JP2015042970A - ガレクチン−7産生抑制剤 - Google Patents

ガレクチン−7産生抑制剤 Download PDF

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Abstract

【課題】
皮膚のバリア機能を改善する物質およびこのような作用を有する物質をスクリーニング
する方法を提供する。
【解決手段】
ヒト3次元培養表皮モデルに被験物を接触させて、培養表皮モデル中のガレクチン−7
を測定し、これを抑制する物質を探索する。
【選択図】図6

Description

本発明は、皮膚バリア機能改善または経表皮水分蒸散量を抑制する剤のスクリーニング方法に関する。さらにこの方法により得られた剤を有効成分とするガレクチン産生抑制剤、皮膚バリア機能改善剤ならびに経表皮水分蒸散量抑制剤に関する。
皮膚には、熱や痛みなどの外部刺激を生体内に伝える働きに加え、水分の蒸散を防いだり、外部刺激や物理的刺激から体内を保護するバリア機能が存在する。この様な皮膚機能は、温度、湿度、過度の摩擦、生活リズムの変調、ストレス、化学物質との接触、洗浄などにより低下することが知られている。また皮膚の乾燥が進むと、刺激に対し過敏になり、刺激を受け易くなる等の皮膚症状が生じる。さらにこの状態が進めば、体外からの細菌や有害物質の侵入による直接的な障害、アレルギー反応などが生じ、アトピー性皮膚炎、皮脂欠乏性湿疹等の皮膚障害の発症に繋がる。
さらにまた、皮膚は、見た目の美しさに直接影響するため、多くの女性にとって大きな関心事である。肌状態を健康に保つことを目的とし、皮膚バリア機能改善剤(特許文献1特開2013−6836号公報)、保湿作用を改善するためのタイトジャンクション構成蛋白質産生促進剤(特許文献2:特開2012−201665号公報)等を含有する皮膚外用剤などの様々な試みがなされている。
しかし、これらの提案は、満足のいく効果を有するとは言い難い。また、皮膚バリア機能には種々の物質や生体内のカスケードが関与することが知られており、複数の物質を使用することがより効果的であると一般的に言われている。このような状況から種々の物質の開発がこれまで求められてきた。
近年、皮膚バリア機能を担う表皮内成分の生合成を活性化させる特定の物質が、肌荒れに対して改善効果を有するという報告がなされ、注目されている。また、バリア機能に関する研究が精力的に進められ、NMFや細胞間脂質だけでなく、表皮顆粒層に存在するイトジャンクションと呼ばれる構造が皮膚のバリア機能に重要であることが明らかになった。
タイトジャンクションは、隣接する細胞同士を密着させるだけでなく、細胞と細胞の隙間をシールすることで物質の透過を制御する結合装置である。したがって、クローディンやオクルディンなどのタイトジャンクション構成タンパク質が何らかの原因で減少した場合、タイトジャンクションの構造的な破壊が起こり、物質の透過バリアとして機能しなくなることによって、乾燥肌、荒れ肌、アトピー性皮膚炎や各種感染症などの皮膚症状が引き起こされる。
このタイトジャンクションの状態は経上皮電気抵抗値(Transepithelial electrical resistance:TER)を測定することで評価できることが知られている。
ガレクチンとは、ガラクトース(β−ガラクトシド構造)を認識し結合あるいは糖鎖同士を架橋する蛋白質の総称であり、発生、分化、形態形成、腫瘍転移、アポトーシス(細胞死)といった生命現象に関与することが明らかになっている。現在、哺乳類のガレクチンとしてガレクチン−1からガレクチン−15まで15種類が知られている。ヒトの場合、ガレクチン−5、ガレクチン−6、ガレクチン−14、ガレクチン−15に相当するものがなく、現在のところ10種類であるが、今後さらに増える可能性もある。ガレクチンは、その形から大きく3つのサブグループに分けられている。第1のグループは、糖鎖と結合する部分(糖鎖結合ドメイン2):carbohydrate recognition domain, CRD)を1つ持っているプロトタイプ(proto-type)、2番目は1個の糖鎖結合ドメインに糖鎖とは結合しない別のドメインが繋がった構造を持つキメラタイプ(chimera-type)、3番目は2つの糖鎖結合ドメインから成るタンデムリピートタイプ(tandem-repeat-type)である。プロトタイプとキメラタイプは糖鎖結合ドメインを1つしか持っていないが、2つの分子が結合すること(ダイマー形成)によって、実質的にタンデムリピートタイプと同じように2つの糖鎖と結合する。
