ADSC-CM｜幹細胞培養液

幹細胞は大きく 3 通りに分類することができます。
生命体を創りだすことができるのは、受精直後から約 2 週間後までの受精卵だけです。
受精卵は何にでもなれる「全能性」と呼ばれる幹細胞で、胎児と胎児を育てる胎盤など、生命体を作り出す全ての細胞に分化することが可能です。
受精卵が 2 週間をすぎると、胎児になる部分とそれ以外の器官になる部分に分かれます。胎児になる部分を「万能性」の ES 細胞(胚性幹細胞)といい、私たちの身体を構成する全ての細胞に分化することができます。その後、胎児になるにしたがい、ES 細胞(胚性幹細胞)は消滅します。
胎児になると、特定の細胞にだけ分化可能な「多能性」の成体幹細胞(体性幹細胞)というかたちに変化します。この成体幹細胞は私たちの身体の様々な箇所に存在します。

現在の幹細胞を使った再生医療の研究は、大きく3通りに分類されます。
1 つ目は、「全能性」の ES 細胞を使った再生医療です。しかしながら、受精卵を使用することに対しては倫理的な問題があるため、卵子から ES 細胞を作り出そうという研究も並行して行われています。
2 つ目は、山中博士がノーベル賞を受賞した iPS 細胞です。卵子を使わずに体内の線維芽細胞などを採取し、遺伝子操作をすることで、人工的に多能性の幹細胞を作り出すことに成功したのです。この iPS 細胞(人口多能性幹細胞)は倫理的な問題をクリアしたことと、ES 細胞を使った組織移植で懸念されていた他人の遺伝子が移植されることによる抵抗反応を回避できるということで、再生医療の現実化を大きく推し進めると期待されています。
3 つ目は、私たちの体内に存在する「多能性」の成体幹細胞を使った再生医療です。私たちの腹部や太ももなどの脂肪の中にもたくさんの幹細胞が存在します。それを抽出して分離し、乳がんなどでの乳房再建手術に用いたり、スポーツ選手などのひざ軟骨再生手術などに用いられています。

ES 細胞と iPS 細胞の大きな違いは、卵子を使っているかどうかです。
ES 細胞は、いずれは生命となる卵子を扱うことになるので、倫理的な問題がつきまといます。また、ES 細胞には特定の人の情報(遺伝子)が入っているため、そこから分化誘導して作り出した組織を、他人に移植した際、臓器移植の様な抵抗反応が出ることが懸念されています。これらにより実用化しにくいという問題を抱えていました 。

一方、iPS 細胞は、自分の体内の細胞から作りだすことができるので、倫理的な問題はありません。また、他人の遺伝子が入ることもないので、抵抗反応の問題もないとみられています。ただし、遺伝子操作の工程を必要とするため、その安全性に関してはこれから長い年月をかけて実証していく必要があります。このように、ES 細胞と iPS 細胞の実用化は、倫理的な問題や遺伝子の問題などで、実用化まではまだまだ時間がかかりそうです では、成体幹細胞はどうでしょうか?

肌は表皮と真皮、その下の皮下組織で構成されています。
表皮と真皮の間に基底膜という膜があり、基底膜上の表皮幹細胞が表皮細胞を生み出すことで、ターンオーバーを司っています。
基底膜上の表皮幹細胞と並んでメラノサイト(色素細胞)があり、紫外線などによってメラニンを生成し、表皮幹細胞から生み出される表皮細胞に受け渡しています。
真皮には、線維芽細胞がまばらに存在し、その周りをコラーゲンやエラスチン、ヒアルロン酸などの細胞外タンパク質が埋め尽くしています。これらの細胞外タンパク質は、常に分解と生成が繰り返されており、このサイクルを司っているのが線維芽細胞です。

幼少期・成長期の肌は、真皮の太いコラーゲン繊維の束に線維芽細胞が張り付いた状態になっています。このコラーゲン、ヒアルロン酸、エラスチンなどのタンパク質(ECM タンパク質)は、紫外線や活性酸素などによって常に酸化や糖化などで劣化しています。線維芽細胞はこれらの代謝を促進させるために、タンパク質分解酵素を分泌し ECM タンパク質を常に分解しています 。

幼少期・成長期は、分解するよりもこの線維芽細胞が作り出すタンパク質が多いため、ハリのあるみずみずしい肌が保たれます。
ところが、年齢とともにタンパク質の生成よりも分解のほうが圧倒的に多くなってしまいます。コラーゲン繊維もやせ細ってしまい、束になれずに縮れてばらばらになってしまいます。張り付く足場を無くした線維芽細胞は、ヒアルロン酸にぷかっと浮いた状態になってしまいます 。

幼少期・成長期は、分解よりもタンパク質を生成する量の方が多いので、みずみずしいハリのある肌が維持できるのです。ところが女性の場合だと 25 歳くらいで、分解と生成のバランスが均衡状態になってきます。そうなると、前日の無理が翌日の肌のコンディションに現れたり、体調によって肌の状態に影響が出たりします。これが1回目の「お肌の曲がり角」といわれるものです 。


次に 35 歳くらいから 40 代前半頃に、生成よりも分解の方が多くなる状態になります。分解に生成が追い付かず、劣化したタンパク質の代謝が悪くなり、肌の透明感が失われていきます。
タンパク質の分解と生成のバランスが崩れ、線維芽細胞、コラーゲン、タンパク質、エラスチンが減ってしまうのが肌老化の原因です。では、何故このバランスの変化が起きているのでしょうか?

