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生命にとって亜鉛が いかに重要かを知る

  • 皮膚障害、脱毛と 亜鉛の関係を解明
  • 亜鉛の重要性がわかってきたところで、徳島文理 大学 薬学部 病態分子薬理学研究室の深田教授らの 研究成果をお伝えしましょう。深田教授らは「なぜ 亜鉛は生命に必要であるのか?」をテーマに長年亜 鉛シグナルの研究に取り組み、これまでにZIP4、 ZIP7、ZIP 10 、ZIP 13 、ZIP 14 など様々な 亜鉛トランスポーターの機能を明らかにしてきまし た。ここでは、皮膚にまつわる亜鉛トランスポーター を中心にお話していきます。  
    亜鉛が不足すると皮膚障害や脱毛が起こりやすい ことは、ご存知の方も多いでしょう。インターネッ トで「アトピー、亜鉛」と検索すれば、皮膚科に関す るたくさんのサイトがヒットします。亜鉛が皮膚に とって大事なものであることは広く知られていまし たが、毛包や表皮を形成する細胞で実際に亜鉛がどのように働いているのかは不明でした。これを明ら かにしたのが、深田教授らの研究「毛包と表皮の形 成における亜鉛の役割を解明」です。ここでの主役は亜鉛トランスポーターZIP 10 。 深田教授らの研究グループは、胎生期マウスの皮膚 の毛包にZIP 10 が多く集まっていることに気づき ました。  図Aを見てください。上は胎児マウスの毛包部分、 下は生後1週間のマウスの毛包部分です。青い部分 がZIP 10 ですが、この実験結果から「ZIP 10 は、 皮膚や毛の成長と何か関係がありそうだ」と深田教 授は直感したのです。

  • ZIP 10 のないマウスは 毛も表皮も少ない
  • 実験は、上皮系細胞にZIP 10 を持たないマウス (ZIP 10 遺伝子欠損マウス)をつくり、皮膚や毛の 成長過程を健康なマウスと比べるという形で行われ ました。  図Bは、健康なマウス(上)とZIP 10 遺伝子欠損 マウス(下)の表皮を比べたものですが、ZIP 10 遺 伝子欠損マウスのほうは、毛包がほとんど存在せず、 表皮も薄く形成が不完全です。表皮のバリア機能も 健康なマウスに比べて著しく損なわれていることが わかりました。  
    また、ZIP 10 遺伝子欠損マウスでは、胸腺の萎 縮も認められました。表皮や胸腺の組織は、上じょう皮ひ 系け い の幹か ん細さ い胞ぼう(細胞としての役割が決まる以前の、いろ いろな細胞になれる段階の細胞)から分化するので、 ZIP 10 が上皮性組織の発生に深く関係していると 考えられます。


  • 亜鉛欠乏で 表皮バリア機能がなくなる理由
  • では、ZIP 10 は表皮や毛包の形成にどのように 関与しているのでしょうか? ZIP 10 がないと、 なぜ毛包はなくなってさらにバリア機能も消失する のでしょうか? そのメカニズムを知るために研究 チームが注目したのが、p 63 と呼ばれる転写因子(遺 伝子のコピーを制御する働きのあるタンパク質)で す。p 63 も毛や表皮などの上皮系組織の発生に重要 な役割を持ち、p 63 がうまく働かないと、ZIP 10 遺伝子欠損マウスと似た状況が生じることから、何 か相関関係があるのではないかと考えられました。  そこで両者の関係を調べると、ZIP 10 の欠損 によりp 63 の活性は顕著に減少し、逆にZIP 10 が 亢進するとp 63 が活性化する。亜鉛が増えることで、 p 63 の転写活性が上昇することが確認されたのです。 つまり、次のようなことがいえます。 以上のような実験と考察を積み重ね、「毛包と表皮 の形成において、ZIP 10 は極めて重要な制御因子 である」ことが明らかになったのです。



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