ガレクチン−7は、哺乳動物重層上皮で検出され、ケラチノサイトでは基底層から角質層まで検出される。重層上皮分布は表皮、食道上皮、扁平上皮化した気道上皮、子宮外頸部上皮、下咽頭から喉頭上皮、肛門上皮などが属する。ケラチノサイトにおけるガレクチン-7の発現は、Ca2+濃度に影響されないことから角質化の程度により制御されないことがわかっている(非特許文献1:Differetiation、1998、63、159-168)。
また、特許文献3(特開2006-182744 号公報)にはガレクチン−7発現促進物質のスクリーニング方法及びガレクチン−7成分配合の組成物を塗ることによる保湿作用や皮膚症状改善作用が開示されている。さらに特許文献4(特開平9−216833号公報)にはガレクチンの1種又は2種以上を含む外用剤が皮膚のしわ、弾力低下といった老化症状の予防、改善および創傷治癒効果を有することが開示されている。しかしガレクチン−7の、細胞内の量と皮膚バリア機能との関係や、ガレクチン−7と経表皮水分蒸散量の関係については何も明らかになっていない。
特開2013−6836号公報 特開2012−201665号公報 特開2006−182744号公報 特開平9−216833号公報
Differetiation、1998、63、159-168
本発明の課題は、皮膚バリア機能を改善または経表皮水分蒸散量を抑制する剤及びガレクチン−7の産生抑制剤をスクリーニングする方法を提供することである。
本発明は以下の構成である。
(1)ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質を接触させ、前記モデルの細胞中のガレクチン−7の減少量を指標として、皮膚バリア機能を改善または経表皮水分蒸散量を抑制する剤をスクリーニングする方法。
(2)ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質を接触させる際にあらかじめガレクチン−7を増加させる成分を添加する(1)に記載の方法。
(3)ガレクチン−7を増加させる成分がドデシル硫酸ナトリウム(SDS)である(2)に記載の方法。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の方法でスクリーニングされたガレクチン−7産生抑制剤
(5)ガレクチン−7産生を抑制する剤を有効成分とする皮膚バリア機能改善剤。
(6)ガレクチン−7産生を抑制する剤を有効成分とする経表皮水分蒸散量抑制剤。
(7)ガレクチン−7産生抑制剤がセイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン果皮抽出物のいずれかである(5)または(6)に記載の剤。
(8)セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン果皮抽出物のいずれかを含有する肌荒れ改善剤。
本発明により、各種の成分や物質から皮膚バリア機能を改善または経表皮水分蒸散量を抑制する剤をスクリーニングする方法を提供することができる。
また本発明により、肌荒れ改善とともに発現量が低減するガレクチン−7の産生抑制剤をスクリーニングすることができた。また、ガレクチン−7の産生抑制剤、肌荒れ改善剤、経表皮水分蒸散量(TEWL)低下剤を提供することができる。
