的存在であすけども、お化粧しております。ですけれども、それは見る漫画の本、それからアニメ、今の漫画の主人公たちはまえないようにお化粧しているのですね。流行を追ってしま

ゆが細くて上がっているのですね。昔の主人公たちといういますと、その流行が去ってしまうと、その女優さんも一のは「巨人の星」の星飛雄馬とか。「あしたのジョー」の緒に去らなければならないのです。そんなにうまく世の中

矢吹丈とか、力石徹とか、まゆが太くて男らしかったです

渡れる女優さんはおりません。

ね。このごろのまゆは、ここに見本がありますけども、「スですから、流行を追う女優さんというのは、そのまます

ラムダンク」とか「バガボンド」のヒーローたちはまゆがっと流行とともに去ります。それを逃れているのが、吉永

細く上がっているのです。皆さんに渡した写真のそのとおさんであり樹木希林さんなのですね。そういうことを話しり、それはその強く格好いい主人公にあやかりたい、そのていますと、本田さんが同じだと言うのですね。やはり内ようになりたいというのでスポーツ界ではそのようなまゆ

面がどんなによくても、それを外にうまくあらわせなけれをつくってしまったのです。ですけれども、そのまゆといばだめなのですね。内面と外見のバランスというものはと

うのは、私たちはもう先に嫌な印象があるわけです。やくても大事なものなのです。ですから、そのようなことをよ

ざの、チンピラなんかはやはりまゆが上がっております。

く駆け出しのプロダクションで話すのです。なかなかわか

そういう悪い印象がそのまんま細いまゆで上がっているまってもらえなくて、厚化粧のタレントさんがいっぱい出て

ゆには出ております。この子たちは違うのです。やはり漫いますけれども、本当の美しさというのはどういうものか画の主人公に似て強くなりたいという目的ですからちょっというものをもう 1 回考えていただくのです。ここで男のと違うのです。それは彼たちの世界に切り通用しないもの

お化粧に戻りたいと思います。このごろ若い男の子たちでですね。
世間一般にテレビに映り出すと意味が変わってきます。

気になることはありませんか。
実は高校野球を見ますと、細いまゆのこう上がったまゆ

でも、そういうことを彼たちはまだわからないのです。でがテレビ中継なんかで出てきますよね。とっても気になりすから、どれが正しくどれが正しくないということがわかます。あの細く上がったまゆというのは、私たちはどういらないのです。そのまゆのまま海外に選手で行きます。サ

うところで会ったかと言いますと、それは暴走族がそうい

ッカーの中田なんかがそうですね。細いまんま海外に出まうまゆをしておりました。それから、ヤンキーと言われるした。そして、自分の存在がおかしいなと気がついたので男の子たちがいます。コンビニなんかの前でまたを広げてす。それから、何カ月かたちまして日本に帰ってきました。

たばこを吸って、捨てて、吸っては捨てて、その子たちがそのときのまゆはもう太くなっておりました。それはイチ

細いまゆをこう逆立てているのですね。それは人を威嚇す

ローも同じですね。日本にいるときはちょっと細かったのるためにそういうまゆをつくっているわけです。人から怖です。ところが、シアトルに行きまして、やはり周りの環がられるためのまゆ、自分の存在感を示したかったわけで境がそれはおかしいということを知らせてくれたのです。

す。そのためのまゆなのです。ところが、高校生たちはまそれでまゆがおかしくないまゆに変わったのです。じゃ、たちょっと意味が違うのです。細くて上に上がったそれは、

外国ではこのまゆ、上がったまゆはどういう意味を持って高校生だけではないのです。箱根駅伝の大学生までそうないるかというと、皆さんご存じのようにドラキュラやなんのです。それから、国体の男の子たちにもおります。

かは全部まゆが上がっていますよね。悪い印象なのです。

それから、世界陸上がこの前ありました。私は外国の特ドラキュラとか怪物は、みんなまゆが上がったり細くなっ派員と見ておりました。中国の人と韓国の人と日本人が予てきゅっと上がっております。その印象が外国にはあるの選のとき駆けます。昔は顔の見分けができなかったのだそです。ですから、外国に行ってあの細いまゆをしていたな

うです。やはりそれは無理ですよね。我々だってわからな

らば、悪い印象なのは当たり前なのです。でも、それは注

いときがありますよね。この人は韓国の方かな、この人は意をしてあげなければわからないのです。私たちが若者た

中国の方かな、何となくわかりますけども、何となくわか

ちと話しますと、ああ、そういうことだったのかとわかりりません。そういうのが現状ですね。ところが、その特派ます。その注意をされない地方の男の子たちはそのまんま員はわかると言うのですね。日本人の陸上の選手というの細いまゆでまだいます。今年の春から高野連、高校野球連

は、大体おかしいまゆをしているのが日本人の選手だと言盟は、その細いまゆと茶髪を禁止しました。それは NHKうのです。本当にそうなのです。100 メートルで、ちょっもちょっとかんでいるのですけど、画面上やはり学生らし− 120 −

これからの MAKE（化粧）…男の顔

くないし、スポーツマンらしくないですよね。それでやめてくれました。それで、ちいちゃいひげ、格好いいひげ、てもらったのですが、地方の人たちは、じゃ、やめろと言それと中ぐらいのひげ、それと清張さんに本当はつけてもったからといって、どういう格好をすればいいのだかわからいたかったのは大きいひげで、唇が半分ぐらい隠れるひらないのです。やめろと言っただけでは無責任過ぎます。

げなのです。それで、最初それをつけたのです。大きいひ

それを直していくのはだれがするべきなのでしょうか、とげを。どうでしょうかとつけたのです。そしたら、ぱっということなのですが、皆さんはどうお考えでしょうか。

見てプッととってしまいました。こんな三枚目みたいな

やはり私も直すほうの役で、この前も名古屋のトヨタ関のは嫌だと言うのです。じゃ、清張さん、どれがお好きで係の男性だけのところになぜか呼ばれることが多いのです

すかと言ったら、一番格好いいクラーク・ゲーブルみたい

けれども、男の子たちも正しいまゆのカットの仕方から、なひげをつけたのです、ここに。ああ、これ、おれに似合

まゆのあり方、格好いいまゆのつくり方のその向こうの見うよと言うのですね。私たちちょっと黙ってしまったので

せ方、生かし方までちゃんと指導しますと、素直に我々のす。そして、清張さん、それに気がつきまして、でも君た

年齢の者まで全部メモを始めるのですね。それは部下たちちというのはこれをつけたいのだよねと。そんな話になっが、1 人おかしいのがいるとチームワークができなくなるて、じゃあというので清張さんが考え始めてしまったのでと言うのです。それで、正しいまゆを教えたいというので、す。清張さん、考えておいてくださいねと言って、山崎努

