JP5027528B2 - Test method for skin aging - Google Patents

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本発明は、遺伝子発現の増減に基づく皮膚老化の検査方法に関する。特に、紫外線照射などに起因する皮膚の光老化や皮膚の変調を判定する技術に関する。   The present invention relates to a method for examining skin aging based on increase or decrease in gene expression. In particular, the present invention relates to a technique for determining photoaging of skin and skin modulation caused by ultraviolet irradiation or the like.

皮膚は、紫外線、太陽光、煙暴露、代謝異常、乾燥、加齢、体内時計周期異常、ハウスダストや環境ホルモンなどの各種ストレス負荷により生体恒常性(ホメオスタシス)が変動し、しわやしみ、ニキビ、肌荒れ、乾癬やアトピー性といった皮膚状態、すなわち表現型が悪化する。表現型とは、遺伝子型と環境との相互作用によって生じる、生物の、目に見える特性を意味する。
通常の哺乳類の細胞は、そのゲノムに含まれる40,000余りの遺伝子のうち約20,000〜30,000を発現している。多くの遺伝子は普遍的に発現する。また、細胞を分化させたり、細胞機能を変化させる非普遍的に発現する遺伝子が存在する。
しわやしみ、ニキビ、肌荒れ、乾癬やアトピー性といった皮膚状態、すなわち表現型が異常な状態では、組織及び細胞内の遺伝子発現のパターンは、正常な皮膚状態で見られる発現パターンと比較して変化している可能性がある。
Skin changes in homeostasis due to various stress loads such as ultraviolet rays, sunlight, smoke exposure, metabolic abnormalities, dryness, aging, biological clock cycle abnormalities, house dust and environmental hormones, wrinkles and acne , Skin conditions such as rough skin, psoriasis and atopy, ie, phenotype worsen. A phenotype refers to a visible characteristic of an organism that arises from the interaction of a genotype with the environment.
A normal mammalian cell expresses about 20,000 to 30,000 out of more than 40,000 genes contained in its genome. Many genes are ubiquitously expressed. There are also non-universally expressed genes that differentiate cells and change cell functions.
In skin conditions such as wrinkles, itching, acne, rough skin, psoriasis and atopy, i.e. abnormal phenotypes, the pattern of gene expression in tissues and cells changes compared to the expression pattern seen in normal skin conditions There is a possibility.

従来より、これらの表現型の変化は、外観の評価に始まり、皮膚の水分量、脂質量及びその組成、皮膚pHの測定といった非侵襲的手法により評価されている。また、皮膚をバイオプシーした生検を用いて特定の遺伝子についての発現をRT - PCR、real time RT-PCRもしくはNorthern blottngで評価したり、複数の遺伝子発現をSAGE(Serial Analysis of Gene Expression)を用いて評価している。タンパク質発現レベルでは抗体が存在する種類に限定されるが、コラーゲンやMMPsの他、細胞の分化や炎症に関わると考えられているラミニンやインテグリン、インターロイキンなどの発現がELISA(Enzyme linked immuno solvent assay)やWestern blotting、もしくは免疫組織染色の手法で解析され、皮膚の状態を評価するバイオマーカーが見出されている。
皮膚(光)老化に伴う、遺伝子の変化に関しては、日光性弾力線維症においてフィブリリンの定常状態のmRNAレベルの変化が実証されている(Bernstein他、1994)。また、真皮と基底膜を仲介して接している表皮組織中に存在するケラチノサイトは、UVAおよび/またはUVB波照射に応答して、線維芽細胞合成活性を刺激することができる多くのメディエータを分泌し、それらのうちのいくつか、例えばTGF−β、IL−1β、およびIL−10は、エラスチン遺伝子のプロモーターを活性化し、エラスチンの蓄積を増すことが示されている(Kahari他、1992;Mauviel他、1993;Reitamo他、1994)。
近年、同一のサンプルについて、網羅的に遺伝子発現を捉えることが可能なマイクロアレイを用いた研究がなされている。マイクロアレイは、数千個から数万個までの個々の遺伝子に対応した、オリゴヌクレオチド配列を含む固相系である。マイクロアレイを利用して、組織または細胞培養物の抽出物を試験し、治療、傷害、年齢、性別、民族、薬物、食物、および化粧品に応答して、どの遺伝子がオンまたはオフであるか、そして発現の変動度合いを決定することができる。遺伝子発現の変動は、遺伝子産物であるタンパク質の発現及びタンパク質の翻訳後修飾に先立って生じており、生体の初期応答を解析する上で極めて重要である。
Conventionally, these phenotypic changes have been evaluated by non-invasive techniques such as skin moisture content, lipid content and composition, and skin pH measurement, starting with appearance assessment. In addition, biopsy of skin is used to evaluate the expression of specific genes using RT-PCR, real time RT-PCR or Northern blottng, and multiple gene expression using SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) It is evaluated. The protein expression level is limited to the type of antibody present, but in addition to collagen and MMPs, expression of laminin, integrins, interleukins, etc. that are thought to be involved in cell differentiation and inflammation is expressed by ELISA (Enzyme linked immuno solvent assay). ), Western blotting, or immunohistological staining techniques, and biomarkers for evaluating skin conditions have been found.
Regarding genetic changes associated with skin (light) aging, changes in steady-state mRNA levels of fibrillin have been demonstrated in solar elastic fibrosis (Bernstein et al., 1994). In addition, keratinocytes present in epidermal tissue that mediates contact with the dermis and basement membrane secrete many mediators that can stimulate fibroblast synthesis activity in response to UVA and / or UVB wave irradiation. However, some of them, such as TGF-β, IL-1β, and IL-10, have been shown to activate the promoter of the elastin gene and increase the accumulation of elastin (Kahari et al., 1992; Mauviel). Et al., 1993; Reitamo et al., 1994).
In recent years, studies using microarrays capable of comprehensively capturing gene expression for the same sample have been conducted. A microarray is a solid-phase system containing oligonucleotide sequences corresponding to thousands to tens of thousands of individual genes. Microarrays are used to test tissue or cell culture extracts, which genes are on or off in response to treatment, injury, age, sex, ethnicity, drugs, food, and cosmetics, and The degree of expression variation can be determined. Variations in gene expression occur prior to the expression of the protein that is the gene product and post-translational modification of the protein, and are extremely important in analyzing the initial response of the organism.

紫外線B波を表皮ケラチノサイトへ照射することにより、heat shock protein(HSP)-27の遺伝子発現が上昇し、一方、ケラチン6やケラチン17の遺伝子発現が低下することが見出されている(非特許文献1)。しかしながら、非特許文献1の試験方法であるcDNAアレイは数の多いプローブクローンをスポッティング用に準備しなければならず、その発現解析対象となるクローンの選択によっては変動している遺伝子群を測定できていない可能性が多分に起こり得る。
また、4MEDの紫外線をヒト臀部皮膚ケラトームに照射し、遺伝子発現を解析した結果、発現が増加する18種類の遺伝子マーカー及び発現が減少する17種類の遺伝子マーカーが見出された(特許文献1:特表2005−520483号公報)。並びに、(特許文献2:特表2004−526410号公報)においても細胞に紫外線を暴露したときに変化する遺伝子マーカーが見出されている。人老化マーカータンパク質(ヒトSMP)を認識するモノクロナール抗体が特許文献3(特開平8−319298号公報)、新規な人の老化又は人のストレスのマーカーを検出するための方法及び検出試薬として、Asp151がβD体であるαAクリスタリンに対する抗体を用いることが特許文献4(特開2002−107363号公報)に開示されている。
しかしながら、これらは光老化を受けた状態での遺伝子発現の変化を解析しており、表現型が変化していない段階で、表現型の変化を予測できるかどうかは不明である。
It has been found that by irradiating epidermal keratinocytes with ultraviolet B waves, heat shock protein (HSP) -27 gene expression is increased, while keratin 6 and keratin 17 gene expression is decreased (non-patented). Reference 1). However, the cDNA array, which is the test method of Non-Patent Document 1, must prepare a large number of probe clones for spotting, and can measure a fluctuating gene group depending on the selection of clones for expression analysis. Maybe not likely.
Moreover, as a result of irradiating the human buttock skin keratome with 4 MED ultraviolet rays and analyzing the gene expression, 18 gene markers whose expression increases and 17 gene markers whose expression decreases are found (Patent Document 1: JP 2005-520483 A). In addition, also in (Patent Document 2: Japanese Translation of PCT International Publication No. 2004-526410), a genetic marker that changes when ultraviolet rays are exposed to cells has been found. Monoclonal antibodies recognizing human aging marker protein (human SMP) are disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-319298), a method for detecting a new human aging or human stress marker and a detection reagent, Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-107363) discloses the use of an antibody against αA crystallin in which Asp 151 is a βD form.
However, these are analyzing changes in gene expression in the state of being photoaged, and it is unclear whether changes in phenotype can be predicted when the phenotype has not changed.

特表2005−520483号公報JP-T-2005-520483 特表2004−526410号公報JP-T-2004-526410 特開平8−319298号公報JP-A-8-319298 特開2002−107363号公報JP 2002-107363 A Bernd Becker,Thomas Vogt,Michael Landthaler,and Wilhelm Stolz 著 「Detection of Differentially Regulated Genes in Keratinocytes by cDNA Array Hybridization:Hsp27 and Other Novel Players in Response to Artficial Ultraviolet Radiation」 THE JOURNAL OF INVESTGATIVE DERMATOLOGY VOL.116 NO.6 JUNE 2001,p.983-988Bernd Becker, Thomas Vogt, Michael Landthaler, and Wilhelm Stolz, “Detection of Differentially Regulated Genes in Keratinocytes by cDNA Array Hybridization: Hsp27 and Other Novel Players in Response to Artficial Ultraviolet Radiation” THE JOURNAL OF INVESTGATIVE DERMATOLOGY VOL.116 NO.6 JUNE 2001, p. 983-988

本発明の課題は、皮膚老化マーカーとなる遺伝子を利用した皮膚の老化を検査する方法を提供することである。特に、皮膚の光老化に関する。   The subject of this invention is providing the method of test | inspecting the aging of the skin using the gene used as a skin aging marker. In particular, it relates to photoaging of the skin.

本発明の主な構成は次のとおりである。
(1)β−cateninを測定することを特徴とする皮膚老化の検査方法。
(2)皮膚老化が光老化であることを特徴とする(1)に記載された皮膚老化の検査方法。
(3)β−cateninの測定がELISA法によるものである(1)又は(2)に記載の方法。
The main configuration of the present invention is as follows.
(1) A method for examining skin aging, which comprises measuring β- catenin.
(2) The method for examining skin aging according to (1), wherein the skin aging is photoaging.
(3) The method according to (1) or (2), wherein the measurement of β-catenin is by ELISA.

