JP2004354159A

JP2004354159A - 皮膚老化度の評価方法

Info

Publication number: JP2004354159A
Application number: JP2003150972A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fujimura; 努藤村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP4235037B2

Abstract

【課題】皮膚の生物的な加齢変化に基づき皮膚の老化度を評価する方法を提供する。
【解決手段】被験者由来の皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲルに刺激物質を添加し、当該細胞に発生する力の変化を測定することを特徴とする当該被験者の皮膚老化度の評価方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚の生物的な加齢変化に基づき皮膚老化度を評価する方法及び評価キットに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
皮膚の加齢変化は、しわ、たるみ等の見た目や、ハリ、弾力等の触れた場合の感触等により認知される。そのため、見た目の皮膚老化度、いわゆる肌年齢の推定は外見からの判断により比較的容易に行えるし、また、皮膚表面に接触することを前提とする機器測定を利用すればより数値的な客観的なデータから肌年齢の推定が可能である。実際、肌年齢を判定する方法としては、しわ及びたるみの外的容貌の程度により実年齢を推定する方法（例えば、特許文献１、特許文献２参照）、皮膚に振動体を接触させた時の振動変化で肌特性、肌年齢を判定する方法（例えば、特許文献３参照）、超音波皮膚画像の真皮輝度により年齢を推定する方法（例えば、特許文献４参照）が報告されている。
【０００３】
しかし、皮膚の加齢変化はこれら外見や感触以前に、まず数多くの皮膚における生物的な加齢変化、例えば細胞の老化やマトリックスの老化等に始まっていると考えられる。従って、皮膚老化度は、そのような皮膚における生物的な加齢変化を指標として評価されるのが好ましいが、斯かる評価方法はほとんど知られていない。例えば、表皮の角質細胞の平均面積を指標とする年齢推定方法（例えば、特許文献５参照）が知られているが、これは最外層の角層を見るものであり、皮膚における生物的な加齢変化を追ったものとは言いがたいものであった。
【０００４】
本発明は、皮膚の生物的な加齢変化に基づき皮膚の老化度を評価する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３３０９４３号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６０５４４号公報
【特許文献３】
特開２００１−２１２０８７号公報
【特許文献４】
特開２０００−８３９５４号公報
【特許文献５】
特開平１１−２９９７９２号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、非筋細胞の発生する力と加齢との関係について検討したところ、意外にも皮膚線維芽細胞の発生する力が加齢により低下することを見出し、皮膚線維芽細胞に刺激物質を添加した場合に当該細胞に発生する力の変化を測定することにより、皮膚老化度の評価が可能であることを見出した。
【０００７】
すなわち本発明は、被験者由来の皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲルに刺激物質を添加し、当該細胞に発生する力の変化を測定することを特徴とする当該被験者の皮膚老化度の評価方法を提供するものである。
【０００８】
また本発明は、皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲル、刺激物質及び細胞発生張力測定装置を備えてなる皮膚老化度の評価キットを提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明評価方法においては、被験者から採取した皮膚線維芽細胞がサンプルとして用いられる。皮膚線維芽細胞は、パンチバイオプシー等により、採取することができる。採取部位は、顔面部、上腕内側部、上腕外側部、大腿内側部、大腿外側部、腹部、背部の皮膚等が挙げられ、また、評価結果の利用の方法にも依存することもあるが、非露光部でありかつ採取時の傷の目立たない腹部、上腕内側部、大腿内側部などが好ましい。
【００１０】