そういう講習会がだんだん開かれております。そのために、さんのメーキャップに参りました。そして、頭と衣装の相私もなるたけなら男の人優先に話をしに行っているのです。

談とかいろいろ相談しまして、２、30 分かかったと思い

正しい男の肌のつくり方とか顔のつくり方は、やはり化粧ます。帰ってきたら、まだひげの前でずっと見ているので品会社と我々で直していかなければいけないのじゃないか

す、清張さんは。やはりそのぐらい外見てとっても気にすと思うのです。いかがでしょうか。難しいところなのです

るのですね。幾つになっても、どう見せたいかというもの

けれども。

をちゃんと持っている人なのです。これは川端康成さんに見せ方、生かし方はとてもまたうまい方がいらっしゃい

しても、それから遠藤周作さんにしてもそうです。

ます。川端康成さんという作家なのです。何で川端さんが遠藤周作さんはよくメーキャップするときに、きょうは見せ方、生かし方がうまいかといいますと、私はメーキャ

先生どうしましょうかと言うと、格好よくしてくれと言うップなのですよと川端さんがおっしゃるのです。えっ、川のですね。あるときは、きょうはどうしましょうかと聞い

端先生、何でメーキャップなのですかと言いますと、川端

たら、五木寛之さんみたいにしてくれと言うのですよ。あ

先生は
「雪国」
などを書くときに想像します。
「伊豆の踊子」の人は、顔で何部かおれよりも余分に本が売れているからでも想像するそうです。それで、ストーリーができました

ああいうふうにしてくれと頼まれました。はい、わかりまら主人公をつくります。主人公をつくるときに、この子はした。これが五木寛之かと言って、そうですと言ったら納目が大きいかな、ちいちゃいかな、それからまゆはどんな得していきました。幾つになっても外見というものは、だ

まゆなのだろう、顔は面長なのだろうか、自分で想像するれでも大事にするものなのですね。

のだそうです。これできっと赤い口紅をつけると何か印象

日本人の一番いい顔色に合う色はこういう色だよと女性が変わるかな。自然の色をつけようかなと、自分の小説のと話していたのです。それが女性の肌の色はサーモンピン

主人公を全部頭の中でメーキャップをするそうです。そうクが一番日本人に合うのです。ピンクを着たいのですけどしてドラマをつくっていくのが川端先生なのだそうです。

も、きれいなピンクは着られません。我々黄色人種ですか

それで、私はメーキャップをしますよなんていうことを話ら。ピンクにサーモンのオレンジ色を混ぜるのです。そう

しておりました。

すると日本人の肌に一番合うのです。きれいなピンクは、

それから、松本清張さんという方が、NHK の清張シリ

白人用なのです。白人の肌にとっても合います。それをちーズというものに出ることになりました。ヒッチコックがょっとくすんでオレンジ色にしますと日本人の肌にしっとよく昔出ていましたね、テレビや映画に、そのように本当りくる。それを遠藤さんが聞いていまして、ニュースの焦は出したかったのです。わからないように出したいのです

点のときに、NHK の廊下というのは 200 メートルぐらい

けど、ヒッチコックはどこにでもいる真ん丸なおやじさんあるのですけども、向こうから派手な背広を着てくる人がですから、通行人で出ればわからないのですけど、清張さいるのです。遠藤先生で、サーモンピンクの背広をつくっんの顔はそうはいきませんよね。あの顔は通行人ですっとてきちゃったのです。それで、ちょうど森繁久弥さんと番通ってもぱっと目立ってしまいます。ですから、どうしよ組を一緒にしておりまして、あれ、似合うって言うのです。

うかと考えたのです。ああ、あの印象的な唇を消しちゃお

役者でも 15 分アップになんかしてもらえない。ところが、

うということになったのです。それにはどうしようか。ひNHK のニュースやなんかは「視点・論点」というのは 15

げをつけることになったのです。清張さんもオーケーをし分ぐらいアップになります。それを持ちこたえるのは話と− 121 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

あの背広の色だよなんて森繁さんはおっしゃっていました。

時間が来たようですけれども、私の仕事というのは、顔をそのように遠藤さんというのは素直に聞いてくれるのです。

つくっているようで実は内面をつくっているのじゃないか

外見と内面をとても気にする方でした。

と思います。

− 122 −

コスメトロジー研究雑感

平成 15 年度

研究助成

ヒアルロン酸研究とコスメトロジー
戸井田

私がヒアルロン酸の研究に手を染め始めた 1980 年代の初めは、ヒアルロン酸は非常に高価で、研究室の先生方の敏彦

ントとして摂取する機会も多いらしく、その市場は急激に拡大しているという。

顔色をうかがいながら試薬の注文を行っていた。その後、ヒアルロン酸が生体内で重要な役割を担っていること

化粧品、医薬品あるいは健康食品としての需要が高まるには間違いないとしても、ヒアルロン酸のあまりに急激な化

つれてヒアルロン酸の価格も下がり、今では食品添加物と

粧品・健康食品・サプリメントとしての普及は、心配の種

していろいろな食品に用いられるほど廉価になった。

でもある。というのもヒアルロン酸は、かつて化学的に非一方、関節炎の治療あるいは眼外科領域で医薬品として常に不安定な高分子として認識されており、天然のヒアルのヒアルロン酸の有用性が認められ、さらにはヒアルロン

ロン酸が分解して生成する低分子化ヒアルロン酸は、様々

酸が細胞の分化・誘導など様々な生命現象に関わることがな生物活性を示すことが明らかになってきている。化粧品

次々と明らかになってきており、現在世界中が注目する高としてだけでなく、医薬品としてのヒアルロン酸の用途は分子材料の一つとなっている。化粧品の分野でも、単に保現在広がる傾向にあり、今後さらに応用研究は進展するこ

湿性に富む化粧品材料としてだけでなく、“機能性化粧品”とと確信しているが、ヒアルロン酸の安定性などに関するとしてのヒアルロン酸は魅力的な素材であるに違いない。

基礎研究は、今後もおろそかにされることがないよう心よ

効能・効果を謳いすぎると法律上問題があるためか、“ひ

り願っている。

じ、膝の痛みが気になる方”、“小じわ、皮膚のたるみが気になる方”が、ヒアルロン酸を健康食品あるいはサプリメ

今後益々のコスメトロジーの発展をお祈りします。有難
うございました。

（千葉大学大学院薬学研究院）

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
佐藤次雄

セリア系無機系紫外線遮蔽剤の開発に携わることになの奥深さを実感致しました。また、化粧料としての無機系

り、コスメトロジーという学問に関係するようになりまし

紫外線遮蔽剤には紫外線遮蔽能とともに肌上での感触がた。私は、それまで長年ソフト溶液反応による無機微粒子

重要であり、粉末の形態・凝集制御や表面処理技術の重要の形態制御と機能性の高度発現について研究しており、粉性を改めて認識できました。なお、最近はナノ粒子の体内

体の焼結性の改善、光触媒活性の改善、酸化還元触媒活性への取込み等も懸念されるようになっておりますが、幸いの改善など、主にエネルギーと環境浄化に関する無機材

セリアは体内に取込まれても健康阻害は認められないよ

料を取り扱っておりました。紫外線遮蔽剤の開発では、そうです。

れまでの研究とは逆に酸化触媒活性や光触媒活性の低減

これまで化粧品として利用されている無機化合物はあが必要とされる点が新鮮に感じられました。セリアの酸化

まり多くありません。これは、性能と安全性を両立できる

触媒活性の低減では、セリアの結晶構造の安定性を改善す化合物が少ないためですが、多様な無機化合物の中にはまることが有効と考え、予想通りカルシア固溶によりセリア

だまだ有用な物質が潜んでいると思われます。私どもが今の酸化触媒活性が低減できたのは感慨深いものでした。な

回取り扱った雲母状チタン酸等もその一つではないかと

お、この研究で当初予想していなかったカルシア固溶によ

期待しておりますが、今後さらに無機化合物のパノスコピ

るセリアの微粒子化や、仮焼によるセリアの白色化等の現ックな形態制御の研究により、人間の美容と健康に貢献で象も見出すことができましたが、良く考えてみるとこれらきる材料を開発していきたいと考えております。

