加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：
バーシカン発現に注目して京都大学大学院医学研究科皮膚科学室 賀絵 里Versican is a chondroitin sulphate proteoglycan that is present in the dermis of the skin as one of the extracellularmatrices (ECMs). Here we investigated the role of versican in the maintenance of skin integrity by examining how its
expression is regulated on wounding and skin aging. On skin wounding, versican expression was transiently upregulated
in the dermis and gradually disappeared. In the aged skin, versican was almost absent from the upper dermis, while in thereticular dermis more versican was found associated with the degenerated elastic fibers undergoing solar elastosis. Versicanis considered to play a role in skin wound healing and also in the age-related changes of skin texture.

１．緒

我々はこのバーシカンに注目し、皮膚線維芽細胞におけ言るその調節機構、創傷における発現の変化、および加齢変

皮膚は体表面にあって老化が如実に現れる臓器であり、化との関連を研究した。

その状態は QOL をも左右しうる。特に真皮成分の減少は

２．実

皺とたるみをもたらす主原因であるため、真皮細胞外マトリックスの加齢変化は老化機構およびアンチエイジング研究の発展において重要な位置を占める。

２-１

験

創傷治癒におけるバーシカンの発現変化

C57BL6/J マウスの背部皮膚を除毛後、1cm 長の全層皮真皮のボリュームを規定する細胞外マトリックス成分に膚欠損創を作成、創表面をポリエチレンフィルムにて保護

は、コラーゲンや弾性線維などの線維性成分のほか、プロした。１日後、２日後、３日後、５日後、７日後、10 日

テオグリカンやグリコサミノグリカンがある。プロテオグ後の皮膚組織を採取、４％パラホルムアルデヒドにて固定

リカンの中でも真皮線維芽細胞が細胞外に分泌するバーシ後パラフィン切片を作成した。脱パラフィン後抗マウスバ

カンはコンドロイチン硫酸鎖を多数有し、またヒアルロンーシカン抗体で染色、蛍光顕微鏡で観察した。

酸結合部位を持つことから、真皮の水分量とボリュームを保持する上で重要な役割を担っていると考えられる。また、

２- ２

加齢におけるバーシカンの発現変化

間質に存在するバーシカンが皮膚線維芽細胞そのものを取

10 歳代から 70 歳代までの女性の顔面良性皮膚腫瘍の摘り巻く微小環境として、細胞のマトリックス産生機能や出時の手術標本を用い、非病変部のパラフィン切片を作製

viability を調節している可能性がある。

した。脱パラフィン、95 度 10 分間オートクレーブによっ

国内外においてバーシカンは動脈硬化などの血管病変やて抗原活性化処理を行った。ブロッキング後、マウスモノ悪性腫瘍との関連では盛んに研究されており、近年血管平ク ロ ー ナ ル 抗 ヒ ト バ ー シ カ ン 抗 体 で 染 色、 核 染 色 を滑筋細胞における詳細な発現機構が解明されている 。皮

TOTO ３にて行い、蛍光顕微鏡で観察した。

１）

膚におけるバーシカンは表皮の基底層と真皮弾性線維の３．結２）

microfibril 周囲に分布し 、また毛乳頭部細胞においては３）毛包の成長期の維持に関与していることが報告されている 。

果３-１（図１）

日光弾性線維症の皮膚においてバーシカンがヒアルロン酸

非創傷部では毛包周囲と毛乳頭のみにバーシカンは局在との結合能を失っていることが Hasegawa らにより明らかし、真皮には染色されなかった。創傷作成後、バーシカンにされており 、光老化によりバーシカンに質的変化が生の発現が創傷部の真皮に出現、経時的に増強し、５日目〜じている可能性が指摘される。

７日目に最大となった。その後徐々に減少し、約２週間で４）消失した。

３- ２（図２）
Changes in versican expression in skinwound healing and aging
Eri Muroga
Department of Dermatology, Kyoto
University Graduate School of Medicine