皮膚老化、特に、紫外線被爆などを主な原因とする光老化のマーカー遺伝子である(A1)〜(A10)及び(B1)〜(B15)に示す25個のヒト遺伝子を利用した皮膚老化の検査方法を提供することができた。このマーカー遺伝子を利用することにより、皮膚老化、特に、紫外線照射などに起因する光老化による皮膚の変調を判定することができる。
また、このマーカー遺伝子を利用することにより、紫外線照射による皮膚の変調、老化などを抑制する化合物の探索に活用することができる。
この25個のヒト遺伝子に対応するマウスの遺伝子とさらに(A11)及び(B16)〜(B18)4個の遺伝子を加えたマウスの遺伝子29を利用して紫外線照射による皮膚の変調、老化などを抑制する化合物の探索に活用することができる。
本発明は、各遺伝子を指標として明記しているが、各遺伝子に対応して産出されるタンパク質を着目した遺伝子と同様に指標とすることができる。例えば、遺伝子(B1)GenBank Accession No. NM_007614の産物であるβ−catenin及び/又は遺伝子(B4)GenBank Accession No.BB794642の産物であるmelanoma antigen family A1を有効な指標とすることができることを例示する。
Examination of skin aging using 25 human genes shown in (A1) to (A10) and (B1) to (B15), which are marker genes for photoaging mainly due to skin aging, particularly ultraviolet exposure Could provide a way. By utilizing this marker gene, it is possible to determine skin aging, in particular, skin modulation due to photoaging caused by ultraviolet irradiation or the like.
In addition, by using this marker gene, it can be used for searching for a compound that suppresses skin modulation or aging caused by ultraviolet irradiation.
Using the mouse gene 29 corresponding to these 25 human genes and the mouse gene 29 in which four genes (A11) and (B16) to (B18) are further added, modulation of the skin by UV irradiation, aging, etc. It can utilize for the search of the compound to suppress.
In the present invention, each gene is specified as an index, but a protein produced corresponding to each gene can be used as an index in the same manner as a gene focused on. For example, it is exemplified that β-catenin, which is a product of gene (B1) GenBank Accession No. NM — 007614, and / or melanoma antigenic family A1, which is a product of gene (B4) GenBank Accession No. BB794642, can be used as effective indexes. .

本発明の研究過程において、皮膚老化の表現型である「しわ」、「皮膚水分量」、「8−ヒドロキシ−2’−デオキシグアノジン生成量」、「酸化カルボニルタンパク」を指標とし、これらが外面的には変化しない時点において遺伝子発現が変化する遺伝子に着目して皮膚老化遺伝子マーカーを探求した。
皮膚老化の進行度を判定するための遺伝子マーカーは、皮膚老化の進行に伴って発現が上昇し続ける、あるいは低下し続けることが必要である。
本発明により、皮膚老化の過程で遺伝子発現が上昇し続ける遺伝子群(List1)(A1)〜(A11)、及び発現が下降し続ける遺伝子群(List2)(B1)〜(B18)が見出された。なお、「Accession No.」は、各遺伝子のGenBank(NCBIの核酸配列データベース)における識別番号であり、Probe Set IDはAffymetrix社製Gene Chip Expression Array固有の識別番号である。これらの遺伝子は、ヒト遺伝子とマウス遺伝子の対応関係が表1、表2に示されている。以下に示す遺伝子の記号は、特にことわらない限りマウスの遺伝子で示す。
また、本発明は、指標として明記した各遺伝子、及び、各遺伝子に対応して産出されるタンパク質を着目した遺伝子と同様に指標とすることができる。例えば、遺伝子(B1)GenBank Accession No. NM_007614の産物であるβ−catenin及び/又は遺伝子(B4)GenBank Accession No.BB794642の産物であるmelanoma antigen family A1を有効な指標とすることができることを例示する。
In the research process of the present invention, the skin aging phenotypes “wrinkle”, “skin moisture”, “8-hydroxy-2′-deoxyguanodine production”, and “carbonyl oxide protein” are used as indices. We searched for skin aging gene markers by focusing on genes whose gene expression changes at the time when they do not change externally.
The genetic marker for determining the progress of skin aging needs to continue to increase or decrease as the skin aging progresses.
According to the present invention, a gene group (List1) (A1) to (A11) whose gene expression continues to increase during the process of skin aging and a gene group (List2) (B1) to (B18) whose expression continues to decrease are found. It was. “Accession No.” is an identification number of each gene in GenBank (NCBI nucleic acid sequence database), and Probe Set ID is an identification number unique to Gene Chip Expression Array manufactured by Affymetrix. Table 1 and Table 2 show the correspondence between human genes and mouse genes. Unless otherwise stated, the gene symbols shown below are represented by mouse genes.
In addition, the present invention can use each gene specified as an index and a protein produced corresponding to each gene as an index in the same manner as a gene focused on. For example, it is exemplified that β-catenin, which is a product of gene (B1) GenBank Accession No. NM — 007614, and / or melanoma antigenic family A1, which is a product of gene (B4) GenBank Accession No. BB794642, can be used as effective indexes. .

皮膚老化の過程で遺伝子発現が上昇し続ける遺伝子群(List1)は、次の(A1)〜(A11)11個の遺伝子である。
(A10)6-phosphofructo-2-kinase、別名fructose-2,6-biphosphatase 3は、Accession No.がNM_133232の遺伝子であり、酵素としてfructose-2,6-bisphosphate 2-phosphatase 活性、ATP binding活性がある。
(A5)dystrophin, muscular dystrophyは、Accession No.がNM_007868の遺伝子で筋発
達に関わる不溶性のタンパクをコードしている遺伝子である。
(A8)cyclinHは、Accession No. NM_023243の遺伝子で、というヌクレオチド除去修復(nucleotide excise repair:NER)過程に関与するTFIIHという転写因子複合体の構成因子の一つであり、DNA傷害と密接に関与している。
(A9)SMC6 structural maintenance of chromosomes 6-like 1は、Accession No.のAU022584の遺伝子であり、細胞核に局在するATP結合活性を有する遺伝子である。
(A6)RIKEN cDNA 1600014C10 geneは、Accession No.がBC019834である遺伝子であり、細胞膜と相互作用すること以外の機能は知られていない。
(A1)COX15 homolog, cytochrome c oxidase assembly proteinは、Accession No.がBC021498の遺伝子である。
(A11)RIKEN cDNA 2310007F12 geneは、Accession No. がBG070464の遺伝子である。
(A2)hyperparathyroidism 2 homologは、Accession No. がBB622571の遺伝子である。
(A3)microtubule-associated protein, RP/EB family, member 1は、Accession No. がBB464192の遺伝子で、遺伝子産物であるタンパク質は微小管結合活性を有し、細胞運動や細胞周期、細胞分裂などの生物現象と密接な関わりがある。
(A4)myosin IXaは、Accession No.がBB524436の遺伝子で、その遺伝子産物はGTPase 活性化作用やジアシルグリセロール結合活性を有し、細胞骨格を形成するタンパク質である。
(A7)F-Box protein3は、Accession No. AV024918の遺伝子で、その遺伝子産物は酸化・老化タンパクがユビキチン化されてリソソームにて処分される過程で酸化タンパクを
認識するアクセプターとして作用する。 MyosinIXa(A4)やDystrophin(A5)は筋組織に偏在しているタンパクであり、しわが皮膚組織よりも深部の筋肉の変化と関係していることは最近判明してきている。
The gene group (List1) whose gene expression continues to increase during the skin aging process is the following 11 genes (A1) to (A11).
(A10) 6-phosphofructo-2-kinase, also known as fructose-2,6-biphosphatase 3, is a gene whose Accession No. is NM_133232, and has fructose-2,6-bisphosphate 2-phosphatase activity and ATP binding activity as an enzyme. is there.
(A5) dystrophin and muscular dystrophy are genes whose Accession No. is NM_007868 and encode an insoluble protein involved in muscle development.
(A8) CyclinH is a gene of Accession No. NM_023243 and is one of the components of the transcription factor complex called TFIIH that is involved in the nucleotide excise repair (NER) process, and is closely related to DNA damage. is doing.
(A9) SMC6 structural maintenance of chromosomes 6-like 1 is a gene of Accession No. AU022584, which is a gene having ATP binding activity localized in the cell nucleus.
(A6) RIKEN cDNA 1600014C10 gene is a gene whose Accession No. is BC019834 and has no known function other than interacting with the cell membrane.
(A1) COX15 homolog, cytochrome c oxidase assembly protein is a gene whose Accession No. is BC021498.
(A11) RIKEN cDNA 2310007F12 gene is a gene whose Accession No. is BG070464.
(A2) Hyperparathyroidism 2 homolog is a gene whose Accession No. is BB622571.
(A3) The microtubule-associated protein, RP / EB family, member 1 is a gene whose Accession No. is BB464192, and the protein that is the gene product has microtubule binding activity, such as cell movement, cell cycle, cell division, etc. Closely related to biological phenomena.
(A4) myosin IXa is a gene whose Accession No. is BB524436, and its gene product has a GTPase activation action and a diacylglycerol binding activity and forms a cytoskeleton.
(A7) F-Box protein 3 is the gene of Accession No. AV024918, and its gene product acts as an acceptor that recognizes the oxidized protein in the process in which the oxidized / senescent protein is ubiquitinated and disposed of in the lysosome. MyosinIXa (A4) and Dystrophin (A5) are proteins that are ubiquitous in muscle tissue, and it has recently been found that wrinkles are associated with changes in muscles deeper than skin tissue.