の現象も全て結晶化学的に説明可能であり、無機構造化学− 125 −

（東北大学多元物質科学研究所）

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

平成 15 年度

研究助成

アパタイトの魅力とコスメトロジー
相澤守

まず、私の申請課題「生体適合性アパタイト粒子の結晶

歯はすぐに溶けたりはしません。一方、骨は体内で破骨細形態制御プロセスの確立とその応用」を平成 15 年度コス胞という細胞に溶かされて、さらに骨芽細胞が骨を作るとメトロジー研究振興財団研究助成に採択してくださったこ

いうことを繰り返していますが、その際には溶けやすい aとに感謝申し上げます。ちょうど、明治大学に移動して研面が多く露出している方が体にとっては都合がよいわけで究室の立ち上げに奔走していた時期で貴財団からの助成はす。我々の体のなかのアパタイトは実に適材適所でその構

私にとって精神的に（もちろん金銭的にも）大きな励みに造を変えて機能しています。
私はそのようなアパタイトの性質に非常に興味があり、なりました。心より御礼申し上げます。
さて、私は無機材料合成の立場からアパタイトの研究を合成だけでなくアパタイトの結晶面と骨芽細胞との相互作

進めています。アパタイトは非常に興味深い物質で、我々用を調べる研究も行なっていますが、アパタイトというとの骨や歯と非常に類似した結晶構造をもっています。そのやはり骨や歯の代替材料というイメージが強く、コスメト

ため、骨や歯の代替材料として整形外科や歯科領域で積ロジーの分野で大いに活用されているという話はあまり聞極的に用いられていますが、実は体の部位によってアパタきません。アパタイトは人類が長い年月をかけて選び抜い

イトの配向性は異なってきます。アパタイトは私の研究報た素材であり、現存する材料のなかでアパタイトよりも生告の図 1 に示したように、a 面と c 面という２つの結晶面体適合性に秀でたものはほとんどありません。近い将来、を持ちます。骨は a 面が多く露出した構造で、歯のエナメ

生体適合性アパタイトがコスメトロジーの分野で大いに活

ル質は逆に c 面が多く露出した構造をとっています。ジュ

用されることを祈りつつ、私もこの分野の発展に微力ながースを飲んだときなど少し時間が経つ口腔内の pH が下がら貢献していきたいと考えています。
（明治大学理工学部応用化学科）ってきますが、c 面のアパタイトは溶けにくい性質なので

平成 15 年度

研究助成

熱応答性インテリジェント高分子とコスメトロジー
宮崎正三

本研究は、これまで私共が実施してきたインテリジェン

しています。特にキシログルカンは天然多糖であり、低濃ト高分子（PLF-127 及び GXG-TG）の熱応答性ゲル化を利度（1−3％ w/w）で熱応答性ゲル化を生じるため毒性が用した医薬品製剤に関する研究をさらに発展させて、これなく、ヒトにやさしい化粧品素材として今後の発展が大いらの熱応答性ゲル化の特性を利用した各種化粧品素材を開に期待されます。

発するものです。PLF-127 及び GXG-TG は、低温ではゾル、

この熱応答性ゲル化の特性を利用すると、化粧水や美容

体温ではゲル化する極めて興味ある性質を有しているにも液のスキンケアーのための基礎化粧品の親水性基剤として、かかわらず、その化粧品素材への応用研究はほとんど実施

コスメトロジーの領域でその特徴を活かした新たな展開がされていません。

期待できます。熱応答性ゲル剤を用いた新規液体化粧品の「皮膚で固まる（ゲルとなる）新タイプの液体化粧品」

開発は、スキンケアーすなわち「肌の保護や予防」にも寄与を皮膚やしわの深いところに適用すると、皮膚やしわの深できます。また、日焼け、光老化、皮膚癌などの予防を目部にまで到達します。体温ではゲル化し、化粧品成分の浸的とした sunscreen（UV filter）の新規素材として、あるい

透性や皮膚の保湿力を制御することが可能になります。まは発毛剤や発汗防止剤などにも有用なことが期待されます。

た PLF-127 及び GXG-TG は水溶性であるため、使用後は近年、その粒子径がナノメーター領域（10 〜 1,000 nm）

水洗で簡単に除去することができます。これらはいずれものナノカプセル子が、各種領域で注目されています。すで毒性が少なく、かつ皮膚に対する刺激性がないことを確認に、ナノカプセルを用いた化粧品も開発されています。ナ− 126 −

コスメトロジー研究雑感

ノカプセルは、サブミクロンサイズのため角質層・粘膜層

こで、ナノカプセルと上記熱応答性ゲル剤を組み合わせるに浸透して化粧品成分を放出する可能性があるので、皮膚ことにより、化粧品成分の吸収をさらに促進・制御する試に浸透しにくい化粧品成分の吸収改善も期待できます。そみも行っているところです。

（北海道医療大学薬学部）

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジーの視点から見た本研究の展開
妹尾政宣

私とコスメトロジーとの出会いは私が英国リバプール大よりシリコーンを in situ でゲル化させる技術は環境にも学でシニアリサーチアシスタントとして職していたときに配慮した今後のさらなる展開が望まれると思います。また、お世話になったコスメティックカンパニーとの共同研究に

架橋点間距離を狭めることにより比較的形状が保たれたゲ遡ります。そのときは化粧品科学の新規性と未来への意外

ルが合成できました。scCO2 溶媒中で発生した内部のポーな展開構想に驚かされました。今回、助成を頂いた研究題

ラスな気孔はシリコーンゲルに更なる機能化のための反応

目は「超臨界二酸化炭素を用いたナノポーラスシリコーン場を提供することになると期待しています。研究の展開のゲルの合成とその構造特性」です。近年、シリコーンやそ中で立体規則性炭化水素であるシンジオタクチックポリスの機能性ゲルはコスメトロジーの分野では添加剤から必要

チレンとシリコーンとの均一な溶液からの熱可逆的なゲル

不可欠な基材へと移り変わり、べたつきがなく、さらりと化に成功しました。炭化水素系化粧品原料とシリコーンとした使用感の化粧品原料として、光沢や気体透過性、撥水の相溶性の悪さを考えますと興味ある結果だと思います。