セイヨウシロヤナギとカニナバラのエキスがヒト3次元培養表皮モデルを用いた試験で、ガレクチン−7の産生を抑制することを示すグラフ。 ガラクトースがヒト3次元培養表皮モデルを用いた試験で、ガレクチン−7の産生を抑制することを示すグラフ。 ラクトフェリンがヒト3次元培養表皮モデルを用いた試験で、ガレクチン−7の産生を抑制しないことを示すグラフ。 セラミド2とセラミド5の混合物がヒト3次元培養表皮モデルを用いた試験で、ガレクチン−7の産生を抑制することを示すグラフ。 セラミド2とセラミド5の混合物が、SDSによって誘発される経表皮水分蒸散量(TEWL)の上昇を抑制することを示すグラフ。 セイヨウシロヤナギエキスが、培養ヒト表皮角化細胞の経上皮電気抵抗値(TER)を上昇させることを示すグラフ。 マンゴスチン果皮抽出物がヒト3次元培養表皮モデルの液体培地中のガレクチン−7の濃度を抑制することを示す測定結果のグラフ。 マンゴスチン果皮抽出物がヒト3次元培養表皮モデルの細胞中のガレクチン−7の濃度を抑制することを示す測定結果のグラフ。 マンゴスチン果皮抽出物がヒト3次元培養表皮モデル経表皮水分蒸散量(TEWL)を抑制することを示すグラフ。
以下、本発明について詳細に説明する。
皮膚のバリア性は、皮膚内のガレクチン量が低下しているか否かを指標として評価することができる。ガレクチン−7産生抑制剤は皮膚バリア機能改善剤、TEWL抑制剤として使用できる。
本発明のスクリーニング方法において用いるヒト3次元培養表皮モデルとは、「培養下で維持される表皮組織」であって、ヒトの皮膚から採取した皮膚組織か、胚性幹細胞又は成体幹細胞を試験管内で分化させて得られた皮膚組織を、重層構造を維持しながら試験管内で培養した組織をいう。特にヒト由来については、LabCyte EPI−MODEL(株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング)、あるいはエピ・モデル24のような商業的に入手可能なヒト3次元培養表皮モデル製品を用いることができる。
ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質を接触させる場合には、ヒト3次元培養表皮モデルが搭載された培養カップに、PBS等の緩衝液等に任意の濃度で溶解した被験物質を添加した後インキュベートして、ガレクチン−7を測定しその作用を評価する。
なおヒト3次元培養表皮モデルを用いるスクリーニングにあたって、あらかじめ単層培養細胞を用いた細胞内外のガレクチンの減少を指標として予備スクリーニングを行うことで、スクリーニングの精度を向上させ、効率化することができる。
なおヒト3次元培養表皮モデルの試験においては、ヒト細胞のガレクチン−7を増加させる成分をあらかじめ添加しておくと、目的とする被験物質のガレクチン−7の産生抑制効果を検出しやすくなる。このような物質として、界面活性剤を例示することができる。とくに、ドデシル硫酸ナトリウム(以下、SDSと記載する)が好ましい。
SDSなどのガレクチン−7を増加させる成分をヒト3次元培養表皮モデルに添加する場合、ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質とSDSなどのガレクチン−7を増加させる成分を同時に添加して培養し、細胞中のガレクチン−7の量を測定する。
ヒト3次元培養表皮モデル細胞中のガレクチン−7の量は、従来から知られている方法で測定することができる。例えば、ガレクチン−7に対する抗体との反応に基づくエンザイムイムノアッセイ、ラジオイムノアッセイ、ウエスタンブロッティング等の方法を用いることができる。このような測定手段はすでに市販されている。代表的なガレクチン−7のエンザイムイムノアッセイキットとしてHuman Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)、アブカム社製のGalectin 7 Human ELISA Kit(Abcam社)を例示することができる。ヒト3次元培養表皮モデル細胞からガレクチン−7を抽出する場合は、それ自体既知の生化学的方法、たとえば凍結融解法、超音波破砕法、ホモジュネート法等を介して可溶性画分を調製する。抽出後、速やかにガレクチン−7を測定する。
本発明のスクリーニングによって陽性(+)と判定できる物質は、直接または製剤化して皮膚に直接塗布または飲用、注射あるいは噴霧することで皮膚のバリア機能を改善またはTEWLを抑制する剤、ガレクチン−7の抑制剤として使用することができる。
このような物質として(本発明のスクリーニング方法で陽性と判定された物質として)セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン果皮抽出物を例示できる。