発現が下降し続ける遺伝子(List2)は、次の(B1)〜(B18)の18個である。
(B15)zinc finger and BTB domain containing 16は、Accession No. AA419994の遺伝子であり、遺伝子産物のタンパク質は細胞生長のネガティブフィードバック制御、アポトーシスの制御等に関与する細胞核に局在する転写制御複合体の構成因子の一つである。
(B1)βcateninは、Accession No. NM_007614の遺伝子であり、DNAや他のタンパク質との結合、特に接着分子であるカドヘリンとの結合活性を有し細胞−細胞間の接着を、他に転写因子活性化、TGFβシグナル経路やWnt/βcateninシグナル経路の主要分子として、皮膚組織に限定されず、各組織の老化やガン化に関与している。
(B13)transformation related protein 53 binding protein 1は、Accession No.がAJ414734の遺伝子で、遺伝子産物であるタンパク質はDNA修復やDNA依存性転写制御などの活性を有する。
(B14)WD repeat domain 22は、Accession No.がBC027227の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は明らかにされていない。
(B2)RIKEN cDNA 1110037N09 geneは、Accession No.がBE197381の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は明らかにされていない。
(B3)DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily A, member 3は、Accession No. AK007852の遺伝子であり、その遺伝子産物であるタンパク質はタンパク質のフォールディング(折りたたみ)に関与する熱ショックタンパク質である。
(B4)melanoma antigen は、Accession No.がBB794642の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質はメラノーマの変化・運動性と対応しており、皮膚組織の色素沈着やガン化と関係が深い。
(B16)RIKEN cDNA 5730439E10 geneは、Accession No.がBQ031255の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は明らかにされていない。
(B5)AP2 associated kinase 1は、Accession No. BG067888の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は明らかにされていない。
(B18)RIKEN cDNA 2700060E02 geneは、Accession No.がAV167877の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質は細胞核で発現していること以外の機能は明らかにされていない。
(B6)G-rich RNA sequence binding factor 1は、Accession No.がBB223437の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質はRNAなどの核酸に結合する活性があり、転写因子(TFIIB)のシグナルペプチドとして作用する。
(B7)gap junction membrane channel protein alpha 1はAccession No.がAV330726の遺伝子であり、その遺伝子産物であるタンパク質はConnexin 43(Gap junction 43 kDa heart protein)と呼ばれ、Gapジャンクション形成など、細胞―細胞間のシグナル伝達に関与する。
(B8)mitogen activated protein kinase kinase kinase 12は、Accession No.がBB370469の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質はタンパク質のセリン、スレオニン、チロシンなどのアミノ酸残基のリン酸化を触媒する酵素であり、マグネシウムイオン結合活性やATP結合活性も有する。
(B17)GPI-anchored membrane protein 1は、Accession No.がBE981338の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は未解明である。
(B9)glucose phosphate isomerase 1はAccession No.がBB271021の遺伝子で、その遺
伝子産物であるタンパク質はグルコース−6−リン酸をフルクトース−6−リン酸への異性化反応を触媒する酵素であり、サイトカイン活性や成長因子活性も示す。
(B10)myocyte enhancer factor 2Aは、Accession No.がAV255689の遺伝子であり、その遺伝子産物であるタンパク質はDNA結合活性を有し、DNA依存的に転写制御活性を有する。
(B11)cDNA sequence AB023957は、Accession No.がBB271021の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質の機能は未解明である。
(B12)mitochondrial ribosomal protein L52は、Accession No.がAV024918の遺伝子で、その遺伝子産物であるタンパク質はリボソーム構成因子の一つである。
The genes (List2) whose expression continues to fall are the following 18 (B1) to (B18).
(B15) zinc finger and BTB domain containing 16 is the gene of Accession No. AA419994, and the protein of the gene product is a transcriptional control complex localized in the cell nucleus involved in negative feedback control of cell growth, control of apoptosis, etc. One of the constituent factors.
(B1) βcatenin is a gene of Accession No. NM — 007614, has binding activity with DNA and other proteins, particularly binding activity with cadherin, an adhesion molecule, and other cell-cell adhesion, transcription factor activity As a major molecule of TGFβ signaling pathway and Wnt / βcatenin signaling pathway, it is not limited to skin tissue but is involved in aging and canceration of each tissue.
(B13) transformation related protein 53 binding protein 1 is a gene whose Accession No. is AJ414734, and the protein that is a gene product has activities such as DNA repair and DNA-dependent transcriptional control.
(B14) WD repeat domain 22 is a gene whose Accession No. is BC027227, and the function of the protein that is its gene product has not been clarified.
(B2) RIKEN cDNA 1110037N09 gene is the gene whose Accession No. is BE197381, and the function of the protein that is the gene product has not been clarified.
(B3) DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily A, member 3 is the gene of Accession No. AK007852, and the protein that is the gene product is a heat shock protein involved in protein folding.
(B4) The melanoma antigen is a gene whose Accession No. is BB794642, and the protein of the gene product corresponds to the change / motility of melanoma, and is closely related to pigmentation and canceration of skin tissue.
(B16) RIKEN cDNA 5730439E10 gene is a gene whose Accession No. is BQ031255, and the function of the protein that is the gene product has not been clarified.
(B5) AP2 associated kinase 1 is a gene of Accession No. BG067888, and the function of the protein that is its gene product has not been clarified.
(B18) RIKEN cDNA 2700060E02 gene is a gene whose Accession No. is AV167877, and the function other than that the gene product protein is expressed in the cell nucleus has not been clarified.
(B6) G-rich RNA sequence binding factor 1 is a gene whose Accession No. is BB223437, and the protein that is the gene product has an activity to bind to nucleic acids such as RNA, and acts as a signal peptide of transcription factor (TFIIB). To do.
(B7) The gap junction membrane channel protein alpha 1 is the gene whose Accession No. is AV330726, and the protein that is the gene product is called Connexin 43 (Gap junction 43 kDa heart protein). Involved in signal transduction between.
(B8) mitogen activated protein kinase kinase kinase 12 is an enzyme whose Accession No. is BB370469, and the protein that is the gene product is an enzyme that catalyzes the phosphorylation of amino acid residues such as serine, threonine, and tyrosine of the protein, It also has magnesium ion binding activity and ATP binding activity.
(B17) GPI-anchored membrane protein 1 is a gene whose Accession No. is BE981338, and the function of the protein that is the gene product is unclear.
(B9) Glucose phosphate isomerase 1 is a gene whose Accession No. is BB271021, and the protein that is the gene product is an enzyme that catalyzes the isomerization reaction of glucose-6-phosphate to fructose-6-phosphate. Also shows activity and growth factor activity.
(B10) Myocyte enhancer factor 2A is a gene whose Accession No. is AV255689, and the protein that is the gene product has DNA-binding activity and transcription-dependent activity in a DNA-dependent manner.
(B11) cDNA sequence AB023957 is a gene whose Accession No. is BB271021, and the function of the protein that is the gene product is unclear.
(B12) Mitochondrial ribosomal protein L52 is a gene whose Accession No. is AV024918, and the protein that is the gene product is one of the ribosome components.

特に、これらの29個の遺伝子は、紫外線被爆などが主な原因である皮膚の光老化に伴う皮膚老化遺伝子マーカーである。
これらの29個の遺伝子の発現量状態を、お腹などの日光に直接曝さない部分の皮膚、あるいは滅多に曝さない部分の皮膚と日常的に日光に曝される手や顔の皮膚とを比較することにより、紫外線に暴露された皮膚の変調を判定することが可能である。
In particular, these 29 genes are skin aging gene markers associated with photoaging of the skin, which is mainly caused by ultraviolet exposure.
The expression level of these 29 genes is compared with the skin of the part not directly exposed to sunlight, such as the stomach, or the skin of the part rarely exposed to the skin of the hand or face that is routinely exposed to sunlight. Thus, it is possible to determine the modulation of the skin exposed to ultraviolet light.

これらの29個の遺伝子から選択される、マーカー遺伝子セットのうちの少なくとも一つの遺伝子発現が、紫外線に暴露された皮膚において、(i)紫外線に暴露されていない対照または(ii)紫外線への暴露が遮蔽もしくは減弱されている対照と比較して変調されているかどうかを判定することが可能となる。個人に適用した場合には、少なくとも一つの遺伝子発現における変調の判定によって、その個人が、皮膚の光損傷または光老化、及び老化に対して感受性である、または非常に敏感であると識別することが可能となる。
ヒト個人(人種、性別、生活習慣)によって、光や紫外線をはじめとする外部環境の変化に対する感受性は異なる。本願発明が開示する遺伝子群は、紫外線の刺激で発現が上昇し続ける/低下し続ける遺伝子を挙げており、個人個人のこれらの遺伝子発現の状態を測定すれば、「皮膚老化の状態がどの程度進行しているか」もしくは「今後の生活を積み重ねることによって、どの程度皮膚老化が進行するのか」が予測でき得る、“皮膚老化マーカー遺伝子発現測定キット”のような装置を提供することが可能となる。
遺伝子発現解析手法は、cDNAマイクロアレイ、SAGE(Serial Analysis of Gene Expression)、RT-PCR、Northern Blottingなどがある。その中で、cDNAマイクロアレイが測定キットとして、簡便且つ有効である。
皮膚老化マーカー遺伝子発現測定キットとして、29の個々の遺伝子を一つ一つPCRなどの技術で測定することも可能である。また、Gene Chip(Affymetrix)の形態にすることも可能である。
しかし、29の個々の遺伝子を一つ一つPCRなどの技術で測定する皮膚老化マーカー遺伝子発現測定キットは同じ操作を反復することとなり能率的でない、また、本明細書に記載したGene Chip(Affymetrix)の技術の応用は、22,000を超える遺伝子のデータから逐一29個の遺伝子を検索することは手間がかかり、一回の測定についてのコストが非常に高価になってしまう。
Expression of at least one of the marker gene sets selected from these 29 genes is either (i) a non-UV exposed control or (ii) UV exposed in skin exposed to UV radiation. It can be determined whether is modulated relative to a control that is shielded or attenuated. When applied to an individual, the individual is identified as sensitive or very sensitive to photo-damage or photoaging of the skin and aging by determining the modulation in at least one gene expression Is possible.
Sensitivity to changes in the external environment such as light and ultraviolet rays varies depending on the individual (race, gender, lifestyle). The gene group disclosed by the present invention lists genes whose expression continues to increase / decrease due to the stimulation of ultraviolet rays. By measuring the expression state of these genes in an individual, "how much is the skin aging state?" It is possible to provide a device such as a “skin aging marker gene expression measurement kit” that can predict whether “it is progressing” or “how much skin aging will progress by accumulating future life”. .
Gene expression analysis methods include cDNA microarray, SAGE (Serial Analysis of Gene Expression), RT-PCR, Northern Blotting and the like. Among them, cDNA microarray is convenient and effective as a measurement kit.
As a skin aging marker gene expression measurement kit, 29 individual genes can be measured one by one by a technique such as PCR. It is also possible to adopt a form of Gene Chip (Affymetrix).
However, a skin aging marker gene expression measurement kit that measures 29 individual genes one by one using a technique such as PCR is not efficient because it repeats the same operation, and the Gene Chip (Affymetrix described in this specification). In the application of the technique (2), it is troublesome to search for 29 genes one by one from the data of more than 22,000 genes, and the cost for one measurement becomes very expensive.