性などの優れた性質とともに注目を浴びています。この様

さらに scCO2 による溶媒の効率的な抽出により、こちらもな性質と同時に、コスメトロジーの分野において大事なこ

またナノポーラスな相溶ブレンドゲルが得られました。以

とはシリコーンが生理的に不活性であることです。しかし

上、コスメトロジーの問題点のいくつかを解決できそうなながら、実際の配合になりますと水に分散させるだけでな構造を有する新材料が得られたと自負しております。本研

くエタノールなどの有機溶剤を用いることになります。本究助成を頂いたコスメトロジー研究振興財団に心から感謝

sc

研究の超臨界二酸化炭素（ CO2）を溶媒として用いる提いたします。今後のさらなるご発展を祈念いたします。
（京都大学化学研究所高分子機能化学研究領域）

案は有害な溶媒を使用せず各種基材を均一に配合させるこscとが出来るのではないかと思います。一方、 CO2 溶媒に

平成 16 年度

研究助成

コスメトロジーを支える界面材料
老田

男性まで「お化粧」をする人が増え、昨今では「お化粧」
しないことの方がマイナーになったと思われる（私として達生成し、その物性を検討している研究者にとって、実に寂し
いことである。

は受け入れがたいが）。その「お化粧」を支える化粧品も、

ナノマテリアルの研究が急速に進み、それが化粧品に応

皮膚科学の進歩とともに、飛躍的に進んでいる。その化粧用されるようになっている。高倍率の顕微鏡でやっと見え品の成分で必須の存在が「界面材料」（界面活性剤、両親るナノ粒子のサイズが均一かどうかを、我々の目で「しっ媒性化合物とも言う）であり、水以外では最も多い成分でとり感」など、「サイズ」とは異なる感覚量でナノマテリあることがほとんどである。極言して「化粧品≒界面材料」

アルを評価しているとのことである。その人の能力の奥深と言いたい。それにもかかわらず、一般消費者（特に主たさには驚かされる。その一方でそのナノサイズのコントロ

る消費者の女性）が持っておられる界面材料のイメージはール、すなわちナノマテリアルを支えるのが界面材料であ良くない（ある人には毒とまで言われた）。界面材料を合ることにも、もっと感嘆の声をあげていただきたい。その− 127 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

ために、新しい化学構造を持つ界面材料の開発やその応用

しかし、界面材料がいくら高機能になっても、キャッチについての研究に取り組んでいる。そのような新規界面材

フレーズに「界面材料」の言葉は考えられない。やはり「縁料はどうしてもコストが高くなるので、より高度の機能をの下の力持ち」の地位は抜け出せないか。抗うことなくそ要求する医薬用や香粧品用の界面材料をターゲットとするの地位を真面目に全うし、「知る人ぞ知る」で満足するべのがよい。その意味でも「コスメトロジー」の発展は欠か

きか。悩ましいところです。
（京都工芸繊維大学工芸学部物質工学科）

せない。もっと高度な機能を要求していただき、それに何とか応えていきたい。

平成 16 年度

研究助成

コスメトロジーと医食同源石原浩二

近年，コスメトロジーは，化粧品や香水という嗜好品的医薬品への応用，新規サプリメントの開発，未知の有用な立場から，食品や医薬品，さらには健康・福祉に至るまで

生理機能性物質の探索などを目標に，平成 16 年春に設立

大きな広がりを見せ，大学における重要な研究テーマの一された新しい学科である。この学科には，「浜田博喜博士」

つとなっている。私の専門は「酵素化学，応用微生物学」という全国的にも有名な教授が在籍している。

であるが，「新たな生理機能を付加させることを目的とし浜田教授は臨床生命科学科の初代学科長であると同時に，た新規化粧品素材の酵素的分子創製」というテーマで研究「大学発バイオベンチャー企業」を手がけ，これまでに安定課題提案したところ，コスメトロジー研究振興財団より研な CoQ10 のサプリメントの開発に成功している。昨年は，究助成を賜る機会を得て，自分の研究に広がりを持たせる

沖縄の地域特産品を利用した新規な化粧品開発に力を注ぎ，ことができた。この場をお借りして心から感謝申し上げた

長命草（サクナ）のエキスを利用した化粧水やクリームのい。

商品化に成功し，昨年末より，浜田教授が社長を務める㈱さてここで，私の所属する大学の学科と，ある先生を紹

バイオ・タキソールより販売されるに至っている。今後も介したい。岡山理科大学理学部の臨床生命科学科は，「医

精力的な研究を行い，付加価値の高い，予防医学的な観点

食同源」というキーワードを軸に，人の健康と食品，化粧からの新規な化粧品が開発，販売されることを期待してや品，医薬品の全てを一元的に捉え，有用な生理活性成分のまない。

（岡山理科大学理学部臨床生命科学科）

平成 15 年度

研究助成

白髪治すことができる化粧品・機能性食品の開発
加藤昌志

日本人の生活が豊かになり、美容に対する関心がますま

状況なのである。筆者は、「加齢とともに白髪を自然発症

す高まっている。インターネット等を用いて調べると世のするモデル動物」の新規樹立に成功した。この動物モデル

中には白髪治療に対する有効性をうたった多くの薬物があを使用することにより、動物レベルでのスクリーニングをふれている。しかし、これら薬物には科学的根拠に乏しい

施行し、食品として摂取または頭髪・頭皮に塗布等の方法

ものが少なくない。結局、最も有効な白髪治療は白髪染色

により、白髪の発症予防や、すでに発症した白髪を黒髪に剤ということになり、これを越える有効な白髪治療剤は開復元できる保健機能食品や化粧品を開発することができる

発されていないのが現状である。この原因の一つとして、かもしれないと期待している。この共同開発に参画してい白髪を自然発症する動物モデルは世界的にみても極めて限ただける企業があれば、筆者としては望外の喜びである。

られていることが挙げられる。動物実験を介した科学的な（中部大学生命健康科学部生命医科学科環境衛生学）

手法に基づいて白髪治療薬を開発することが極めて困難な− 128 −

コスメトロジー研究雑感

平成 15 年度

研究助成

肌の栄養

古瀬

充宏

現在、体脂肪の蓄積量に関しては大きな関心が寄せら脂である。ところが、油脂の中にもダイエット効果を有すれている。特に痩身願望が強い場合には、サプリメントをるものがある。それが、共役リノール酸である。共役リノ

経口摂取することで目的を達成しようとする動きが近年

ール酸は、リノール酸と同様に炭素数は 18 で、二重結合増加傾向にある。体脂肪の減少は、内臓脂肪のみに留まるも２つ有する。しかし、二重結合の位置とシス型（c）とトとは考えにくいが、現時点におけるサプリメントの体脂肪ランス型（t）の位置関係がリノール酸とは異なる。元々、減少効果は、Body Mass Index や「体脂肪率」という大共役リノール酸には皮膚ガンの予防効果などが示唆され

まかな指標における数値に依存している。過度にダイエッていたが、経口摂取すると皮下組織の層が薄くなることをトをすることで肌の艶や張りは失われ、かさかさの状態に確認した。その原因の一つは、共役リノール酸により脂肪なる。これを補うために皮膚の表面に保湿剤や栄養素入り細胞の容積が小さくなることであった。また、共役リノー