19 歳女性では真皮全体に張り巡らされた繊細な弾性線維ネットワークが表皮直下まで及んでいた。37 歳女性では真皮中層の弾性線維束が 19 歳に比較して肥厚がみられ、solar elastosis の始まりがみられたものの、弾性線維ネッ− 128 −加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：バーシカン発現に注目して５〜７日後をピークとして創傷部の真皮浅層に強いシグナルが観察される。
図１

マウス創傷におけるバーシカン発現の経時的推移

19F

37F76F

19F（19 歳女性）、37F（37 歳女性）、76F（76 歳女性）。19 歳女性では真皮全体に張り巡らされた繊細な弾性線維ネットワークが表皮直下まで及ぶ。37 歳女性では真皮中層の弾性線維束が 19 歳に比較して肥厚がみられ、solar elastosis の始まりがみられるが、ネットワークは表皮直下まで分布している。76 歳女性では表皮は平坦化し、真皮浅層の弾性線維が消失し、連続性が失われる。中層から網状層に日光変化による solar elastosis が塊状にみられる。
図２

ヒト顔面皮膚のエラスティカ・ファン・ギーソン染色。弾性線維が茶色で染色される。

トワークは表皮直下まで分布していた。76 歳女性では表シカンが 19 歳皮膚に比較して減少していた。

皮は平坦化し、真皮浅層の弾性線維が消失し、連続性が失75 歳皮膚では真皮浅層のバーシカンが著減していた。

われていた。また、中層から網状層に日光変化による一方で真皮深層にはバーシカンが塊状に分布し、増加して

solar elastosis が塊状にみられた。

いた。

４．考３- ３（図３）

察

サンプル１：19 歳皮膚の真皮浅層には弾性線維と関連

マウス創傷での分析により、バーシカンは創傷治癒過程し て バ ー シ カ ン 染 色 が 豊 富 に 観 察 さ れ、 細 線 維 状 ににおける欠損部の修復に大きくかかわっている分子である

oxytalan fiber に一致して表皮直下にまで分布していた。

ことが明らかとなった。バーシカンは創傷真皮の線維芽細真皮深層では成熟した弾性線維ネットワークと一致して胞で一過性に発現が上昇し、2 週間後には消失する。我々

fiber 状に染色が観察された。のケロイド病変部由来の組織および初代培養細胞による研37 歳皮膚では真皮浅層および真皮深層のバーシカン強究では正常皮膚線維芽細胞に比較してバーシカンの発現が度に変化はみられなかったが、表皮直下の細線維状のバーメッセージレベルでも蛋白レベル双方において増強してお− 129 −コスメトロジー研究報告 Vol.20, 2012

19 y.o.

37 y.o.

76 y.o.

upper dermis

deep dermis

× 63× 63

deparaffin, 95℃ 10min autoclave in 10mM citrate buffer (ph6), washx3, 1% BSAinPBS block 30min, 1st anti-human versican(2B1) x 500 4℃ o/n, 2nd anti-mouse Cy3 x300 TOTO3 x900 37℃ 30min
19 歳および 37 歳女性皮膚では弾性線維周囲に一致して線維状の染色が真皮浅層まで観察される。76 歳では真皮浅層のバーシカンは完全に失われ、真皮中層から網状層に solar elastosis に一致した染色が観察される。
上段：蛍光顕微鏡で撮影
中・下段：共焦点顕微鏡で撮影
下段：青は核染色（TOTO3）
図３ ヒト顔面皮膚（図２と同一組織）のバーシカン染色

り、創傷治癒機転の異常で ECM の産生が持続的に過剰と化皮膚での solar elastosis は真皮中層から深層の弾性線維なっているケロイドのような状態においてバーシカンが何とバーシカンの量的増加であるものの、バーシカンはヒアらかの役割を担っていることが推察された。