他の皮膚老化マーカー遺伝子発現測定キットとしては、29個の遺伝子全て、もしくは一部の遺伝子発現解析を測定可能とするスポット型cDNAマイクロアレイを作製することにより、皮膚老化や光傷害の進行程度を簡便に正しく迅速に評価することが可能である。
皮膚老化マーカー遺伝子発現測定キットは皮膚のみならず、皮膚代用品の測定が可能である。皮膚代用品としては、重層したコラーゲンゲルにダメージを受けた皮膚構成細胞との共培養や市販の皮膚三次元皮膚モデルを改良して擬似的な人工皮膚としてスクリーニング系に用いたり、生体成分である還元糖とタンパク質とを溶液系でインキュベートしてできるアドバンスド・エンド・グリケーションの生成抑制作用を鑑別する方法が知られている。特に、皮膚外用剤の有効成分のインビトロのスクリーニングにおいて、皮膚三次元モデルを用いて皮膚外用剤構成成分の安全性や有効性の評価方法を用いることができる。例えば、ヒト皮膚の完全疑似皮膚モデルであるLSE(LivingSkin Equivalent)は、分化して多層化したヒト上皮細胞からなる上層、およびコラーゲンゲル内にヒト皮膚線維芽細胞が埋め込まれた下層より構成されている。また、ヒト以外の生物種におけるラット、マウス、モルモット、ブタ(特にユカタンミニブタ)などの哺乳類の皮膚も代替品として利用でき、特に飼育中に様々な環境因子(紫外線、太陽光、煙暴露、代謝異常、乾燥、加齢、体内時計周期異常、ハウスダストや環境ホルモンなどのストレス)に対する皮膚の影響を評価するときに有効である。
本発明において、遺伝子発現を、遺伝子産物であるタンパク質を測定することにより評価することが可能である。例えば、ウェスタンブロット法、免疫組織化学分析法、ELISA法、抗体アレイなどを利用して測定することができる。
タンパク質の生成量を測定するためには、測定の対象となるタンパク質を特異的に認識する抗体を用いるとよい。抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体のいずれであってもよい。これらの抗体は公知の方法で製造することができるし、また、市販されているものもある。ウェスタンブロット法で測定する場合には、抗体は、125I標識プロテインA、ペルオキシダーゼ結合IgGなどを用いて二次的に検出される。免疫組織化学分析法で測定する場合には、抗体は、蛍光色素、フェリチン、酵素などで標識するとよい。
As another skin aging marker gene expression measurement kit, the progress of skin aging and photodamage can be simplified by preparing a spot-type cDNA microarray that can measure all 29 genes or a part of gene expression analysis. It is possible to evaluate correctly and quickly.
The skin aging marker gene expression measurement kit can measure not only skin but also skin substitutes. As a skin substitute, co-culture with skin constituent cells damaged by the overlaid collagen gel, improve the commercially available skin three-dimensional skin model and use it as a simulated artificial skin in the screening system, or a biological component There is known a method for differentiating the production-inhibiting action of advanced end glycation produced by incubating reducing sugar and protein in a solution system. In particular, in an in vitro screening for an active ingredient of a skin external preparation, a method for evaluating the safety and effectiveness of the skin external preparation constituents can be used using a three-dimensional skin model. For example, LSE (Living Skin Equivalent), which is a fully simulated skin model of human skin, is composed of an upper layer composed of human epithelial cells differentiated and multilayered, and a lower layer in which human skin fibroblasts are embedded in a collagen gel. Yes. In addition, the skin of mammals such as rats, mice, guinea pigs and pigs (especially Yucatan minipigs) in non-human species can also be used as an alternative, and various environmental factors (UV, sunlight, smoke exposure, metabolism, etc.) It is effective when evaluating the influence of the skin on abnormalities, dryness, aging, abnormal biological clock cycles, stress such as house dust and environmental hormones).
In the present invention, gene expression can be evaluated by measuring a protein that is a gene product. For example, it can be measured using Western blotting, immunohistochemical analysis, ELISA, antibody array and the like.
In order to measure the amount of protein produced, an antibody that specifically recognizes the protein to be measured may be used. The antibody may be either a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. These antibodies can be produced by known methods, and some are commercially available. When measured by Western blotting, the antibody is secondarily detected using 125 I-labeled protein A, peroxidase-conjugated IgG, or the like. When measurement is performed by immunohistochemical analysis, the antibody may be labeled with a fluorescent dye, ferritin, enzyme, or the like.

これらの遺伝子を用いて、抗老化作用を示す候補物質の探索、スクリーニングに用いることが可能である。これらの29個の遺伝子について、抗酸化作用を示し抗老化作用物質として既知の、トコフェロール(ビタミンE)とCoQ10を摂取させて、非摂取と比較することにより、抗老化化合物のスクリーニング手段としての有効性を確認することができた。   These genes can be used for searching and screening for candidate substances exhibiting anti-aging effects. These 29 genes are effective as a screening tool for anti-aging compounds by ingesting tocopherol (vitamin E) and CoQ10, which are known as anti-aging agents and exhibit anti-oxidation effects, and compare with non-ingestion. I was able to confirm the sex.

(実施例1)
日常生活レベルの紫外線をへアレスマウスに照射すると約10週間を経てシワが形成される。シワ形成過程における経時的な遺伝子発現を測定した。表現型が悪化する前に変化する遺伝子に着目して、マーカーとする遺伝子を抽出した。
Example 1
When hairless mice are irradiated with ultraviolet rays of the daily life level, wrinkles are formed after about 10 weeks. The gene expression over time in the wrinkle formation process was measured. Focusing on genes that change before the phenotype worsens, we extracted genes that serve as markers.

I.実験動物
I−1.種・系統・性別
種:マウス、系統:Hos:HR1(ヘアレスマウス)、性別:雌
I−2.飼育開始週齢
5週齢(1週間飼育後6週齢から紫外線照射試験を開始した)
I−3.微生物グレード
SPF
I−4.ブリーダー
清水実験材料株式会社
I. Experimental animals I-1. Species / strain / sex Species: mouse, strain: Hos: HR1 (hairless mouse), sex: female I-2. Breeding start age
5 weeks of age (starting UV irradiation at 6 weeks of age after 1 week of breeding)
I-3. Microorganism grade
SPF
I-4. Breeder Shimizu Experimental Materials Co., Ltd.

II.飼育環境
設定温湿度:24±1℃、相対湿度55±5%
空調設備:オールフレッシュ方式
照明時間:12時間自動点灯・消灯方式
飼育設備:プラスチック製ケージ 5匹/ケージ
飼 料:粉末滅菌飼料 MF−1(オリエンタル酵母工業(株))を自由摂取、MF−1にトコフェロールもしくはCoQ10を0.05重量%混合した飼料も別途調製した。
試験対象物の投与:粉末混餌として自由摂取させた。解剖18時間前から絶食させた。
給水:滅菌済の水道水を自由摂取
II. Breeding environment setting temperature and humidity: 24 ± 1 ℃, relative humidity 55 ± 5%
Air-conditioning equipment: All-fresh system Lighting time: 12 hours Automatic on / off system Breeding equipment: 5 plastic cages / cage Feeding: Powdered sterilized feed MF-1 (Oriental Yeast Industry Co., Ltd.), MF-1 A feed containing 0.05% by weight of tocopherol or CoQ10 was also prepared separately.
Administration of test subject: Ad libitized as a powdered diet. Fasted 18 hours before dissection.
Water supply: Free intake of sterilized tap water

III.紫外線照射に使用した器具
UV-B波及びUV-A波用可搬照射装置(セントラルメディカル製)
UV-A波照射ランプ(FL20S・E−30/DMRクリニカルサプライ製)
UV-B波照射ランプ(FL20S・BL/DMRクリニカルサプライ製)
III. Equipment used for UV irradiation
Portable irradiation equipment for UV-B and UV-A waves (manufactured by Central Medical)
UV-A wave irradiation lamp (FL20S / E-30 / DMR Clinical Supply)
UV-B wave irradiation lamp (FL20S / BL / DMR Clinical Supply)

IV.試験条件
IV−1 紫外線照射
各ケージ毎に専用の容器に動物を移し、非拘束状態で紫外線照射を実施した。
一回あたりの紫外線照射は、
UV-B波については積算量20mJ/cm2(紫外線強度平均3.33W/m2の条件で1分間照射)、
UV-A波については積算量100J/cm2(紫外線強度平均45〜50 W/m2の条件で約40分間照射)、をそれぞれUV-A波用、UV-B波用紫外線ランプを交換して実施した。
紫外線の積算量は、UV MONITOR MS-211-I(英弘精機製)を用いて測定した。紫外線照射は隔日で実施し、解剖直前の紫外線照射は解剖24時間前には終了させた。10週間紫外線照射群の場合、UV-B波700 mJ/cm2、UV-A波3.5kJ/cm2 通算で暴露される。
IV. Test condition IV-1 UV irradiation The animal was transferred to a dedicated container for each cage, and UV irradiation was performed in an unrestrained state.
UV irradiation per time
For UV-B waves, the cumulative amount is 20 mJ / cm 2 (irradiation for 1 minute under the condition of UV intensity average 3.33 W / m 2 ),
For UV-A waves, replace the UV lamps for UV-A waves and UV-B waves, respectively, with an integrated amount of 100 J / cm 2 (irradiation for about 40 minutes under the condition of an ultraviolet intensity average of 45 to 50 W / m 2 ). Carried out.
The accumulated amount of ultraviolet rays was measured using UV MONITOR MS-211-I (manufactured by Eihiro Seiki). Ultraviolet irradiation was performed every other day, and ultraviolet irradiation immediately before dissection was terminated 24 hours before dissection. In the case of UV irradiation group for 10 weeks, UV-B wave 700 mJ / cm 2 and UV-A wave 3.5 kJ / cm 2 are exposed.

IV−2 中間観察・測定
紫外線照射開始時(0wk、6週齢)、紫外線照射2週間毎に背部のシワ形成の目視評価、皮膚水分量の測定、8-ヒドロキシ-2’-デオキシグアノシンの測定、酸化カルボニルタンパクの測定を実施した。紫外線未照射群の結果に対して、紫外線照射群の結果を2群比較し、有意差検定はいずれもstudent’s t-test(p<0.05)で実施した。
IV-2 Interim observation and measurement At the start of UV irradiation (0wk, 6 weeks old), visual evaluation of wrinkle formation on the back every 2 weeks of UV irradiation, measurement of skin moisture content, measurement of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine Measurement of carbonyl oxide protein was carried out. The results of the UV irradiation group were compared with those of the UV non-irradiated group, and the significant difference test was performed by student's t-test (p <0.05).