化粧品を使用しても、長時間うるおいの保った状態を持続

ル酸が皮下組織に取り込まれやすいことも確認している。

させることができず、肌の状態をより悪化させることもあ

アトピー性皮膚炎に効果があるとされている γ- リノレンる。そこで、ダイエット効果を有する成分を摂取した場合

酸と共役リノール酸を同時に摂取しても共役リノール酸の皮膚の状態を観察することで、その利点や欠点を見いだの効果は失われないことも判明した。今後は、共役リノー

し、体の内面から皮膚の状態を改善することを目標に掲げ

ル酸を用いて様々な角度から皮膚状態の改善を目指しててきた。肥満に関すれば、最も敵対視されるものが食用油

いきたい。

（九州大学大学院農学研究院）

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
田所丈嗣

大学を卒業した昭和末期と比較すれば、人々の美容分野用されるようにはなったが、従来からの「美容」という言に対する認識は大転換を遂げたように思われる。当時は、葉に込められたものが全て内包されているとは思えない。

一部の専門家を除いた医療従事者の間にさえ「美容」とい現状では、本来の化粧品という意味以外では、なんだか美う言葉に否定的な感情を抱くものもあったが、現在に至っ

しくなりそうと云うイメージを誘起させる飾り言葉としてはエステからプチ整形まで百花繚乱の様相を呈していか一般には認識されていないようである。しかしながら、る。しかも、相変わらずデパートのフロアには広大な化粧「コスメトロジー」は「美容」という言葉にまとわりつい品売り場が存在し、ドラッグストアーのタイムセールにはてきたある種の負のイメージを完全に払拭し、かつ、科学

人だかりが出来ている。傷跡やシミ、あざ、ホクロをきれ的なデータに基づく学問であるとの認識が得られる言葉

いに治したいと受診する患者数がここ数年大きく減少しとなる可能性を秘めている。コスメトロジーをまず言葉とたと言う実感もない。この変化は日本人の意識の米国人化して日本に定着させるためには、美容が花盛りのこの状況に起因するのだろうかなどと社会学者風に自分勝手に結こそまたとない機会ではないだろうか。
「コスメトロジー」

論づけていたりする。しかし、外来語の取り込みに長けたという言葉が手垢にまみれる前に、好ましい感情をもって日本人が「コスメトロジー」という言葉をものにする前に、

広く世の中に受け入れられるための活動も重要であると

世間が「美容」という言葉に対する違和感を多少とも喪失確信している。

してしまった事に関して個人的にはいささか残念でもあ（独立行政法人国立病院機構大阪医療センター

る。確かに「コスメ」「コスメティック」などの言葉も多− 129 −

皮膚科・形成外科）コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジーと活性酸素
藤井私が大学の卒業研究以来携わってきたカルシウム・筋肉から、まったく異なる領域にある活性酸素・SOD の研究

順逸

おそらく活性酸素の作用の大半を正確に説明していると思われます。

に移り 15 年になります。ポスドクとして留学中の身分のしかし、使いようによっては活性酸素も有効な道具となため、「日本でポジションを得るためにはテーマを選り好りうることが次第に分かってきました。カルシウムは大量みできる身分ではない」と自分に言い聞かせての帰国であでは細胞に毒なので細胞内は低く保たれている、だからこり転身でした。それからも機会あるごとにこのテーマから

そ刺激が来た時にシグナルとなりえます。同様に、活性酸

抜け出し、面白いテーマはないか模索してきました。それ

素は反応性が高いため毒性が強いのですが、その反応性のが、いざ独立して自分の好きなテーマを選べるようになっ

強さをうまく利用すれば、例えば好中球の殺菌作用のようた今も活性酸素・SOD の研究を続けている自分が不思議に活かすことが可能です。活性酸素研究は、生物が活性酸でもあります。その理由として、『老化』といった生命科

素をどのように利用しているかを解き明かす段階に来てい学に残された未解明な現象に活性酸素が深く関わっている

るかもしれません。この度のコスメトロジー研究では、従ことがあると思います。酸化を起こす毒であった酸素を使来からの活性酸素＝悪者といった観点からの研究しかできってエネルギーを引き出すことが、生命の進化と人類の反ませんでしたが、今後は活性酸素の生理機能に焦点を当て映を可能にしたわけですが、同時に負の財産とも言える活た研究ができないものかと考えております。
（山形大学大学院医学系研究科生命環境医科学専攻）

性酸素との戦いも始まりました。これまでの研究は活性酸
素＝悪者、皮膚では老化の原因という考えが一般的であり、

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジーとフェロモン
柏柳誠

化粧とは、言語以外の手法で他の個体に情報を伝える手スは自分が優れた交尾相手であることを自らが放出する段と考える。伝えたい情報は、自己主張であろうし、自分

フェロモン活性を強くすることにより伝えていることをの魅力を異性、同性に伝えるものであろう。ここで用いら見いだした。このような力をもったフェロモン・匂いがヒれる感覚情報は、視覚および嗅覚を介して伝達される。動トにも存在するのであろうか。惚れ薬を作り出す努力は、物の究極的な目標は、自分の子孫を残すことである。ヒト

長年続けられているが、現在に至るまで有効な効果を有すは、自分の遺伝子を子孫に残すために、ジムに行って体をるもの見つかっていない。しかし、これからも見つからな鍛えたり、エステに行って本来持っている美しさを磨いた

いと悲観することはないと思える。今までの評価方法は、り、美容整形を受けて人工的な美を身につけたりして、自あまり、科学的とは言えないと思われる。ヒトでのフェロ分がいかに魅力的であるかを主に視覚に訴える。まれに、モンの効果は、おそらく弱いものだろう。このような場合、ホリエモンのようにお金の力に頼る場合もある。化粧は、評価条件をより、整える必要がある。細部まで入念に実験

単に視覚に訴えるだけではなく、匂いを介して嗅覚系に訴準備をすれば、人類の夢の一つである惚れ薬を手に入れるえる力も有している。デパートに入った瞬間に襲ってくることが出来る可能性があると考えている。だだし、動物で化粧品売り場の強烈な嗅覚攻撃は、強すぎるためにへきへ

見られるほどに、その効果は劇的ではなく、その他の面できとしてしまうが、ほどよい香りはその人物の魅力を際だ

魅力をもったヒトにのみ有効であろう。

たせてくれる。動物の場合は、自分が交尾相手として優れていることを主に匂いで伝えている。我々は、齧歯類のオ− 130 −

（旭川医科大学生理学講座神経機能分野）

コスメトロジー研究雑感

平成 15 年度

研究助成

骨かくす皮
許

「骨かくす皮には誰も迷いけん

美人というも皮のわざ

南浩

さはまさるとも劣らない。骨どころか肉にも全く問題がななり」

いのに、皮に異常があるだけで、多くの人は迷い、そのた

これは一休禅師と親交のあった蜷川新右衛門（親当）のめに当事者は甚だしい苦痛を受けるのである。医療が自ら歌だそうである。これに対して、一休禅師は、「皮にこその価値観から出発してその活動内容を決めるのではなく、男女のへだてあれ