セイヨウシロヤナギ(Salix alba)はホワイトウィロウとも呼ばれるヤナギ属の落葉高木で、深く亀裂の入った灰茶色の樹皮を持つ。セイヨウシロヤナギの樹皮から抽出物を得ることができるが、特に葉や枝からも抽出物を得ることができる。抽出溶媒は、水、有機溶媒を使用することが可能であるが、水を主成分とする抽出溶媒を用いることが好ましい。セイヨウシロヤナギエキスは市販されており、これを皮膚バリア機能改善またはTEWL抑制の目的に使用することができる。
カニナバラエキスはカニナバラ(Rosa canina)から抽出されたエキスである。カニナバラは西洋ノバラ、Dog roseとも呼ばれるバラ属の落葉低木で茎は弓
なりに立ち、曲がったとげがある。カニナバラの全草から抽出物を得ることができるが、特に果実(ローズヒップ)から抽出物を得ることが好ましい。抽出溶媒は、水、有機溶媒を使用することが可能であるが、水またはアルコールを主成分とする抽出溶媒を用いることが好ましい。カニナバラエキスは市販されており、これを皮膚バリア機能改善またはTEWL抑制の目的に使用することができる。
ガラクトースはアルドヘキソースの一種であり、乳糖の構成糖である。D,L形の両方が存在する。一般にD−ガラクトースが単にガラクトースと呼ばれる。D−ガラクトースはラクトースを加水分解、またはラクターゼによって酵素分解することで得ることができる。天然に遊離で存在することはまれである。L−ガラクトースは寒天、アマニ等に含まれる多糖類中に見出されている。
本発明にあっては、D体、L体のいずれでも皮膚バリア機能改善剤、TEWL抑制剤として使用可能であるがD体が特に好ましい。
セラミド2やセラミド5は、細胞膜中に存在するスフィンゴミエリンを構成するセラミドの一種であり、ヒト表皮中に存在している成分である。近年研究が進みセラミドとしては7種に分類されている。セラミド2とセラミド5はそれぞれ有機合成が可能で、また化粧品原料としてセラミド2又はセラミド5を高濃度に含む組成物が市販されている。本発明においては、これを皮膚バリア機能改善またはTEWL抑制の目的に使用することができる。またセラミド2とセラミド5の混合物も市販されており、両者を含有する組成物が皮膚バリア機能改善またはTEWL抑制の目的に使用することが好ましい。
マンゴスチン果皮抽出物はマンゴスチン(Garcinia mangostana)の果実の果皮から抽出される。マンゴスチンは熱帯果実で、果実の外観は柿に似ていて、径5〜8cmほどで、厚さ約0.7cmの果皮があり、4〜8個の果肉がミカンの袋状に並んでいる。原産地はマレー半島付近とされ、熱帯地域で栽培されている。果実の利用方法としては、成熟果の生食のほか、可食部分を砂糖煮した加工品がある。また、果皮部分はタンニンと黄色色素マンゴスチンを含んでおり、タンニンは皮なめし用に、黄色色素は更紗の染料として重用されているが、多くの果皮は果肉を利用した後、破棄されている。果皮の成分であるタンニンおよび黄色色素マンゴスチンには抗菌作用があり、一般生菌、カビ、酵母、乳酸菌等に対して抗菌力を有することが知られている。本発明は廃棄される果皮を原料として利用できる。抽出溶媒は、水、有機溶媒を使用することが可能であるが、水またはアルコールを主成分とする抽出溶媒を用いることが好ましい。マンゴスチン果皮抽出物は市販されており、これを本発明の皮膚バリア機能改善またはTEWL抑制の目的に使用することができる。
セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン果皮抽出物含む組成物や本発明の方法でスクリーニングされた物質を、ガレクチン−7抑制剤、皮膚バリア機能改善剤、TEWL抑制剤として製剤化するにあたっては、通常の食品、医薬品、化粧料などの製剤化で使用される任意成分を含有することが出来る。この様な任意成分としては、経口投与組成物であれば、例えば、乳糖や白糖などの賦形剤、デンプン、セルロース、アラビアゴム、ヒドロキシプロピ