IV−3 解剖
解剖18時間前から絶食させた個体の体重測定、皮膚水分量を測定後、ネンブタール麻酔(40mg/kg)腹腔内投与により麻酔を導入した。その後、写真撮影と皮膚のレプリカを採取した。
腹部を切開し、心臓よりヘパリン採血を行った。次に臓器について肉眼的観察を行った後に肝臓、後頭部から臀部における背部全体の皮膚を摘出した。背部皮膚に関しては、皮膚組織背側の尾付け根より首に向かい2cm、腰椎から右側に0.5cm部位の皮膚1cmを切り取り、ブアン固定、及びパラフィン包埋して皮膚組織を保存した。その他の背部皮膚は素早くアルミホイルに入れ液体窒素にて急速に凍結し−80℃で長期保存した。
IV-3 Dissection After measuring the body weight and skin moisture of an individual fasted from 18 hours before dissection, anesthesia was introduced by intraperitoneal administration of Nembutal anesthesia (40 mg / kg). Thereafter, photography and skin replicas were collected.
An incision was made in the abdomen, and heparin blood was collected from the heart. Next, after the macroscopic observation of the organ, the skin of the entire back of the buttock was removed from the liver and the back of the head. Regarding the back skin, 2 cm from the caudal root on the dorsal side of the skin tissue to the neck and 1 cm 2 of 0.5 cm site of the skin from the lumbar vertebra were cut out, fixed with Buan, and embedded in paraffin to preserve the skin tissue. The other back skin was quickly put in aluminum foil, rapidly frozen in liquid nitrogen, and stored at -80 ° C for a long time.

V 検体
紫外線未照射 0週間(6週齢) 各5匹
紫外線未照射 2週間(8週齢) 各5匹
紫外線未照射 4週間(10週齢) 各5匹
紫外線未照射 10週間(16週齢) 各5匹
紫外線未照射 10週間(16週齢)DL-α-トコフェロール混餌 各5匹
紫外線未照射 10週間(16週齢)CoQ10混餌 各5匹
紫外線照射 2週間(8週齢) 各5匹
紫外線照射 4週間(10週齢) 各5匹
紫外線照射 10週間(16週齢) 各5匹
紫外線照射 10週間(16週齢)DL-α-トコフェロール混餌 各5匹
紫外線照射 10週間(16週齢)CoQ10混餌 各5匹
V Specimen UV-irradiated 0 weeks (6 weeks old) 5 each UV-irradiated 2 weeks (8 weeks old) 5 each UV-irradiated 4 weeks (10 weeks old) 5 each UV-irradiated 10 weeks (16 weeks old) ) 5 animals each UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) DL-α-tocopherol mixed 5 animals each UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) CoQ10 5 animals each UV irradiation 2 weeks (8 weeks old) 5 animals each UV irradiation 4 weeks (10 weeks old) 5 each UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) 5 each UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) DL-α-tocopherol mixed diet 5 each UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) ) CoQ10 mixed feed 5 each

VI 外観変化
紫外線未照射0週及び10週間、そして紫外線照射10週間、紫外線照射10週間と同時に0.05重量%DL−α−トコフェロール混餌群、紫外線照射10週間と同時に0.05重量%CoQ10混餌群、紫外線照射2週間、4週間、6週間及び8週間のマウス写真を撮影し、しわのスコア化で皮膚老化の進行を評価した。
スコア0 しわが全く出来ていない
スコア1 軽微なしわが出来ている
スコア2 しわが出来ている
スコア3 深いしわが出来ている
VI Appearance change 0 weeks and 10 weeks without UV irradiation, 10 weeks with UV irradiation, 0.05 wt% DL-α-tocopherol mixed with UV irradiation for 10 weeks, 0.05 wt% CoQ10 mixed with UV irradiation for 10 weeks Mouse photographs of the group, 2 weeks, 4 weeks, 6 weeks and 8 weeks of UV irradiation were taken, and the progress of skin aging was evaluated by scoring wrinkles.
Score 0 No wrinkles score 1 Minor wrinkles score 2 Wrinkles score 3 Deep wrinkles

判断が不明瞭な検体については中間値の0.5をスコア化した。各群のスコアについて平均値±S.D.を求めた。2群間の有意差検定はstudent’s t-test(有意水準p<0.05)で実施した。結果を図1、2に示す。
図1に示したように、紫外線10週間照射群は紫外線未照射群に比べて有意にしわ形成が進行している。そして、DL−α−トコフェロールやCoQ10をそれぞれ混餌させた群では、しわ形成がUV(+)群に比べて、有意に抑制されていた。
図2に示したように、紫外線照射期間の変遷に伴ってしわ形成が進行しているが、有意にしわ形成が認められたのは紫外線照射4週間後からで、紫外線照射2週間では外観上、皮膚老化の現象は認められなかった。
紫外線照射により、マウス皮膚には酸化、乾燥が生じて筋肉の運動も関与してしわを形成していくと考えられるが、そのメカニズムは不明な点が多い。しかしながら、紫外線照射期間の違いによりしわの状態が変遷することを見出した。
For samples with unclear judgment, an intermediate value of 0.5 was scored. Mean ± SD was determined for the scores of each group. The significant difference test between the two groups was performed by student's t-test (significance level p <0.05). The results are shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, the formation of wrinkles progressed significantly in the group irradiated with ultraviolet light for 10 weeks compared to the group not irradiated with ultraviolet light. And in the group to which DL-α-tocopherol and CoQ10 were mixed, wrinkle formation was significantly suppressed as compared with the UV (+) group.
As shown in Fig. 2, wrinkle formation progressed with the transition of the ultraviolet irradiation period, but wrinkle formation was observed significantly after 4 weeks of UV irradiation, and on the appearance after 2 weeks of UV irradiation. No skin aging phenomenon was observed.
It is thought that the irradiation of ultraviolet rays causes oxidation and drying of the mouse skin, and wrinkles are formed with the involvement of muscle movement, but the mechanism is unclear. However, it has been found that the wrinkle state changes due to the difference in the ultraviolet irradiation period.

0週⇒紫外線未照射(しわ未形成)
2週⇒紫外線照射(しわ未形成)
4週⇒紫外線照射(しわ若干形成)
10週⇒紫外線照射(しわ形成)
0 weeks ⇒ No UV irradiation (wrinkle not formed)
2 weeks ⇒ UV irradiation (wrinkle not formed)
4 weeks ⇒ UV irradiation (formation of wrinkles slightly)
10 weeks ⇒ UV irradiation (wrinkle formation)

VII 皮膚水分量の測定
水分量の測定は、モイスチャーチェッカー(スカラ製)を用い、背部の尾付け根より首に向かい2cm、腰椎から右側に0.5cmの部位を3回測定して平均を求めた。測定日は、試験開始日、中間観察日として紫外線照射2週間、4週間、6週間、8週間後および解剖日(紫外線照射10週間)とした。
各群の皮膚水分量(%)について平均値±S.D.を求めた。2群間の有意差検定はstudent’s t-test(有意水準p<0.05)で実施した。
図3より、紫外線照射4週間後から有意に皮膚水分量の低下が認められ、皮膚の乾燥がしわ形成とともに進行していた。
VII Measurement of skin moisture content The moisture content was measured 3 times using a moisture checker (manufactured by SCARA), measuring 3 cm from the tail of the back to the neck and 0.5 cm from the lumbar spine to the right. . The measurement days were the test start date and the intermediate observation day, which were 2 weeks, 4 weeks, 6 weeks, 8 weeks after the ultraviolet irradiation and the day of dissection (10 weeks of ultraviolet irradiation).
The mean value ± SD was determined for the skin moisture content (%) of each group. The significant difference test between the two groups was performed by student's t-test (significance level p <0.05).
From FIG. 3, a significant decrease in the amount of moisture in the skin was observed after 4 weeks of UV irradiation, and the drying of the skin proceeded with wrinkle formation.

VIII 皮膚組織中8−ヒドロキシ2’−デオキシグアノシンの測定
8−ヒドロキシ2’−デオキシグアノシンは、免疫組織化学的手法を用いて測定した。動物の解剖時に皮膚組織背部の尾付け根より首に向かい2cm、腰椎から右側に0.5cm部位の皮膚1cmを切り取り、ブアン固定、及びパラフィン包埋して皮膚組織を保存した。3μm厚の切片を適宜作製し、脱パラフィン、親水化は公知の方法に基づいて実施した。抗原賦活化は0.01Mクエン酸緩衝液(pH6.0)中でマイクロウェーブ処理5分を実施した。室温まで冷却後、常温下0.3%過酸化水素含有メタノールで20分反応させて内因性ペルオキシダーゼを阻害した。水洗、10mM PBS(−)洗浄後、ヤギ血清75倍10mMPBS(―)希釈溶液で5分間マイクロウェーブ処理を実施してブロッキング、血清を落として1次抗体(N45.1:日研ザイル(株)製)を5μg/mlで20分間マイクロウェーブ処理により抗体を反応させた。10mMPBS(−)で2回洗浄し、ビオチン化二次抗体(ビオチン化ヤギ免疫グロブリンM;DAKO製)を300倍希釈したものを5分間マイクロウェーブ処理で抗体を反応させた。10mMPBS(−)で2回洗浄し、ABC試薬(ABC−HRP;Vectastain製)を5分間マイクロウェーブ処理により反応させた。発色試薬としてDAB(3,3-ジアミノベンジジンテトラヒドロクロライド:DAKO製)を用いて3分30秒常温下で反応させた。水洗後、公知の方法に基づいて脱水、封入処理を行った。顕微鏡下で皮膚組織の染色状況を観察した。得られた画像を図4に示す。紫外線照射4週間以降、表皮細胞の主に細胞核が発色している。Adobe Photoshopを用いて画像を取り込み、画像中の一定面積中の染色箇所をNIH Imagingにて数値化した。
VIII Measurement of 8-hydroxy 2'-deoxyguanosine in skin tissue 8-Hydroxy 2'-deoxyguanosine was measured using an immunohistochemical technique. At the time of animal dissection, 2 cm from the caudal root of the back of the skin tissue toward the neck and 1 cm 2 of the skin at a 0.5 cm site on the right side from the lumbar vertebra were cut out, fixed with Buan, and embedded in paraffin to preserve the skin tissue. A 3 μm-thick section was appropriately prepared, and deparaffinization and hydrophilization were performed based on known methods. Antigen activation was performed by microwave treatment for 5 minutes in 0.01 M citrate buffer (pH 6.0). After cooling to room temperature, the reaction was carried out with methanol containing 0.3% hydrogen peroxide at room temperature for 20 minutes to inhibit endogenous peroxidase. After washing with water and 10 mM PBS (-), the goat serum was subjected to microwave treatment for 5 minutes with 75-fold diluted 10 mM PBS (-), blocked, the serum was removed, and the primary antibody (N45.1: Nikken Zeil Co., Ltd.) The antibody was reacted by microwave treatment at 5 μg / ml for 20 minutes. After washing twice with 10 mM PBS (−), a biotinylated secondary antibody (biotinylated goat immunoglobulin M; manufactured by DAKO) diluted 300-fold was reacted with the antibody by microwave treatment for 5 minutes. The plate was washed twice with 10 mM PBS (−) and reacted with an ABC reagent (ABC-HRP; manufactured by Vectastein) by microwave treatment for 5 minutes. The reaction was performed at room temperature for 3 minutes and 30 seconds using DAB (3,3-diaminobenzidine tetrahydrochloride: manufactured by DAKO) as a coloring reagent. After washing with water, dehydration and encapsulation were performed based on a known method. The staining of the skin tissue was observed under a microscope. The obtained image is shown in FIG. After 4 weeks of UV irradiation, the nucleus of the epidermal cells is mainly colored. An image was taken in using Adobe Photoshop, and stained portions in a fixed area in the image were digitized by NIH Imaging.