人々の願いに応えることにその活動の原点をおくなら、美骨にはかわる人かたもなし」と返した。

たかが皮一枚とは言うものの、皮膚のもつ意味は重いのか

容も含めて皮膚の問題は決して軽々に扱うべきではないと軽いのか、誠にその含むところは深い。

言えよう。

皮膚に関わる疾患は、直接命に関わる度合いが低い（少コスメトロジーは、美しく装う術という意味だそうであなくともそう考える人が沢山いる）こともあって、医学分る。日本古来の茶道、華道は、定まった所作を守ることを野では軽視されがちであった。まして美容となると、ちゃ通じて精神を磨き上げてきた。美しく装うという技術は、んとした病院で美容整形科をもつところは最近まで殆どな

上記のような病的皮膚をもつ人の QOL の改善に大きな貢かったことからも伺えるように、医学の領域に入るのかど献をするばかりでなく、広く一般の人に形をとおして精神

うかさえも微妙であったといえよう。しかし、例えば片方に凛とした筋を通す。人間は、他人の皮にも自分の皮にもの腎臓失ったり人工肛門を持つことに比べて、顔面の皮膚迷う存在なのである。
（岡山大学医歯薬学総合研究科）に欠損や深刻な異常がある場合に起こる社会生活上の困難

平成 16 年度

研究助成

本研究成果のコスメトロジーへの応用を夢見て福田光則

私がメラニン色素の輸送に興味を持ち、本格的にメラ活性を阻害していることが分りました。上述の Rab27A,

ノソーム輸送の分子メカニズムの解明に取り組みはじめた

Slac2-a, myosin Va を欠損することにより発症するヒト遺のは 2002 年頃のことです。この当時は純粋に学問的な興伝病 Griscelli 症候群の患者では、メラニン色素の合成に味で研究を行っており、メラノソーム輸送は私の中ではは全く影響がなく、メラノソームが輸送されないためにオルガネラ（細胞内小器官）輸送機構解析のモデルシステ

髪の毛や肌の白色化が起こります。つまり、メラニン色素

ムという位置付けでした（他のオルガネラと異なり、黒いの合成では無く、輸送のレベルを阻害しても美白を保つこ

メラノソームの動きは普通の明視野顕微鏡で観察することとが理論的には可能と考えられます。
「メラニン色素輸送が可能です）。2004 年末に、Rab27A, Slac2-a, myosin Va,

を抑える新しい化粧品の開発」という夢物語を描いていたSlp2-a によるメラノソーム輸送の分子メカニズムの解明に

折、コスメトロジー研究振興財団の研究助成金の募集を知はじめて成功し、当初の目的は達成された訳ですが、こり、早速応募させて頂きました。現在の研究は Rab27A・の解明した分子メカニズムを利用して何かもっと応用的

Slac2-a･myosin Va 複合体解離の分子メカニズムというなことはできないかという気持ちが湧いてきました。メラ

かなり基礎的なものですが、将来的にはここで得られた知ニン色素と言えば「美白」という言葉に代表されるように見を何らかの形でコスメトロジーに応用できればと思って化粧品と密接な関連があります。私なりに美白剤と言われいます。

る化粧品の作用機序を勉強してみたところ、そのほとんど（独立行政法人理化学研究所福田独立主幹研究ユニット）

がメラニン色素を合成するのに重要な酵素チロシナーゼの− 131 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

平成 16 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
椎木弘

私は古いクルマが好きなのですが、運転しているときよ

発するさまざまなシグナルを読み取ることは、エンジンオりも洗車して WAX をふき取った瞬間が非常に好きです。

イルの交換などのように「3000km または３ヶ月が交換時古い車ですのでよく壊れますし、めっきパーツは磨いても期です」といったように一様でなく、個人差があるため、なかなか曇りが消えません。しかし、前のオーナーが大事

自分の体を客観的に知る必要性があります。そういったシに乗っておられたそうで、そういった話を聞くと、ぶつけグナルを皮膚から読み取ろうというのが私の試みなのです

た傷跡も少し愛おしく感じられます。また大学で始めたバが、皮膚の状態はさまざまな生活習慣により影響を受けまイオリンも、オールドで前のオーナーのつけた傷やニスのす。食事、気候、さまざまな風習など長い歴史の中で民族斑もひとつの個性でした。そちらも腕に磨きをかけるといの違いとして生じている皮膚の色や機能の差は、人類の誕

う本来の目的よりも楽器に磨きをかけるほうが熱心でした。

生から言えば後天的ですが、現代の私たち一人ひとりが誕

しかし、物は新品のときは同じ商品であれば個性があって生する際は、先天的な相違とみなされますし、またその中はならない場合がほとんどで、その機能は一様にみなせま

でも個体差を持っています。ですから、研究はまず私たち

すから、個性を見出す場合、その所有者の手入れの状態、の小さな研究室からはじまり、日本人、東洋人、そして世使い方にのみ依存します。しかし、人間の場合、いわゆる界中の人たちについて展開したいと思っています。やりが先天的な性質ですでに個性を有しておりますし、さらに食いのあるそして夢のあるテーマですが、クルマはなるべく事や風習など生活習慣により後年に影響します。今回助成

新しくて手がかからない方が良いように最近思えてなりまして頂いた研究は生活習慣病に関連するものですが、体のせん。 （大阪府立大学先端科学イノベーションセンター）

平成 16 年度

研究助成

産婦人科とコスメトロジー
小林

私は産婦人科の臨床医であり、過去 25 年間にわたり、

浩も死んでしまう。したがって、炎症などの特殊な環境にお早産予防やがん転移予防の基礎的・臨床的研究を行ってきかれたときにのみ作用するのがビクニンであり、正常状態

た。ヒト羊水から抽出した物質 ( ビクニン ) と出会ってかではビクニンがなくても何事も起こらないのである。

ら、抗炎症薬、早産予防薬、がん転移抑制薬の開発を行っその後も炎症に興味があり、ビクニンを用いた数々の研てきた。関連協力企業や TLO のおかげで基礎研究所とも究を行い、紫外線照射による炎症予防、歯周病予防などの共同研究を行うことができ、いずれも臨床応用可能な段階開発にも従事している。最近の研究は、ナプキンかぶれをにまできている。

防ぐために 1 ミクロンのシルク粒子にビクニンを固相し、過去に、ビクニンの本当の作用を知りたくて、ビクニン

これをナプキンの不織布の表面にコーティングしたものをノックアウトマウスを用いた研究を行ったが、ビクニンが試作している。産婦人科の全ての分野がコスメトロジーとなくても早産することはなくちょっとがっかりしたことを密接に関連しているのである。次回はこの研究で申請した

覚えている。しかし、ビクニンノックアウトマウスは炎症いと考えている。

に極端に弱く、例えば、LPS を注射するとほんの少量で− 132 −

（奈良県立医科大学産婦人科）

コスメトロジー研究雑感

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
大泉

古来、人類は天然界の植物や動物を栄養源として食し、康て、それらの作用が科学的に証明されるのを目の当たりに生活してきた。また、健康を害した時には、先人が得た膨すると、先人の知恵の合理性や確かさ・偉大さに改めて感