なぜ歳を重ねると分解と生成のバランスが崩れ、老化肌になってしまうのか。
そこには、どうしても避けられない 2 つの要因があります。
1 つ目は、内因性の要因です。歳月による年齢老化で、遺伝子に刻み込まれた避けられない現象です。2 つ目は、外因性の要因です。紫外線による光老化と、精神的なストレスや公害、食品添加物などによる、環境ストレス老化です 。
これら環境ストレスによって活性酸素が大量発生します。活性酸素は、老化の原因ともいえ、体を錆びつかせる力が非常に強い酸素のことです。この活性酸素が大きな要因となり、細胞が不活性化してしまうのです。

活性酸素は、私たちの細胞自らが作り出しています。炭水化物を食べてお腹で分解されて糖になり、それが血糖として血液に流れ、インスリンが細胞に送り届けます。そして細胞の中で、ミトコンドリアが糖を ATP というエネルギーに変換する際に、活性酸素が発生するのです。私たちの身体を構成する 60 兆個の細胞がこの TCA サイクルと呼ばれるエネルギー変換を行っています。
活性酸素はとても強い酸のため、放っておくと細胞を傷つけてしまいます。そのため、細胞は SOD(抗酸化酵素)を一緒に分泌することで活性酸素を中和しています。
ところが、内因性の要因で 30 代中盤頃から SOD(抗酸化酵素)の分泌がどんどん減ってきてしまいます。そうすると中和しきれなくなった活性酸素がさまざまな悪影響を及ぼし始め、これが老化現象へとつながるのです。

細胞の代謝とは何でしょうか?
細胞の代謝とは、遺伝情報を機能させる事を言います。細胞には特定の機能をスタートさせる「レセプター」という鍵穴のようなものがたくさんあり、この鍵穴にその形に合致した「リガンド」という鍵の役割をするタンパク質が結合することで機能をスタートします。細胞核の染色体(DNA)に格納された遺伝情報が呼び出され、その情報を元にさまざまなタンパク質が生成されます 。

私たちの身体は約 10 万種類のタンパク質でできています。そのすべてのタンパク質は20種類のアミノ酸から作られています。遺伝子とは遺伝情報の最小単位のことで、タンパク質を構成するアミノ酸の配列を示しています。したがって、遺伝子は私たちの身体を構成するタンパク質の設計図と言えます。細胞にあるレセプター(鍵穴)に、リガンド(鍵)が結びつくと、細胞核にある染色体(DNA)から遺伝情報(遺伝子)が呼び出されます。
その遺伝情報を元に体中から集められたアミノ酸を結合することで、タンパク質が作り出されます。タンパク質にはコラーゲンやヒアルロン酸、エラスチン等の肌を構成するものや、他の細胞に命令を伝達する因子や活性酸素を中和する SOD などの酵素も含まれます。さらに、細胞自体を分裂させたり、増殖させたりもします。これがターンオーバーを司っているのです。これら細胞の一連の動きを代謝といいます。

細胞の代謝を司る代表的なリガンドはホルモンです。ホルモンは臓器や脳などの器官が別の器官に情報を伝達する物質で、とても大きな命令系統です。これとは別にもっと狭い範囲での命令系統があります。細胞間情報伝達物質とも呼ばれるサイトカインです。現在同定されているサイトカインは数 100種類ありますが、まだまだ解明の途上です。
このサイトカインの中で、細胞の成長や分裂を促すものが成長因子や増殖因子(グロースファクター) と分類しています。その他にも炎症に関するものをインターロイキン、免疫に関するものをインターフェロンなどと分類しています 。

細胞を活性化することで肌を再生する治療に用いられるのが、脂肪由来幹細胞培養液「ADSC-CM」です。「ADSC-CM」には、500 種類以上のタンパク質が入っており、そのタンパク質の中には 150 種類以上 * のサイトカインが入っています 。
サイトカインの中には、さまざまな種類の成長因子(グロースファクター)が豊富に含まれており、「ADSC-CM」は、しわ・改善防止/創傷治癒/ホワイトニング/発毛・増毛/抗酸化など、アンチエイジングに必要な機能を発揮します 。