各群の数値について平均値±S.D.を求めた。2群間の有意差検定はUV(−)群を基準値を1として各群の平均値を補正後、student’s t-test(有意水準p<0.05)で実施した。
図5に示したように、紫外線照射2週間では8−ヒドロキシ−2’−デオキシグアノシンは増加しないが、紫外線照射4週間では有意に増加し、その後は紫外線照射期間が長いほど8−ヒドロキシ2’−デオキシグアノシンが増加した。
The mean ± SD was determined for the numerical values in each group. The significant difference test between the two groups was carried out by the student's t-test (significance level p <0.05) after correcting the average value of each group with the UV (−) group as the reference value of 1.
As shown in FIG. 5, 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine does not increase after 2 weeks of UV irradiation, but significantly increases after 4 weeks of UV irradiation. -Deoxyguanosine increased.

IX 皮膚組織中酸化蛋白質の測定
酸化タンパク質即ちカルボニル化タンパク質は、酸化障害により生じたタンパク質のカルボニル基に特異的に結合する2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)を用いてカルボニル化タンパク質を標識後、DNPHに特異的に結合する抗DNPH抗体を用いて検出した。具体的な方法は以下の通りである。UV照射部位の皮膚1cmを切り取り、4℃にてPMSFを含む0.1Mトリスバッファー(pH7.5)1mlを加えてホモジナイズし、12000g×20分間遠心し、その上清をフィルターろ過したものを用いて、解析を行った。蛋白質のジニトロフェニルヒドラジン(DNPH)化は公知の方法(Nakamura他、Jounal of Biochemistry、119巻、768〜774頁、1996年)で行った。DNPH化した蛋白質をSDS−PAGEにより分離し、蛋白質転写装置を用いてPolyvinylidene difluoride(PVDF)膜に転写した。転写後の膜は常温下で30分5%スキム4℃でミルクを含むPBS(−)溶液中でブロッキングし、スキムミルクをPBS(−)で洗浄後、抗DNPH抗体と4℃で一晩反応させ、洗浄後、ビオチン化抗ラビットイムノグルブリンGと1時間反応させた。洗浄後、蛍光検出キット(ECL PLUS)を用いてPVDF膜を感光し、医療用自動現像装置にて画像を転写した。画像解析はトランスイルミネーターを用いて行なった。
各群の数値について平均値±S.D.を求めた。2群間の有意差検定、student’s t-test(有意水準p<0.05)で実施した。
IX Measurement of oxidized protein in skin tissue Oxidized protein, ie carbonylated protein, is labeled after carbonylated protein using 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) that specifically binds to the carbonyl group of the protein caused by oxidative damage. , Using an anti-DNPH antibody that specifically binds to DNPH. A specific method is as follows. Cut 1 cm 2 of the skin at the UV irradiation site, add 1 ml of 0.1 M Tris buffer (pH 7.5) containing PMSF at 4 ° C., homogenize, centrifuge at 12,000 g × 20 minutes, and filter the supernatant. And analyzed. The protein was converted to dinitrophenylhydrazine (DNPH) by a known method (Nakamura et al., Journal of Biochemistry, 119, 768-774, 1996). The DNPH protein was separated by SDS-PAGE, and transferred to a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane using a protein transfer device. After the transfer, the membrane was blocked at room temperature for 30 minutes in 5% skim at 4 ° C in a PBS (-) solution containing milk, washed with PBS (-), and reacted with anti-DNPH antibody at 4 ° C overnight. After washing, it was reacted with biotinylated anti-rabbit immunoglobulin G for 1 hour. After washing, the PVDF film was exposed using a fluorescence detection kit (ECL PLUS), and the image was transferred with a medical automatic developing device. Image analysis was performed using a transilluminator.
The mean ± SD was determined for the numerical values in each group. A significant difference test between two groups was performed by student's t-test (significance level p <0.05).

図6に示すように、紫外線照射2週間では酸化カルボニルタンパク質は増加しないが、紫外線照射4週間では有意に増加し、その後は紫外線照射期間が長いほど酸化カルボニルタンパク質が増加した。   As shown in FIG. 6, the carbonyl oxide protein did not increase after 2 weeks of UV irradiation, but increased significantly after 4 weeks of UV irradiation, and thereafter the carbonyl oxide protein increased as the UV irradiation period increased.

X 遺伝子発現解析に関する試験
各群5匹中2匹の背部皮膚を選択して、遺伝子発現解析用Total RNAサンプルを抽出した。その選択にあたっては、皮膚水分量の数値で、各群の5匹中最も隔たりの少ない個体を2匹ずつ選んだ。すなわち、各個体の皮膚水分量のメジアン(中間値)となった動物個体及びそのメジアンに最も近い動物個体の2匹を選択して遺伝子発現解析試料とした。2匹の測定値の平均を解析に用いた。
選んだ個体の背部皮膚からtotal RNAを抽出した。背部皮膚を液体窒素存在下で細切粉砕し、湿重量数十mg毎にエッペンドルフチューブに分注した。Total RNA抽出はRNase easy mini kit (QIAGEN製)を用いて、通常のプロトコールに従った。
X Test for Gene Expression Analysis Two back skins out of 5 in each group were selected, and total RNA samples for gene expression analysis were extracted. For the selection, two of the individuals with the smallest distance among the five animals in each group were selected according to the value of skin moisture. That is, an animal individual having a median (intermediate value) of skin water content of each individual and an animal individual closest to the median were selected and used as gene expression analysis samples. The average of the two measurements was used for the analysis.
Total RNA was extracted from the back skin of the selected individuals. The dorsal skin was chopped and ground in the presence of liquid nitrogen, and dispensed into Eppendorf tubes every tens of mg of wet weight. Total RNA extraction was performed using an RNase easy mini kit (manufactured by QIAGEN) according to the usual protocol.

Affymetrix社推奨のプロトコールに則った処理を行った後、DNAマイクロアレイ法により皮膚組織における発現パターンを調べた。具体的には、抽出したtotal RNAから、「SUPERSCRIPT choice system for cDNA synthesis」(商品名、Invitrogen社製)を用いてcDNAを合成し、このcDNAを鋳型にして「Bio Array High Yield RNA Transcript Labeling Kit」(商品名、Enzo Diagnostics社製)を用いてビオチン標識したcRNAを試験管内で合成した。そして、このcRNAを断片化した後、DNAマイクロアレイ(商品名「GeneChipMouse Expression Array 430A」(Affymetrix社製))と「ハイブリダイゼーションオーブン」(商品名、Affymetrix社製)にてハイブリダイゼーションを行い、R−フィコエリスリン−ストレプトアビジンとの反応及び洗浄操作を「Fluidics station」(商品名、Affymetrix社製)で行った後、蛍光強度を「Gene Array Scanner」(商品名、Affymetrix社製)で測定し、関連遺伝子の発現量の解析を行った。なお、上記DNAマイクロアレイには、塩基配列が判明しているマウスの遺伝子(機能がまだ判明していないものも含まれる)のうち、34,323遺伝子及び39,015の転写産物が搭載されており、既に機能が判明しているマウスの遺伝子は全てこのチップに載っている。また、検出感度は1:100,000であり、これはマウスtotal RNAサンプル中にマウスcDNAクローン由来の標識済み転写産物を添加し検出することにより測定している。尚、本試験で用いたマウス皮膚由来total RNAについて22,690遺伝子が検出され、遺伝子発現の増減の解析に用いた。   After the treatment according to the protocol recommended by Affymetrix, the expression pattern in the skin tissue was examined by the DNA microarray method. Specifically, cDNA was synthesized from the extracted total RNA using “SUPERSCRIPT choice system for cDNA synthesis” (trade name, manufactured by Invitrogen), and “Bio Array High Yield RNA Transcribing Lipid Transfer Protocol” using this cDNA as a template. (Trade name, manufactured by Enzo Diagnostics) was used to synthesize biotin-labeled cRNA in a test tube. After this cRNA was fragmented, hybridization was performed with a DNA microarray (trade name “GeneChipMouse Expression Array 430A” (manufactured by Affymetrix)) and “hybridization oven” (trade name, manufactured by Affymetrix), and R- After the reaction with phycoerythrin-streptavidin and the washing operation were performed with “Fluidics station” (trade name, manufactured by Affymetrix), the fluorescence intensity was measured with “Gene Array Scanner” (trade name, manufactured by Affymetrix). The expression level of related genes was analyzed. The DNA microarray contains 34,323 genes and 39,015 transcripts among mouse genes whose base sequences are known (including those whose functions are not yet known). All the mouse genes whose functions are already known are on this chip. The detection sensitivity is 1: 100,000, which is measured by adding a labeled transcript derived from a mouse cDNA clone to a mouse total RNA sample and detecting it. In addition, 22,690 genes were detected in mouse skin-derived total RNA used in this test, and used for analysis of gene expression increase / decrease.