ルロン酸結合能を失っており、また弾性線維は変性して弾こうしたケロイドや肥厚性瘢痕のような真皮 ECM の増力を失った状態であるため、機能的な喪失といえる。

加が問題となる病態に対し、真皮 ECM の減少が問題とな

我々はバーシカンの制御にインターフェロン１b が関与る状態の代表として皮膚老化が上げられる。特に美容的にしていることを培養皮膚線維芽細胞を用いた実験で確認し問題となる皮膚のたるみと皺には皮膚ボリュームの減少おている（未公開データ）。バーシカンの発現を増強させる

よび皮膚弾性の低下の両側面が関与する。加齢に伴う皮膚因子を解明すればアンチエイジングの有効な手段となりえボリュームの減少をきたす ECM 成分としてはコラーゲンる。血管平滑筋細胞でのバーシカン発現増強因子として血やヒアルロン酸がよく研究されているが、プロテオグリカ小板由来成長因子（Platelet Derived Growth Factor:PDGF）ンに関する研究は少ない。皮膚に存在するプロテオグリカが報告されており 、皮膚においても PDGF が創傷でのバンであるバーシカンが関与している可能性に着目した。バーシカン発現のトリガーとなっている可能性がある。皮膚ーシカンは真皮浅層の弾性線維と関連して存在し、多数の創傷刺激でバーシカンの発現が増強することは、レーザー

コンドロイチン硫酸鎖を側鎖として有していること、また治療やケミカルピーリング、自己血小板などの美容皮膚科ヒアルロン酸との結合能もあることから、皮膚浅層の保水的侵襲によって皮膚の張りが蘇るという現象の一部分を説を担っていると考えられる。本研究の露光部皮膚の免疫組明しているのかもしれない。こうした手技でバーシカン発織学的分析で、加齢皮膚においては真皮浅層のバーシカン現がどのように変化するかにつき、今後の検討が必要であが著減していた。保水作用のあるバーシカンの減少は弾性る。

５）線維の減少と相まって、皮膚の弾力の消失、張りの喪失と皮膚において毛乳頭と外毛根鞘に特異的にバーシカンがいった皮膚老化に関与していることが推察される。また老存在すること、また一部の腫瘍細胞と関連して発現が増強− 130 −

加齢および創傷治癒に伴う皮膚真皮細胞外マトリックスの組成変化：バーシカン発現に注目してするという事実は、組織または腫瘍幹細胞を取り巻く

２）Bode-Lesniewska B, Dours-Zimmermann MT,

ECM としての細胞への関与を示唆している。創傷においOdermatt BF, et al: Distribution of the largeても、バーシカンはこの真皮浅層の間質に一過性に存在す

aggregating proteoglycan versican in adult humanることで局所の皮膚線維芽細胞や表皮角化細胞、さらにはtissues. J Histochem Cytochem. ;44 (4) :303-12, 1996

それらの幹細胞を取り巻く微小環境として増殖や分化、蛋３）Soma T, Tajima M, Kishimoto J:Hair cycle-specific

白合成などの細胞機能を調節している可能性がある。バー

expression of versican in human hair follicles. J

シカンの皮膚老化との関連が明らかとなれば、皮膚老化機Dermatol Sci., 39 (3) :147-54, 2005

構およびアンチエイジング研究の発展に大きく貢献するだ

４）Hasegawa K, Yoneda M, Kuwabara H et al.:

けでなく、有効な皮膚老化防止法の開発への寄与も期待さ

Versican, a major hyaluronan-binding component in

れる。

the dermis, loses its hyaluronan-binding ability in solar
elastosis. J Invest Dermatol., 127 (7) :1657-63, 2007

（引用文献）

５）Schönherr E, Kinsella MG, Wight TN..: Genistein１）Rahmani M, Read JT, Carthy JM, McDonald PC, etselectively inhibits platelet-derived growth factor-

al : Regulation of the versican promoter by the beta-

stimulated versican biosynthesis in monkey arterial

catenin-T-cell factor complex in vascular smoothsmooth muscle cells. Arch Biochem Biophys. 1997 Mar

muscle cells, J Biol Chem, 280(13):13019-28, 2005.

15;339 (2) : 353-61.

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