採取された皮膚線維芽細胞は、コラーゲンゲル中に包埋され、細胞が発生する力の測定に供される。線維芽細胞のコラーゲンゲルへの包埋は公知の方法（ＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＷｙｓｏｌｍｅｒｓｋｉＲＢ，Ｉｓｏｍｅｔｒｉｃｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｂｙｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓａｎｄｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｓｉｎｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ：ａｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｓｔｕｄｙ．ＪＣｅｌｌＢｉｏｌ．，１１７，７３−８２（１９９２）、或いはＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＥｌｓｏｎＥＬ，Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｍｙｏｓｉｎｌｉｇｈｔｃｈａｉｎｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｓｏｍｅｔｒｉｃｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｆｏｂｒｏｂｌａｓｔｓ．ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ，２６８，２３８５０−５５（１９９３））により行えばよいが、例えば、以下のよう調製することができる。
【００１１】
採取された皮膚線維芽細胞を、例えば５％牛胎児血清（ＦＢＳ）含有ダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）で培養し、培養線維芽細胞を定法により単離して得る。得られた細胞を３００−４００万ｃｅｌｌｓ／ｍＬになるようにＦＢＳ含有ＤＭＥＭを加え再度けん濁させる。一方、コラーゲンゲル調製溶液は、コラーゲン溶液（新田ゼラチン、ｔｙｐｅＩ−Ａ）を用いて、定法により作製する。このコラーゲンゲル調製溶液に先に調製した細胞けん濁溶液を最終濃度で細胞密度が３×１０^５ｃｅｌｌｓ／ｍＬから５×１０^５ｃｅｌｌｓ／ｍＬとなるよう加え、線維芽細胞包埋コラーゲンゲル調製溶液を作製することができる。
【００１２】
他方、コラーゲンゲルを作製するための容器は、シリコンラバー、シリコンチューブ、布テープ、及び培養ディッシュなどを用いて作製した。シリコンラバーで作成された溝に上記の線維芽細胞包埋コラーゲンゲル調製溶液を流し込み、３７℃でインキュベートしゲル化させ、２４時間後さらに無血清培地中で１日から２日インキュベートして、線維芽細胞包埋コラーゲンゲルを調製することができる。
【００１３】
ここで用いられるコラーゲンとしては、動物由来のコラーゲンであればよいが、特にヒト、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、ウシ等のほ乳類由来のコラーゲンが好ましい。これらのコラーゲンは組織より公知の方法により採取して用いてもよく、又は市販品（例えば新田ゼラチン社製、ｔｙｐｅＩ−Ａ）を購入して用いてもよい。
【００１４】
コラーゲンゲルに包埋された皮膚線維芽細胞に発生する力とは、アクチンーミオシンが重合して筋原線維ともいえるストレスファイバーが細胞内に形成され、それが収縮する際に発生する力であり、その測定は公知の方法（ＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＷｙｓｏｌｍｅｒｓｋｉＲＢ，．ＪＣｅｌｌＢｉｏｌ．，１１７，７３−８２（１９９２）、ＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＥｌｓｏｎＥＬ，ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ，２６８，２３８５０−２３８５５（１９９３））に従って行うことができる。
【００１５】
例えば、上記で調製された線維芽細胞包埋コラーゲンゲルを、ビーカー中で３７℃程度に保温した無血清培地中に片側を固定し、もう一方をアイソトニックトランスデュ−サー（例えばＩｓｏｔｏｎｉｃＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ、８ｇｆ、Ｔ−７−８−２４０、ＯＲＩＥＮＴＥＣ，ＪＡＰＡＮ、またはＰＡＴ−０８、ＰｈｙｓｉｏＴｅｃｈ．ＪＡＰＡＮなど）に吊るし、５０−３００ｍｇに相当する負荷をかけた後、３０分〜１時間程度安定化させ、その後、無血清ＤＭＥＭ培地で最終濃度の５０倍程度の濃度に調製した刺激物質を１ｍＬ程度添加し、発生する力の変化をアイソトニックトランスデュ−サーで計測し、増幅（例えば、ＰｈｙｓｉｏＴｅｃｈ．，ＳｉｇｎａｌＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒＭＡＣ−２）後、記録（例えば、ＭＰ１００Ａ−ＣＥ、ＡｃｑＫｎｏｗｌｅｄｇｅ３．５、ともにＢｉｏｐａｃｋｓｙｓｔｅｍＩｎｃ．Ｓａｎｔａｂａｒｂａｒａ）することによって行うことができる。
