加齢に伴う「肌の変化」の一つに、表皮の厚みが低下することが知られている。表皮の厚みの低下は真皮に比べて早い年代から始まり、肌のハリやなめらかさの低下といった見た目の美しさが損なわれる要因となる。
注目されるのは、2023年6月22日に花王（本社：東京都中央区）が、表皮ヒアルロン酸の産生を高めることにより、十分な厚みがあり、うるおいとハリに満ちた表皮の形成につながるメカニズムを解明したと発表したことだ。あわせて、花王は新たに開発したN-アセチルグルコサミンの誘導体が、表皮細胞によるヒアルロン酸産生を促進することを確認したことも明らかにしている。
なお、本研究成果の一部は、2023年6月4日～8日に米国で開催された『第14回国際ヒアルロン酸学会』にて発表された。
今回は花王の研究成果を紹介したい。
健全な表皮の形成におけるヒアルロン酸の働きを解明
表皮は皮膚の最も外側にある組織で、基底層において増殖（誕生）した表皮細胞は、有棘層、顆粒層、角層と外側に向かって移動しながら角化（成熟）することが分かっている。表皮の増殖と角化の繰り返しは「ターンオーバー」と呼ばれ、このサイクルが正常であることで健全な表皮が形成される。一方、表皮には血管が通っていないため、重層した細胞同士の空間を維持し、細胞への栄養素の供給や細胞からの代謝産物の通り道を確保するといった役割は、ヒアルロン酸が担っていると考えられている（図1）。
（図1） 出典：花王
ヒアルロン酸は「生体で最大の高分子ポリマー」
ヒアルロン酸は、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸の2種の糖が交互に結合した高分子多糖で、その分子量は数百万にも及ぶ生体で最大の高分子ポリマーである（図2）。
（図2） 出典：花王
花王グループでは、1981年より、皮膚におけるヒアルロン酸の合成・分解のしくみやその制御について、業界の先駆けとなる多くの知見を見いだしてきた。たとえば、2002年には表皮におけるヒアルロン酸合成のしくみを遺伝子レベルで解明し、2004年にはN-アセチルグルコサミンの表皮ヒアルロン酸産生促進作用を発見した（※1）。
しかしながら、表皮ヒアルロン酸が、表皮細胞のターンオーバーや表皮形成、また皮膚性状にどのような影響を及ぼすかは実はよく分かっていないのが実情であった。
（※1） Sayo T et al., Hyaluronan synthase 3 regulates hyaluronan synthesis in cultured human keratinocytes. J Invest Dermatol. 118:43-48 （2002） DOI: 10.1046/j.0022-202x.2001.01613.x
Sayo T et al., Synergistic effect of N-acetylglucosamine and retinoids on hyaluronan production in human keratinocytes. Skin Pharmacol Physiol. 17:77-83 （2004） DOI: 10.1159/000076017
表皮細胞のヒアルロン酸産生を促進する新成分を開発
花王は、本研究において、N-アセチルグルコサミンの構造を改変し、さらにその安定性を高めた1-エチル-β-N-アセチルグルコサミニドを新たに開発した（図3）。
（図3） 出典：花王
培養した表皮細胞にこの新たなN-アセチルグルコサミン誘導体を添加したところ、ヒアルロン酸の産生を顕著に高めることが確認できた。そのメカニズムとして、1-エチル-β-N-アセチルグルコサミニドは表皮細胞の中に取り込まれた後、細胞が持つ酵素（β-N-アセチルグルコサミニダーゼ）の働きによってN-アセチルグルコサミンに変換され、ヒアルロン酸の材料となってヒアルロン酸の産生を促進することが判明した。
表皮細胞のターンオーバーと表皮形成を促進
さらに、新規N-アセチルグルコサミン誘導体を3次元培養ヒト皮膚モデルに添加したところ、表皮ヒアルロン酸が増加するとともに、基底層における表皮細胞の増殖、及び有棘層から顆粒層における表皮細胞の角化が促進し、表皮の厚みが増加することが確認できた（図4）。一方、これらの効果は、β-N-アセチルグルコサミニダーゼの働きを阻害して、N-アセチルグルコサミン誘導体をN-アセチルグルコサミンへ変換できないようにすると、いずれも消失した。
（図4） 出典：花王
これにより、表皮ヒアルロン酸の役割として、表皮細胞の増殖と角化を高め、健全な表皮形成を促進することが初めて示された。
角層水分量が上昇し、肌のハリも高まることを確認
ちなみに、表皮においてヒアルロン酸は、加齢に伴って減少することが知られている。そこで、花王は今回33名の女性（40歳～58歳）を対象に、新成分（1-エチル-β-N-アセチルグルコサミニド）を配合した製剤と、配合していない製剤を顔の左右それぞれに8週間使用してもらい、肌状態を比較した。その結果、新成分配合製剤を使用した肌では、角層水分量が上昇し、肌のハリ（皮膚粘弾性）が高まったことを確認した（図5）。
（図5） 出典：花王
「健やかで美しい肌」に導く技術の向上を目指して
今回、花王が新たに開発したN-アセチルグルコサミン誘導体は、培養した表皮細胞のヒアルロン酸産生を促進することを確認した。さらに3 次元培養ヒト皮膚モデルにおいては、表皮ヒアルロン酸の増加に伴い、表皮細胞の増殖と角化が高まり、健やかな表皮の形成が促進することを初めて明らかにした。また、うるおいやハリといった変化を肌でも確認できたことから、表皮ヒアルロン酸へのアプローチは新しいスキンケア技術を開発する上で重要なターゲットになり得ることが示された。
花王は、今後もヒアルロン酸の研究を通じて、健やかで美しい肌に導く技術の向上を目指す方針である。■
（La Caprese 編集部）