大な経験則（知識）を元に、植物や時には動物を薬として銘を覚えるのは、はたして私一人だけであろうか？

利用してきた。このような人類の経験から「医食同源」、「薬

最近医療の現場でも、漢方薬が難治疾患、特に高齢者特食同源」の考えも生まれてきたものと推測される。これら有疾患の治療に必須な治療薬として見直されている。私た

人類の経験・知識は後世に継承され、現在でも世界各地に

ちの研究室では、アトピー性皮膚炎等に用いられる漢方薬

独特の土着文化とし息長く根付いている。例えば、今回研（生薬）の有効性と作用メカニズムを生化学的・分子生物究に用いたマンゴスティーン果皮は、タイやインドネシア

学的手法を駆使して解明する研究を推進しているが、この等の東南アジア地域の先人の知識に基づいて、この地域でようなアプローチが今後コスメトロジーの発展にも多大な抗アレルギーおよび抗炎症作用を示す民間薬として長年用貢献をするものと確信している。
（東北大学大学院薬学研究科）

いられてきたものである。マンゴスティーン果皮抽出物やそのほかの実に多様な天然物に関する薬理学的研究を通し

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジー雑感
岩瀬真生

顔の魅力の生物学的価値とは何であろうか。サルからヒり多くの子孫を残すことになったのだろう。こうした過程

トへの進化の過程を考える際に、顔の美醜というのはどのを経て、顔の魅力および顔の魅力を検出する能力が進化のような意義があるのであろうか。外敵からの防御や食料の過程を経て磨かれ、ヒトに受け継がれてきたのであろう。

獲得といった野生の環境の中で生存の確率を高める役割

この能力の原型はおそらくは生得的に備わっているもの

は残念ながら顔の美醜とは無縁であろう。サルにおいて顔と思われる。生後まもない赤ん坊でも、ヒトの顔の表情にの果たす直接的な役割は、群れの中での非言語的なコミュ

敏感に反応し、養育者の笑顔には笑って応えるし、怖い顔

ニケーションの発信である。コミュニケーションを効率よには泣いて反応するからである。化粧によりヒトの顔の魅くするためには、相手にわかりやすい表情を作る能力が重力を増すことはそうした進化の過程に挑戦する試みと言要で、顔の形態そのものはかならずしも重要でないようにえるのかもしれない。もし化粧により素顔の美醜を完全にも思える。しかし顔の形態によってはより豊かな表情を作克服することができたら、顔の魅力はそれ以上進化しなくりやすい顔とそうでない顔があるのかもしれない。そうだ

なってしまうのだろうか。もっとも厚化粧を見破る能力のとすればある特定の顔の形態に強く魅力を感じるというほうがさらに発達するだけのような気もするが。

ことに生物学的な合目的性が生じる。このように顔の魅力はより多くの異性を獲得する機会と密接に結びついて、よ− 133 −

（大阪大学大学院医学系研究科精神医学教室）

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

平成 15 年度

研究助成

コスメトロジーと嗅覚研究
篠原一之

最近、疾患の性差が注目され、内科的疾患に対して性差利用した代替医療を取り入れ始めています。しかしながら、を考慮した診断・治療を行う女性外来が話題を呼んでいま

効用は未だに経験に基づくものであり、基礎医学研究によす。しかし、まだ女性のメンタルヘルスについて本格的にる裏付けがあまりないのが現実と言えます。そこで、私た取り組んでいる病院はあまりありません。一方、私たちはちは従来の経験に基づき、女性の不定愁訴を軽減すると言現在、匂い物質の中枢における作用について、また、作用

われてきた精油に注目し、その単一主成分にも同様な効果

後の内分泌様態への影響について研究を行っているので、があるかを調べたいと考えました。単一主成分で効果があ

匂い物質や嗅覚の科学を女性のメンタルヘルスに応用した

ることがわかれば、様々な分野に広く応用ができると考えいと考えていました。

た為です。嗅覚情報は大脳新皮質を介さず、直接、情動の今日再び植物の精油を用いたアロマセラピーに対する関中枢である大脳辺縁系や本能（摂食、睡眠）やホルモンの心が高まりつつあり、家庭でも気軽に用いられる程になっ中枢である視床下部に入力すると言われています。その為、たと思います。アロマセラピーは、植物の精油をマッサー

アロマセラピーの精油から同定される単一主成分物質は、ジや入浴に用いたり、蒸発させたものを吸入することによ

経口、経静脈、経皮的ルートを介さない新しい向中枢神経って、精油の癒す性質を活用する療法であり、古今の様々系薬物として発展しうる可能性があり、今後、新たな化粧な文化において身体だけでなく、心や感情に働きかける療品の開発といった、コスメトロジー分野にも広く応用され法に用いられてきたと言われています。また、医療施設にていくことが望まれます。（長崎大学医歯薬学総合研究科）

おいても植物の精油が持つ痛みの緩和や抗うつ作用などを− 134 −

●
事業報告書（平成17年度）
役

員●

事業報告書事 業 報 告 書

（自平成 17 年 4 月 1 日

至平成 18 年 3 月 31 日）《研究助成等の選考関連》
2005

5

6

公募開始

全国 265 ヶ所の大学・病院・研究機関等、関係学術雑誌８誌、当財団 HP
他２HP に掲載

7

1

公募締切り

応募数 103 件

9

8

選考委員会（分科会１）

素材、物性に関する分野の選考

9

6

選考委員会（分科会２）

生体作用、安全性に関する分野の選考

9

5

選考委員会（分科会３）

精神、文化に関する分野の選考

921

本選考委員会

各分科会の結果を総合的に判断して研究助成 20 課題、国際交流援助１課
題を選考

11

17

表彰贈呈式

記念講演：｢ これからの MAKE（化粧）…男の顔 ｣

11

17 〜

助成課題の公表

関係学術雑誌７誌、当財団 HP に掲載

持ち回り企画委員会

平成 18 年度の研究助成課題選考に関して

通常理事会

平成 16 年度事業報告ならびに収支決算報告、株主としての議決権行使につ

美粧師
2006

2 中旬

岡野

宏氏

《理事会関連》
2005

6

17

いて、報告事項
11

17

通常理事会

平成 17 年度（第 16 回）研究助成者等の承認、
平成 18 年度事業計画及び予算案の承認
事務所所在地の変更等に関する承認《評議員会関連》
2005

6

17

通常評議員会

平成 16 年度事業報告及び収支決算報告、報告事項

1117

通常評議員会

平成 17 年度（第 16 回）研究助成者等の承認、
平成 18 年度事業計画及び予算案の承認
事務所所在地の変更等に関する承認

《その他》
2005

3

末

6

末

12

財団活動の情報更新

当財団 HP へ平成 17 年度事業計画を記載
当財団 HP へ平成 16 年度事業報告を掲載

コスメトロジー研究報告「コスメトロジー研究報告」13 号の概要を当財団 HP に記載

2004

5

20

基本財産

保有株式が無償分割により 961,425 株から 1,057,567 株へ

2005

5

20

基本財産

保有株式が無償分割により 1,057,568 株から 1,163,323 株へ− 137 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