セルロースなどの結合剤、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウムなどの崩壊剤、大豆レシチン、ショ糖脂肪酸エステルなどの界面活性剤、マルチトールやソルビトールなどの甘味剤、クエン酸などの酸味剤、リン酸塩などの緩衝剤、シェラックやツェインなどの皮膜形成剤、タルク、ロウ類などの滑沢剤、軽質無水ケイ酸、乾燥水酸化アルミニウムゲルなどの流動促進剤、生理食塩水、ブドウ糖水溶液などの希釈剤、矯味矯臭剤、着色剤、殺菌剤、防腐剤、香料などが好適に例示出来る。経皮投与組成物であれば、スクワラン、ワセリン、マイクロクリスタリンワックスなどの炭化水素類、ホホバ油、カルナウバワックス、オレイン酸オクチルドデシルなどのエステル類、オリーブ油、牛脂、椰子油などのトリグリセライド類、ステアリン酸、オレイン酸、レチノイン酸などの脂肪酸、エタノール、イソプロパノール等の低級アルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、オクチルドデカノール等の高級アルコール、スルホコハク酸エステルやポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤類、アルキルベタイン塩等の両性界面活性剤類、ジアルキルアンモニウム塩等のカチオン界面活性剤類、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、これらのポリオキシエチレン付加物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油等の非イオン界面活性剤類、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール等の多価アルコール類、増粘・ゲル化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色剤、防腐剤、粉体等を含有することができる。
本発明の皮膚バリア機能改善剤、TEWL抑制剤、ガレクチン−7抑制剤を含有する組成物として医薬品、化粧品、食品、飲料などを例示できる。その投与経路も、経口投与、経皮投与のいずれもが可能である。なかでも経皮投与が特に好ましく、化粧品や皮膚外用医薬などの経皮組成物の形態を採用することが好ましい。経口投与などにより、有効成分を皮膚に到達させることもできる。
以下に実施例、試験例を示し、本発明を詳細に説明する。
1.皮膚バリア機能を改善またはTEWLを抑制する剤のスクリーニング
(1)表皮モデル
ヒト3次元培養表皮モデルを用いた。
ヒト3次元培養表皮モデルとして、LabCyte EPI-MODEL24ウェルタイプ(エピ・モデル24、株式会社ジャパンティッシュエンジニアリング製)を用いて、ヒト3次元培養表皮モデルの細胞中のガレクチン−7の抑制能を評価した。
ヒト3次元培養表皮モデルについて、ゲル培養から液体培地へ培地交換し、一晩37℃5%CO2インキュベータにて前培養した。なお3次元培養表皮モデルはヒト表皮の状態を生理的、機能的に再現したインビトロモデルとして利用されている。
(2)試験サンプル
セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、ラクトフェリンの4成分を選択した。
(3)ガレクチン産生抑制試験 1(セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス)
ヒト3次元培養表皮モデルが搭載された培養カップに被験物質を表1に示す濃度で添加し、24時間37℃5%CO2インキュベータ中で培養した。
培養終了後、3次元培養表皮モデルをPBS(−)で洗浄した。ついで、SDS(ドデシル硫酸ナトリウム、Wako)を0.03%の濃度で添加し、4時間後PBS(−)で洗浄した。
ヒト3次元培養表皮モデルのヒト表皮組織をサンプルチューブ(TM-626 2.0ml容)に移し、ZB-50(ジルコニア5.0φ)1個とcell lysis buffer350μL加えて、ビーズ式細胞破砕装置を用いて2,800rpm120秒間ホモジナイズして、ホモジネート液を得た。このホモジネート溶液を、4,400Gで遠心分離して混入するポリカーボネート膜や不溶性タンパク質を沈殿物させて分離した。
培養液をDeep plateに移し、ガレクチン−7濃度およびタンパク量を測定した。