検出された遺伝子について対照群に対する試験群の発現量比を計算した。
試験群と対照群の組み合わせは以下のとおりである。
発現量比1.試験群:紫外線照射2週間(8週齢)
対照群:紫外線未照射0週間(6週齢)
発現量比2.試験群:紫外線照射4週間(10週齢)
対照群:紫外線照射2週間(8週齢)
発現量比3.試験群:紫外線照射10週間(16週齢)
対照群:紫外線照射4週間(10週齢)
発現量比4.試験群:紫外線照射10週間(16週齢)DL-α-トコフェロール混餌
対照群:紫外線照射10週間(16週齢)
発現量比5.試験群:紫外線照射10週間(16週齢)CoQ10混餌
対照群:紫外線照射10週間(16週齢)
The expression level ratio of the test group to the control group was calculated for the detected gene.
The combinations of the test group and the control group are as follows.
Expression level ratio Test group: UV irradiation 2 weeks (8 weeks old)
Control group: 0 weeks without UV irradiation (6 weeks old)
Expression level ratio2. Test group: UV irradiation 4 weeks (10 weeks old)
Control group: UV irradiation 2 weeks (8 weeks old)
Expression level ratio 3. Test group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old)
Control group: UV irradiation 4 weeks (10 weeks old)
Expression level ratio4. Test group: Ultraviolet irradiation 10 weeks (16 weeks old) DL-α-tocopherol diet
Control group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old)
Expression level ratio 5. Test group: Ultraviolet irradiation 10 weeks (16 weeks old) CoQ10 diet
Control group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old)

遺伝子の発現量は、スキャナーで取り込んだ蛍光強度に比例する。
蛍光強度の数値が153.3を超えるものをP(Present)、153.3以下のものをA(Absent)と分類した。発現量比1〜3を計算する際に、試験群のマウス2検体、対照群のマウス2検体のいずれもがA(Absent)の場合は、対照群に対する試験群の比を計算しても、遺伝子の発現が上昇しているのか、低下しているのか有意に判定できないため、そのような遺伝子群は解析から削除した。試験群のマウス2検体、対照群のマウス2検体のいずれかがP(Present)の場合は、遺伝子発現の変動の評価が可能と判断し、解析に用いた。この基準により上記22,690個の遺伝子のうち、16880個の遺伝子を解析から削除し、5810個の遺伝子を解析に用いた。
The gene expression level is proportional to the fluorescence intensity captured by the scanner.
Those with numerical values of fluorescence intensity exceeding 153.3 were classified as P (Present), and those with 153.3 or less were classified as A (Absent). When calculating the expression ratios 1 to 3, if both of the two mice in the test group and the two mice in the control group are A (Absent), even if the ratio of the test group to the control group is calculated, Since it was not possible to determine significantly whether gene expression was increased or decreased, such genes were deleted from the analysis. When any of the two mice in the test group and the two mice in the control group was P (Present), it was determined that the change in gene expression could be evaluated and used for analysis. Based on this criterion, 16880 genes out of the 22,690 genes were deleted from the analysis, and 5810 genes were used in the analysis.

対照群に対する試験群の遺伝子発現の比率(発現量比)が1.5倍以上のものを発現量上昇、0.67倍以下のものを発現量低下、0.67倍を超えて1.5倍未満を発現量変動無しと定義した。表1、2中での遺伝子発現量比は底を2とする対数表記しているので、Log1.5≒+0.585以上で発現上昇、Log0.67≒−0.578以下で発現低下となる。 When the ratio of gene expression of the test group to the control group (expression ratio) is 1.5 times or more, the expression level is increased, when the expression level is 0.67 times or less, the expression level is decreased, and the expression level is more than 0.67 times and 1.5 Less than double was defined as no change in expression level. Since Tables 1 and 2 gene expression ratio in the logarithmically it denoted the bottom 2, increased expression by Log 2 1.5 ≒ + 0.585 or more, Log in 2 0.67 ≒ -0.578 or less Decreased expression.

皮膚老化の進行度を判定するための遺伝子マーカーは、皮膚老化の進行に伴って発現が上昇し続ける、あるいは低下し続けることが必要である。そこで、紫外線未照射0週間(6週齢)→紫外線照射2週間(8週齢)→紫外線照射4週間(10週齢)→紫外線照射10週間(16週齢)において、連続的に遺伝子の発現が上昇している、すなわち、上記発現量比1〜3の全てにおいて遺伝子の発現量が上昇した11個の遺伝子(表1)を抽出し、皮膚老化マーカーとした。さらに、紫外線未照射0週間(6週齢)→紫外線照射2週間(8週齢)→紫外線照射4週間(10週齢)→紫外線照射10週間(16週齢)において、連続的に遺伝子の発現が低下している、すなわち、上記発現量比1〜3の全てにおいて遺伝子の発現量が低下した18個の遺伝子(表2)を抽出し、皮膚老化マーカーとした。   The genetic marker for determining the progress of skin aging needs to continue to increase or decrease as the skin aging progresses. Therefore, continuous expression of the gene in 0 weeks without UV irradiation (6 weeks old) → 2 weeks with UV irradiation (8 weeks) → 4 weeks with UV irradiation (10 weeks) → 10 weeks with UV irradiation (16 weeks) 11 genes (Table 1) in which the gene expression level increased in all of the expression level ratios 1 to 3 were extracted and used as skin aging markers. Furthermore, continuous expression of the gene in 0 weeks (6 weeks old) without UV irradiation → 2 weeks with UV irradiation (8 weeks old) → 4 weeks with UV irradiation (10 weeks old) → 10 weeks with UV irradiation (16 weeks old) , Ie, 18 genes (Table 2) in which the expression level of the gene decreased in all of the above expression ratios 1 to 3 were extracted and used as skin aging markers.

ちなみに発現量比1[試験群:紫外線照射2週間(8週齢)、対照群:紫外線未照射0週間(6週齢)]が上昇した1698個の遺伝子の中で、紫外線照射10週間まで連続的に遺伝子発現が上昇したものが11個、発現量比1が低下した1821個の遺伝子の中で、紫外線照射10週間まで連続的に遺伝子発現が低下したものが18個抽出されたことになる。また、発現量比1の結果に基づき遺伝子発現量が変動なしと評価された遺伝子は2291個であった。発現量比の経路のイメージを図7に示す。   By the way, among the 1698 genes whose expression level ratio 1 [test group: UV irradiation 2 weeks (8 weeks old), control group: UV non-irradiation 0 weeks (6 weeks old)] increased, continuous UV irradiation 10 weeks 11 genes with increased gene expression and 1821 genes with reduced expression ratio 1 were extracted from 18 genes with continuously decreased gene expression up to 10 weeks of UV irradiation. . Moreover, 2291 genes were evaluated that the gene expression level was not changed based on the result of the expression level ratio 1. An image of the expression level ratio pathway is shown in FIG.

なお、表1、2中の「Accession No.」は、各遺伝子のGenBank(NCBIの核酸配列データベース)における識別番号であり、Probe Set IDはAffymetrix社製GeneChip Expression Array固有の識別番号である。(A1)〜(A10)及び(B1)〜(B15)は、マウスの遺伝子とヒト遺伝子の対応関係が判明しているので、同じ符号を用いている。(A11)と(B16)〜(B18)は、ヒトの対応する遺伝子が判明していないので、マウスの遺伝子である。この対応関係は、例えばNCBI(National Center for Biotechnology Information、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)から知ることができる。   In Tables 1 and 2, “Accession No.” is an identification number of each gene in GenBank (NCBI nucleic acid sequence database), and Probe Set ID is an identification number unique to GeneChip Expression Array manufactured by Affymetrix. In (A1) to (A10) and (B1) to (B15), since the correspondence between the mouse gene and the human gene is known, the same reference numerals are used. (A11) and (B16) to (B18) are mouse genes since the corresponding human genes are not known. This correspondence can be known from, for example, NCBI (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/).

皮膚老化マーカーによって老化(シワ)抑制効果を検知できるか確認するために、シワの予防・改善に効果が認められるDL-α-トコフェロールとCoQ10を高濃度摂食したマウスの遺伝子発現量を調べた。図1に示したとおり、紫外線を10週間照射すると皮膚が「中程度のシワの発生を認める」〜「深いシワの発生を認める」状態となる。一方、0.05重量%のDL-α-トコフェロール混合飼料を摂食させながら紫外線を10週間照射したマウスの皮膚は「軽微なシワの発生を明確に認められる」状態であり、0.05重量%のCoQ10混合飼料を摂食させながら紫外線を10週間照射したマウスの皮膚は「軽微なシワの発生を明確に認められる」〜「中程度のシワの発生を認める」状態であり、皮膚老化(シワ)が抑制されている。そこで、発現量比4[試験群:紫外線照射10週間(16週齢)DL-α-トコフェロール混餌、対照群:紫外線照射10週間(16週齢)]、発現量比5[試験群:紫外線照射10週間(16週齢)CoQ10混餌、対照群:紫外線照射10週間(16週齢)]を測定した。   In order to confirm whether the aging (wrinkle) inhibitory effect can be detected by a skin aging marker, the gene expression level of mice fed with high concentrations of DL-α-tocopherol and CoQ10, which are effective in preventing and improving wrinkles, was examined. . As shown in FIG. 1, when ultraviolet rays are irradiated for 10 weeks, the skin is in a state of “recognizing moderate wrinkles” to “recognizing deep wrinkles”. On the other hand, the skin of a mouse irradiated with ultraviolet rays for 10 weeks while feeding a 0.05 wt% DL-α-tocopherol mixed feed is in a state where “the occurrence of slight wrinkles is clearly recognized” and 0.05 wt. The skin of mice irradiated with UV light for 10 weeks while ingesting 1% CoQ10 mixed feed is in a state where "minor wrinkles are clearly observed" to "moderate wrinkles are observed" and skin aging ( Wrinkles) are suppressed. Therefore, the expression level ratio 4 [Test group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) DL-α-tocopherol diet, control group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old)], expression level ratio 5 [Test group: UV irradiation 10 weeks (16 weeks old) CoQ10 diet, control group: ultraviolet irradiation 10 weeks (16 weeks old)] were measured.

その結果、表1の皮膚老化に伴って発現量が上昇する11個の遺伝子のうち4個の遺伝子、(A1)Accession No. BC021498 遺伝子名COX15 homolog, cytochrome c oxidase assembly protein (yeast)、(A2)Accession No. BB622571 遺伝子名hyperparathyroidism 2 homolog (human)、(A3) Accession No. BB464192 遺伝子名microtubule-associated protein, RP/EB family, member 1、(A4)Accession No. BB524436 遺伝子名myosin IXaの発現量比4と5は、ともに−0.578以下であり、DL-α-トコフェロール摂取、CoQ10摂取による老化(シワ)抑制に応じて、遺伝子の発現量が低下し、皮膚老化マーカーの発現が抑制された。   As a result, 4 genes out of 11 genes whose expression levels increase with skin aging in Table 1, (A1) Accession No. BC021498 gene name COX15 homolog, cytochrome c oxidase assembly protein (yeast), (A2 ) Accession No. BB622571 gene name hyperparathyroidism 2 homolog (human), (A3) Accession No. BB464192 gene name microtubule-associated protein, RP / EB family, member 1, (A4) Accession No. BB524436 gene name myosin IXa expression level The ratios 4 and 5 are both −0.578 or less, and the expression level of the skin aging marker is suppressed in response to the suppression of aging (wrinkle) by DL-α-tocopherol intake and CoQ10 intake. It was.