【００１６】
刺激物質としては、線維芽細胞のアクチンーミオシン系を刺激して力（張力）を発生させる物質であればいずれのものでもよく、例えばトロンビン（Ｔｈｒｏｍｂｉｎ）、リソホスファチジン酸（ＬＰＡ：Ｌｙｓｏｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｉｃａｃｉｄ）等、が代表例として挙げられるが、牛胎児血清（ＦＢＳ）、モノパルミトイルホスファチジン酸（ＭＬＰＡ：Ｍｏｎｏｐａｌｍｉｔｏｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｉｃａｃｉｄ）、リソホスファチジルコリンパルミトイル（ＬＰＣＰ：Ｌｙｓｏｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌｃｈｏｌｉｎｅｐａｌｍｉｔｏｙｌ）、エンドセリン（ＥＴ−１：Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｎ−１）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ：Ｐｌａｔｅｌｅｔ−ｄｅｒｉｖｅｄｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ）等を用いることもできる。
【００１７】
ヒト腹部由来の皮膚線維芽細胞（継代数２−３）を用い、継代培養して継代数５−７の細胞と、継代数１６−１９（ｉｎｖｉｔｒｏ老化線維芽細胞）を調製し、それぞれコラーゲンゲルに包埋して、トロンビン及びＬＰＡで刺激した場合の当該線維芽細胞の発生する力を測定したところ、老化線維芽細胞ではそれぞれ４．８＋／−３．３ｄｙｎｅ、２．５＋／−３．１ｄｙｎｅ（平均値＋／−ＳＤ）であり、若い線維芽細胞（それぞれ３２．３＋／−２５．３ｄｙｎｅ、１１．３＋／−６．８ｄｙｎｅ）と比較して細胞の発生する力が有意に低下していた（実施例１）。また、６２−７９歳の老齢者由来の線維芽細胞と１−４歳乳幼児由来の線維芽細胞について、トロンビン刺激した場合の細胞発生する力を測定したところ、老齢者由来の細胞は１３．３＋／−９．０ｄｙｎｅであり、乳幼児由来の細胞（２４．５＋／−２．０ｄｙｎｅ）と比較して有意に低下していた（実施例２）。すなわち、皮膚線維芽細胞の細胞の発生する力は、加齢と共に低下している。
従って、被験者から採取した皮膚線維芽細胞について、当該細胞の発生する力を測定することにより、被験者の細胞の老化度、皮膚の老化度を評価することができる。
【００１８】
本発明の皮膚老化度の評価キットは、上記した被験者の皮膚老化度の評価方法を実施するためのキットであり、上述した皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲル、刺激物質及び細胞発生張力測定装置（例えば、アイソトニックトランスデュ−サー等）を備えてなるものである。
【００１９】
本発明の評価方法及び評価キットは、例えば手術における創傷治癒速度の推定における手術方針や、再生医療における移植皮膚の作製、選択の方針、また肌年齢に応じた化粧料の選択方法の指針等に利用し得るものである。
また、各年齢層における皮膚線維芽細胞の発生する力の値をバックグラウンドデータとして用意し、これと被験者から得られたデータを比較することにより、被験者の肌年齢の推定等が可能となる。
【００２０】
【実施例】
実施例１Ｉｎｖｉｔｒｏ老化による線維芽細胞発生張力の低下
（１）細胞
ヒト皮膚線維芽細胞（ａｇｅ；６２，ｓｅｘ；ｍａｌｅ、腹部由来、継代数２−３、ＰＤＬ（Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｄｏｕｂｌｉｎｇｔｉｍｅ）＝６−８程度）をＣＥＬＬＳＹＳＴＥＭＳ社−大日本製薬より購入し、購入時の継代数を３として、５％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭでコンフルエント到達時にスプリット比１：４で継代培養した。継代数５−７を若年層（Ｙｏｕｎｇ）、継代数１６−１９にｉｎｖｉｔｒｏ老化させた老年層（Ｏｌｄ）として比較した。
【００２１】
（２）細胞発生する力の測定
コラーゲンゲル培養系で力の測定法はＫｏｌｏｄｅｎｙらの方法に従って行った（ＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＷｙｓｏｌｍｅｒｓｋｉＲＢ，Ｉｓｏｍｅｔｒｉｃｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｂｙｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓａｎｄｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｓｉｎｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ：ａｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｓｔｕｄｙ．ＪＣｅｌｌＢｉｏｌ．，１１７，７３−８２（１９９２）、ＫｏｌｏｄｎｅｙＭＳ，ＥｌｓｏｎＥＬ，Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｍｙｏｓｉｎｌｉｇｈｔｃｈａｉｎｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｉｓｏｍｅｔｒｉｃｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ．ＪＢｉｏｌＣｈｅｍ，２６８，２３８５０−２３８５５（１９９３））。簡単には、線維芽細胞包埋コラーゲンゲル（１．５×１０^６ｃｅｌｌｓ，１．５ｍｇ／ｍＬｃｏｌｌａｇｅｎ，新田ゼラチンＴｙｐｅＩ−Ａ）を３７℃に保温した無血清培地中に固定し、安定化させた後、無血清ＤＭＥＭで最終濃度の５０倍程度の濃度に調整した物質を１ｍＬ添加（最終濃度：トロンビン＝０．２Ｕ／ｍＬ、ＬＰＡ（リソフォスファチジン酸）＝１０μＭ）し、発生する力の変化はＩｓｏｔｏｎｉｃＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ（８ｇｆ、Ｔ−７−８−２４０、ＯＲＩＥＮＴＥＣ、ＪＡＰＡＮ）で計測し、増幅（ＰｈｙｓｉｏＴｅｃｈ．，ＳｉｇｎａｌＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒＭＡＣ−２）後、記録（ＭＰ１００Ａ−ＣＥ、ＡｃｑＫｎｏｗｌｅｄｇｅ３．５、ともにＢｉｏｐａｃｋｓｙｓｔｅｍＩｎｃ．Ｓａｎｔａｂａｒｂａｒａ）で記録した。
【００２２】
図１に示したごとく、ｉｎｖｉｔｒｏ老化させた老化線維芽細胞では若い線維芽細胞と比較し、トロンビン、ＬＰＡの刺激により細胞の発生する力が有意に低下することが確認された。細胞数は同一であることから加齢により個々の細胞の発生する力が低下したと考えられる。
【００２３】
実施例２Ｉｎｖｉｖｏ老化による線維芽細胞発生張力の低下
（１）細胞
Ｉｎｖｉｖｏ老化細胞細は、ＤＦ０１４（ａｇｅ；６２，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ１５１（ａｇｅ；７９，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ１８１（ａｇｅ；６４，ｓｅｘ；ｕｎｋｎｏｗｎ），ＤＦ１４６（ａｇｅ；６７，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ１４９（ａｇｅ；７５，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），以上６２−７９歳の老齢者由来の細胞（ＯＬＤ，ｎ＝５）、及びＤＦ３７４（ａｇｅ；１，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ６２８（ａｇｅ；４，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ７７５（ａｇｅ；３，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），（ａｇｅ；１，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），ＤＦ２８７（ａｇｅ；１，ｓｅｘ；ｆｅｍａｌｅ），ＤＦ４８６（ａｇｅ；２，ｓｅｘ；ｍａｌｅ），以上１−４歳乳幼児由来の細胞（ＹＮＧ、ｎ＝５）を用いた。
【００２４】
（２）細胞の発生する力の測定
実施例１と同じ方法にて行った。無血清ＤＭＥＭで最終濃度の５０倍程度の濃度に調整したトロンビン溶液を１ｍＬ添加（最終濃度０．２Ｕ／ｍＬ）し、発生する力の変化をみた。
【００２５】
図２に示したごとく、老齢者由来の細胞は４歳乳幼児由来の細胞と比較して、トロンビン刺激により細胞の発生する力が有意に低下することが確認された。細胞数は同一であることから加齢により個々の細胞の発生する力が低下したと考えられる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、皮膚の生物的な加齢変化に基づき被験者の皮膚老化度を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ｉｎｖｉｔｒｏ老化線維芽細胞のトロンビン及びＬＰＡ刺激による力の発生の低下を示した図である。
【図２】図２は、ｉｎｖｉｖｏ老化線維芽細胞のトロンビン刺激による力の発生の低下を示した図である。

Claims

被験者由来の皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲルに刺激物質を添加し、当該細胞に発生する力の変化を測定することを特徴とする当該被験者の皮膚老化度の評価方法。
刺激物質が、トロンビン及び／又はリソホスファチジン酸である請求項１記載の評価方法。
皮膚線維芽細胞を包埋したコラーゲンゲル、刺激物質及び細胞発生張力測定装置を備えてなる皮膚老化度の評価キット。