なお、ガレクチン−7の測定は、Human Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)を用い、3回測定し、結果を平均値±標準偏差で表した(図1)。
セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキスはいずれもヒト3次元表皮モデルのガレクチン−7産生を抑制した。
(4)ガレクチン産生抑制試験 2(ガラクトース)
上記と同様にしてガラクトースをヒト3次元培養表皮モデルに添加しガレクチン−7を測定した。試験に用いたガラクトース試料は培養液中で表2に示す濃度になるように調整し、添加した。
ガレクチン−7の測定は、同様にHuman Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)を用い、3回測定し、結果を平均値±標準偏差で表した(図2)。
ガラクトースはヒト3次元培養表皮モデルのガレクチン−7産生を抑制した。
(5)ガレクチン産生抑制試験 3(ラクトフェリン)
市販の化粧品原料であるラクトフェリンS(一丸ファルコス株式会社製)をPBSで20倍または100倍に希釈して 上記と同様にヒト3次元表皮モデルに添加しガレクチン−7を測定した。
なお20倍希釈物をラクトフェリン1、100倍希釈物をラクトフェリン2として結果に表示している。
ガレクチン−7の測定は、前記(3)の試験と同様にHuman Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)を用い、3回測定し、結果を平均値±標準偏差で表した(図3)。
図3に示すように、ラクトフェリンはヒト3次元表皮モデルのガレクチン−7産生を抑制しなかった。
(6)ガレクチン産生抑制試験 4(セラミド2とセラミド5の混合物)
市販の化粧品原料であるセラミド2およびセラミド5を等量混合し、0.5%水添レシチン溶液で4000倍に希釈してセラミド2とセラミド5の混合溶液を調整した。この混合溶液にはセラミド2とセラミド5がそれぞれ250μg/ml含有されている。この混合溶液を、上記と同様にヒト3次元表皮モデルにセラミド2とセラミド5がそれぞれ12.5μg/mlになるように添加した。またSDS負荷後のヒト3次元表皮モデルに同様に添加し、培養した。培養終了後にヒト3次元表皮モデル中のガレクチン−7量を測定した。
ガレクチン−7の測定は、同様にHuman Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)を用い、2回測定し、結果を平均値で表した(図4)。
セラミド2とセラミド5の混合物は図4に示す通り、SDSによって誘導されるガレクチン−7の産生を顕著に抑制した。
2.皮膚バリア機能の評価
(1)TEWLの抑制試験 1
ヒト3次元培養表皮モデルは、表皮と同様の構造と機能を有している。前記のガレクチン−7スクリーニングに用いたヒト3次元培養表皮モデルをホモジナイズ前に培養カップ上のTEWLをフランツセル型アダプター付属のポータブル水分蒸散計(VapoMeter、Delfin製)で測定した。測定結果を対照(試料無添加)に対する蒸散率(相対%)を求めで表3に示す。
ヒト3次元培養表皮モデルのガレクチン−7産生を抑制する成分はいずれも、TEWLを顕著に抑制した。しかしラクトフェリンは逆にTEWLをわずかながら上昇させた。したがってガレクチン−7は皮膚のTEWLの抑制の指標として利用可能であることが分かる。
(2)TEWLの抑制試験 2
試験1と同様にして、セラミド2とセラミド5の混合物のTEWL抑制試験を実施した。
測定結果を図5に示す。セラミド2とセラミド5の混合物は、SDSによって誘発されるTEWLの増加を顕著に抑制した。
(3)セイヨウシロヤナギエキスを用いたTransepithelial electrical resistance(経上皮電気抵抗値:TER)の測定試験
上記スクリーニングで選択した物質が直接的に皮膚バリア機能の改善することを確認するため、セイヨウシロヤナギエキスを用いてタイトジャンクションの指標であるTER測定試験を行った。
方法・結果