第 16 回研究助成を受けられたかたがた（J：一般研究助成）

管理番号J-05-01

J-05-02J-05-03J-05-04J-05-05J-05-06

J-05-07J-05-08

J-05-09

J-05-10J-05-11J-05-12J-05-13J-05-14

J-05-15

研

究

課

題

分

コラーゲンに正しい構造をとらせる、HSP47誘導剤の発見
化粧意識についての日仏文化比較研究−フランス・ディスクール分析の観点から−
メラニン生合成阻害作用を有する環状ジアリルヘプタ
ノイド類の美白効果と発がん予防効果に関する研究
ヒト由来の生体素材を用いたテーラーメイド型化粧品基材の創出プロスタグランジンＤ2受容体を標的とした皮膚アレ
ルギー性炎症治療法開発

野

細胞生物学

比較文化学

生体材料工学や医薬品軟膏が有する生理作用や薬理作用の推定

分子遺伝学

色素細胞幹細胞の制御による白斑症治療モデルの開幹細胞生物学発発生生物学「聞香」による香りの言語化プロセスと脳内情報構造化機能の解明化粧品の香料がヒト自律神経系に及ぼす生理学的効用の研究

Apollonによる細胞老化の制御機構

安定分散かつ耐熱性を併せ持つ酵素担持ナノ粒子の設計

骨髄由来表皮細胞の分化ならびに遊走機序の解明

白皮症の病因遺伝子の解明とその遺伝子産物のメラ
ニン色素生成における機能解析

真皮幹細胞を利用した皮膚の若返り治療− 138 −

研究者

熊本大学大学院医学薬学研究部
教授

水

島

徹

大阪大学大学院言語文化研究科
博士後期課程院生

石

丸

久美子

森

田

博

史

信州大学繊維学部感性工学科
教授

藤

井

敏

弘

東京医科歯科大学大学院助教授
皮膚免疫学

生化学

機構の解明とその制御法の確立

表

星薬科大学生薬学教室教授
生薬学

ヒト汗に存在する核酸分解酵素を含有させた化粧品

脂質を中心とした非蛋白抗原に対する皮膚免疫応答

代

佐

藤

貴

浩

島根大学医学部法医学教室教授

竹

下

治

男

岐阜大学大学院医学研究科教授

國

貞

隆

弘

京都大学ウイルス研究所教授
皮膚免疫学

神経科学

杉

田

昌

彦

理化学研究所脳科学総合研究センター研究員椎名さやか

藤田保健衛生大学医学部助教授
神経科学

河

合

房

夫

細胞生物学

東京大学分子細胞生物学研究所
助教授

材料設計学

筑波大学大学院数理物質科学研
究科教授

再生医療
皮膚科学

内
長

藤
崎

幹
幸

彦
夫

北海道大学病院助手

阿

部

理一郎

皮膚科学

名古屋大学大学院医学系研究科
助教授

美容外科学

京都大学医学研究科先端領域融合医学研究機構助手

鈴
内

木

藤

民

素

夫

子

事業報告書

管理番号

研

究

課

題

分

野

J-05-16

二酸化チタン上に形成した脂質二重膜への表面特性の影響およびUV照射効果

コロイド化学界面化学

J-05-17

皮膚ボディーイメージ評価尺度Cutaneous Body Image
Scale（CBIS）日本語版の作成

皮膚心身医学
臨床疫学

J-05-18

紫外線誘発メラニン合成へのスフィンゴシン1−ホス
フェートの抑制効果の検討

皮膚科学

J-05-19

皮膚再生を促す non-drug 細胞間脂質類似構造体（リオトロピック液晶）の開発

物理化学
薬理学

J-05-20

均一径リポソームと細胞の融合のためのマイクロ流路デバイスの作成

生化学
マイクロ加工技術

代

表

研

究

者

分子科学研究所研究技官

手

老

龍

吾

東京女子医科大学附属女性生涯
健康センター助教授

檜

垣

祐

子

神戸大学大学院医学系研究科
教授

錦

織

千佳子

聖マリアンナ医科大学難病治療研究センター助教授

五十嵐

理

慧

東京大学生産技術研究所助教授

竹

内

昌

治

（敬称略・受付順）− 139 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

役

員
平成18年 3月31日現在

理事長

小林

次郎

㈱コーセー代表取締役会長

専務理事（常勤） 有本

亨（元厚生省薬務局安全課長）

理

事

磯邊

律男

㈱博報堂相談役（元国税庁長官）

理

事

宇佐美昭次

早稲田大学名誉教授

理

事

内山

充

日本公定書協会

理

事

小林

保清

理

事

橋

久

理

事

新村

嘉也

高砂香料工業㈱代表取締役会長

理

事

西川

武二

慶應義塾大学名誉教授

理

事

花輪

隆昭

昭和館

理

事

廣部

雅昭

静岡県学術教育政策顧問

理

事

牧野

利孝

日本化粧品工業連合会専務理事

会長㈱コーセー代表取締役社長
帝京大学名誉教授

館長（元厚生省援護局長）（元厚生省生活衛生局食品化学課長）
監

事

小田倉正典

公認会計士

監

事

黒田

節哉

弁護士

評議員

上野

芳夫

元東京理科大学薬学部教授

評議員

緒方

宏泰

明治薬科大学教授

評議員

北原

文雄

東京理科大学名誉教授

評議員

近藤

保

東京理科大学名誉教授

評議員

齊藤

勲

日本製薬団体連合会理事長（元厚生省大臣官房審議官）

評議員

多島

新吾

防衛医科大学校教授

評議員

長野

哲雄

東京大学大学院薬学系研究科教授

評議員

西岡

清

横浜赤十字病院

評議員

野田

裕充

㈱コーセー顧問

評議員

野呂

影勇

早稲田大学大学院人間科学研究科教授

評議員

溝口

昌子

聖マリアンナ医科大学名誉教授

評議員

宮崎

榮三

東京工業大学特任教授

評議員

山崎

幹夫

新潟薬科大学院長

学長（専務理事以外は全員非常勤）− 140 −

コスメトロジー研究報告 Vol.14, 2006

＊本財団についてのお問い合わせは下記にお願いいたします。

財団法人 コスメトロジー研究振興財団〒103−0027 東京都中央区日本橋三丁目７番20号
電話 03（3278）5561

コスメトロジー研究報告

Vol.14／2 006

非売品

2006年９月１日発行

編集責任者
発
行

制

作

印

刷

有本 亨
財団法人

エイエム企画〒170− 0013 東京都豊島区東池袋三丁目15番２号
電話 03（3590）5375

太陽印刷工業

表紙デザイン監修：㈱コーセー
2006

コスメトロジー研究振興財団〒103− 0027 東京都中央区日本橋三丁目７番20号
電話 03（3278）5561

商品デザイン部デザイン室不許複製

禁無断転載