正常ヒト角化細胞(NHEK(Neo)細胞:タカラバイオ社より購入)を1 × 105 cells / 0.5ml /wellになるように直径 12 mmの12ウェルプレート(孔径0.4μmポリエステル製メンブラン処理:商品名Transwell(Corning incorporated))に播種し、各Well の細胞が120% コンフルエントになるまで培養した。次いで試料を添加し、Millicell ERS ohmmeter (Millipore, Bedford, MA, USA) でTER値を測定した。各ウェルを3回ずつ測定し、平均値を算出した。
代表的な試料としてセイヨウシロヤナギエキス(ダーマヴェール)を1.8mM塩化カルシウム水溶液0.00125%濃度になるように調整した溶液を用いた。
TERは18時間、24時間、36時間40時間、44時間経過後に測定した。測定結果を図6に示す。
セイヨウシロヤナギエキスは正常ヒト角化細胞のTER値を上昇させることから細胞間のタイトジャンクションを強化することが明らかとなった。
3.マンゴスチン果皮抽出物を用いたガレクチン−7抑制作用の確認試験及びTEWL試験
マンゴスチン果皮抽出物について同様にガレクチン−7抑制作用及び皮膚バリア機能に対する効果を試験した。
(1)SDS惹起ガレクチン−7抑制試験(3次元培養表皮モデル)
培養カップに入った3次元培養表皮モデル LabCyte EPI-MODEL24(株式会社ジャパンティッシュエンジニアリング)を、液体培地に浸して、一晩37℃5%CO2インキュベータにて馴化培養した。その後、培養カップの表皮モデルにマンゴスチン果皮熱水抽出物(日本新薬株式会社製 固形分濃度10質量%)を固形分濃度として0.05%含有するPBS(-)溶液(ControlはPBS(-)のみ)を50μl添加し、24時間37℃5%CO2インキュベータにて培養した。
PBS(−)で洗浄後、バリア機能を低下する目的で界面活性剤であるSDS(ドデシル硫酸ナトリウム、Wako)を0.03%の濃度にPBS(-)で希釈した溶液50μlを培養カップの表皮モデルに添加し、4時間処理した。
PBS(−)で洗浄後、培養カップの表皮モデル上のTEWLをフランツセル型アダプターを付属したポータブル水分蒸散計VapoMeter、Delfin製)で同一検体ごとに2回測定し、平均値をTEWL値とした。
培養カップを浸していた液体培地を回収し、適宜希釈してガレクチン−7のELISA測定を実施した。また、ヒト3次元培養表皮モデルの組織をサンプルチューブ(TM-626 2.0ml容)に移し、ZB-50(ジルコニア5.0φ)1個とcell lysis buffer350μLを加えて、ビーズ式細胞破砕装置に供して2,800rpm120secの条件でホモジネート、遠沈してポリカーボネート膜や不溶性タンパクを沈殿物として分離し、上澄みをDeep plateに移し、ガレクチン−7のELISA測定(Gal-7 Assay Kit Human Galectin-7 DuoSet Economy Pack R&D Systems Inc.)とTotal protein assayを実施した。なお、各系列3カップずつを使用した。
(2)結果
図7にヒト3次元培養表皮モデルの液体培地中のガレクチン−7の濃度の測定結果を示す。図8にヒト3次元培養表皮モデルの細胞中のガレクチン−7の濃度の測定結果を示す。図7、図8中の「マンゴスチン果皮0.05」は、マンゴスチン果皮熱水抽出物を固形分濃度として0.05%含有するPBS(-)溶液の50μl添加を行った試験系を示す。図7、図8中の「SDS0.03」は、SDSを0.03%の濃度にPBS(-)で希釈した溶液50μlの添加を行った試験系を示す。
図9にTEWLを示す。図9中の「マンゴスチン果皮0.05」は、マンゴスチン果皮熱水抽出物を固形分濃度として0.05%含有するPBS(-)溶液の50μl添加を行った試験系を示す。図9中の「SDS(+)」は、SDSを0.03%の濃度にPBS(-)で希釈した溶液の50μl添加を行った試験系を示す。
マンゴスチン果皮熱水抽出物は液体培地、ヒト3次元培養表皮モデルの細胞のいずれにおいても、SDS負荷条件において増加したガレクチン−7を抑制した。また、TEWLを抑制した。
以上の試験結果から、ヒト3次元培養表皮モデルを用いてガレクチン−7によりスクリーニングされた物質または組成物は、タイトジャンクションを強化して皮膚バリア機能を改善し、TEWLを減少させることがわかった。またヒト3次元培養表皮モデルのガレクチン−7減少を指標とするスクリーニング方法は、皮膚バリア機能を改善する物質の探索に有用であることがわかった。
また本発明に係るスクリーニング方法によって選択される物質は、SDSによる刺激に反応していることから、化学物質や界面活性剤が原因で誘発される肌荒れを改善する。
(6)ガレクチン産生抑制試験 4(セラミド2とセラミド5の混合物)
市販の化粧品原料であるセラミド2およびセラミド5を等量混合し、0.5%水添レシチン溶液で4000倍に希釈してセラミド2とセラミド5の混合溶液を調製した。この混合溶液にはセラミド2とセラミド5がそれぞれ250μg/ml含有されている。この混合溶液を、上記と同様にヒト3次元表皮モデルにセラミド2とセラミド5がそれぞれ12.5μg/mlになるように添加した。またSDS負荷後のヒト3次元表皮モデルに同様に添加し、培養した。培養終了後にヒト3次元表皮モデル中のガレクチン−7量を測定した。
ガレクチン−7の測定は、同様にHuman Galectin-7 DuoSet Economy Pack(R&D Systems Inc.)を用い、2回測定し、結果を平均値で表した(図4)。
2.皮膚バリア機能の評価
(1)TEWLの抑制試験 1
ヒト3次元培養表皮モデルは、表皮と同様の構造と機能を有している。前記のガレクチン−7スクリーニングに用いたヒト3次元培養表皮モデルをホモジナイズ前に培養カップ上のTEWLをフランツセル型アダプター付属のポータブル水分蒸散計(VapoMeter、Delfin製)で測定した。測定結果を対照(試料無添加)に対する蒸散率(相対%)を求め表3に示す。
方法・結果
正常ヒト角化細胞(NHEK(Neo)細胞:タカラバイオ社より購入)を1 × 10 5 cells / 0.5ml /wellになるように直径 12 mmの12ウェルプレート(孔径0.4μmポリエステル製メンブラン処理:商品名Transwell(Corningincorporated))に播種し、各Well の細胞が120% コンフルエントになるまで培養した。次いで試料を添加し、Millicell ERS ohmmete
r (Millipore, Bedford, MA, USA) でTER値を測定した。各ウェルを3回ずつ測定し、平均値を算出した。
代表的な試料としてセイヨウシロヤナギエキス(ダーマヴェール)を1.8mM塩化カルシウム水溶液0.00125%濃度になるように調整した溶液を用いた。
TERは18時間、24時間、36時間40時間、44時間経過後に測定した。測定結果を図6に示す。

Claims (8)

  1. ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質を接触させ、前記モデルの細胞中のガレクチン−7の減少量を指標として、皮膚バリア機能を改善または経表皮水分蒸散量を抑制する剤をスクリーニングする方法。
  2. ヒト3次元培養表皮モデルに被験物質を接触させる際にあらかじめガレクチン−7を増加させる成分を添加する請求項1に記載の方法。
  3. ガレクチン−7を増加させる成分がドデシル硫酸ナトリウム(SDS)である請求項2に記載の方法。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の方法でスクリーニングされたガレクチン−7産生抑制剤。
  5. ガレクチン−7産生を抑制する剤を有効成分とする皮膚バリア機能改善剤。
  6. ガレクチン−7産生を抑制する剤を有効成分とする経表皮水分蒸散量抑制剤。
  7. ガレクチン−7産生抑制剤がセイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン抽出物のいずれかである請求項5または請求項6に記載の剤。
  8. セイヨウシロヤナギエキス、カニナバラエキス、ガラクトース、セラミド2とセラミド5の混合物、マンゴスチン抽出物のいずれかを含有する肌荒れ改善剤。
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