前記11個の遺伝子のうち3遺伝子(A5)Accession No. NM_007868 遺伝子名dystrophin, muscular dystrophy、(A6)Accession BC019834 遺伝子名RIKEN cDNA 1600014C10 gene、(A7) Accession No. AV024918 遺伝子名F-box only protein 3の発現量比4は、−0.578以下であり、DL-α-トコフェロール摂取による老化(シワ)抑制に応じて、遺伝子の発現量が低下し、皮膚老化マーカーの発現が抑制された。しかしながら、発現量比5は、−0.578を超えて+0.585未満であり、遺伝子の発現量は変動しなかった。   3 out of the 11 genes (A5) Accession No. NM — 007868 Gene name dystrophin, muscular dystrophy, (A6) Accession BC019834 Gene name RIKEN cDNA 1600014C10 gene, (A7) Accession No. AV024918 Gene name F-box only protein 3 The expression level ratio 4 was −0.578 or less, and the expression level of the gene decreased and the expression of the skin aging marker was suppressed according to the suppression of aging (wrinkle) by ingesting DL-α-tocopherol. However, the expression level ratio 5 was more than −0.578 and less than +0.585, and the gene expression level did not change.

前記11個の遺伝子のうち、残りの4遺伝子(A8)Accession No. NM_023243 遺伝子名cyclin H、(A9)Accession No. AU022584 遺伝子名SMC6 structural maintenance of chromosomes 6-like 1 (yeast)、(A11)Accession No. BG070464 遺伝子名RIKEN cDNA 2310007F12 gene、(A10)Accession No. NM_133232 遺伝子名6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3の発現量比4,5はいずれも−0.578を超えて+0.585未満であり、遺伝子の発現量は変動しなかった。表1の遺伝子について、老化(シワ)抑制に伴って、皮膚老化マーカーの発現(遺伝子発現量の上昇)が促進されるものはなかった。   Among the 11 genes, the remaining 4 genes (A8) Accession No. NM_023243 Gene name cyclin H, (A9) Accession No. AU022584 Gene name SMC6 structural maintenance of chromosomes 6-like 1 (yeast), (A11) Accession No. BG070464 Gene name RIKEN cDNA 2310007F12 gene, (A10) Accession No. NM_133232 Gene name 6-phosphofructo-2-kinase / fructose-2, 6-biphosphatase 3 expression ratios 4 and 5 are both -0.578 It was less than +0.585, and the gene expression level did not change. None of the genes in Table 1 promoted the expression of a skin aging marker (an increase in gene expression level) with aging (wrinkle) suppression.

また、表2の皮膚老化に伴って発現量が低下する18個の遺伝子のうち14個の遺伝子(B1)Accession No. NM_007614 遺伝子名catenin beta、(B2)Accession No. BE197381 遺伝子名RIKEN cDNA 1110037N09 gene、(B3) Accession No. AK007852 遺伝子名DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily A, member 3、(B4)Accession No. BB794642 遺伝子名melanoma antigen、(B16)Accession No. BQ031255 遺伝子名RIKEN cDNA 5730439E10 gene、 (B5)Accession No. BG067888 遺伝子名AP2 associated kinase 1、(B6)Accession No. BB223437 遺伝子名G-rich RNA sequence binding factor 1、(B7)Accession No. AV330726 遺伝子名gap junction membrane channel protein alpha 1、(B8) Accession No. BB370469 遺伝子名mitogen activated protein kinase kinase kinase 12、(B17)Accession No. BE981338 遺伝子名GPI-anchored membrane protein 1、(B9)Accession No. BB271021 遺伝子名glucose phosphate isomerase 1、 (B10)Accession No. AV255689 遺伝子名myocyte enhancer factor 2A、(B11)Accession No. BB271021 遺伝子名cDNA sequence AB023957、(B12)Accession No. AV024918 遺伝子名mitochondrial ribosomal protein L52の発現量比4及び5は、ともに+0.585以上であり、DL-α-トコフェロール摂取、CoQ10摂取による老化(シワ)抑制に応じて、遺伝子の発現量が上昇し、皮膚老化マーカーの発現が抑制された。   In addition, 14 genes out of 18 genes whose expression level decreases with skin aging in Table 2 (B1) Accession No. NM — 007614 gene name catenin beta, (B2) Accession No. BE197381 gene name RIKEN cDNA 1110037N09 gene (B3) Accession No. AK007852 gene name DnaJ (Hsp40) homolog, subfamily A, member 3, (B4) Accession No. BB794642 gene name melanoma antigen, (B16) Accession No. BQ031255 gene name RIKEN cDNA 5730439E10 gene, (B5) Accession No. BG067888 Gene name AP2 associated kinase 1, (B6) Accession No. BB223437 Gene name G-rich RNA sequence binding factor 1, (B7) Accession No. AV330726 Gene name gap junction membrane channel protein alpha 1, (B8) Accession No. BB370469 Gene name mitogen activated protein kinase kinase kinase 12, (B17) Accession No. BE981338 Gene name GPI-anchored membrane protein 1, (B9) Accession No. BB271021 Gene name glucose phosphate isomerase 1, (B10) Accession No. AV255689 gene name myocyte enhancer factor 2A, (B11) Accession No. BB271021 gene name cDNA sequence AB023957, (B12) Accession No. AV024918 gene name mitochondria ribosomal protein L52 expression level ratio 4 and 5 was +0.585 or more, and the expression level of the gene was increased and the expression of the skin aging marker was suppressed according to aging (wrinkle) suppression by DL-α-tocopherol intake and CoQ10 intake.

前記18個の遺伝子のうち3遺伝子(B13)Accession No. AJ414734 遺伝子名transformation related protein 53 binding protein 1、(B14)Accession BC027227 遺伝子名WD repeat domain 22、(B15) Accession No. AA419994 遺伝子名zinc finger and BTB domain containing 16の発現量比4は、+0.585以上であり、DL-α-トコフェロール摂取による老化(シワ)抑制に応じて、遺伝子の発現量が上昇し、皮膚老化マーカーの発現が抑制された。しかしながら、発現量比5は−0.578を超えて+0.585未満であり、遺伝子の発現量は変動しなかった。   Of the 18 genes, 3 genes (B13) Accession No. AJ414734 gene name transformation related protein 53 binding protein 1, (B14) Accession BC027227 gene name WD repeat domain 22, (B15) Accession No. AA419994 gene name zinc finger and The expression level ratio 4 of BTB domain containing 16 is +0.585 or more, and the expression level of the gene increases and the expression of the skin aging marker is suppressed according to the aging (wrinkle) suppression by DL-α-tocopherol intake. It was. However, the expression level ratio 5 was more than −0.578 and less than +0.585, and the gene expression level did not change.

前記11個の遺伝子のうち、残りの1遺伝子(B18)Accession No. AV167877 遺伝子名RIKEN cDNA 2700060E02 geneの発現量比4及び5は、いずれも−0.578を超えて+0.585未満であり、遺伝子の発現量は変動しなかった。   Among the 11 genes, the remaining 1 gene (B18) Accession No. AV167877 gene name RIKEN cDNA 2700060E02 gene expression ratios 4 and 5 are both more than −0.578 and less than +0.585, The gene expression level did not change.

表2の遺伝子について、老化(シワ)抑制に伴って、皮膚老化マーカーの発現(遺伝子発現量の低下)が促進されるものはなかった。
従って、紫外線照射に伴って発現量が上昇し続ける11種類の遺伝子及び紫外線照射に伴って発現量が低下し続ける18種類の遺伝子を皮膚老化マーカーとすることにより、老化(シワ)抑制効果を検知できる可能性を確認できた。
この結果は、DL-α-トコフェロールとCoQ10を高濃度摂食したマウスについて、(A1)〜(A11)の11種類の遺伝子では非摂取の比較例と較べて発現量の増加を抑制しており、また、(B1)〜(B18)の18種類の遺伝子は、発現量の減少を抑制していることが確認できたので、シワの予防・改善作用のある物質のスクリーニング手段として有効であることが認められる。このスクリーニング手段を用いることにより、抗老化作用として有効な化合物や物質、抽出物の候補の探索に利用することができる。
None of the genes in Table 2 promoted the expression of a skin aging marker (decrease in the gene expression level) with aging (wrinkle) suppression.
Therefore, 11 types of genes whose expression levels continue to increase with UV irradiation and 18 types of genes whose expression levels continue to decrease with UV irradiation are used as skin aging markers, thereby detecting the aging (wrinkle) suppression effect. I was able to confirm the possibility.
This result shows that in mice fed with high concentrations of DL-α-tocopherol and CoQ10, the 11 genes (A1) to (A11) suppressed the increase in the expression level compared to the non-intake comparative example. Moreover, since it was confirmed that the 18 types of genes (B1) to (B18) suppressed the decrease in the expression level, it should be effective as a screening means for substances having a wrinkle prevention / amelioration action. Is recognized. By using this screening means, it can be used to search for candidates for compounds, substances and extracts effective as an anti-aging action.

図2の皮膚外観(シワ スコア)の変遷では、紫外線照射2週間ではしわが全く形成されず、紫外線照射4週間程度でしわが若干形成され、紫外線照射10週間でしわが完全に形成されることを示している。   In the transition of the skin appearance (wrinkle score) in Fig. 2, wrinkles are not formed at all in 2 weeks of UV irradiation, wrinkles are slightly formed in 4 weeks of UV irradiation, and wrinkles are completely formed in 10 weeks of UV irradiation. Is shown.

それに対し、図3皮膚水分量の変遷、図5皮膚組織8−ヒドロキシ−2‘−デオキシグアノシン(8―OH dG)の変遷、図6皮膚由来酸化カルボニルタンパク質の変遷では、紫外線4週間のしわ若干形成時に水分量の低下、8―OH dGの増加、酸化カルボニルタンパク質の増加が認められたが紫外線照射2週間では有意な変化が認められなかった。   In contrast, FIG. 3 shows changes in skin water content, FIG. 5 shows changes in skin tissue 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OH dG), and FIG. 6 shows changes in skin-derived carbonyl oxide protein. At the time of formation, a decrease in water content, an increase in 8-OH dG, and an increase in carbonyl oxide protein were observed, but no significant changes were observed after 2 weeks of UV irradiation.

酸化カルボニルタンパク質は非特異的な酸化タンパク、8−OH dGも非特異的にDNAの酸化を評価しているに過ぎず、「酸化」はシワを発生させる一要因に過ぎない。   The carbonyl oxide protein is a non-specific oxidized protein, and 8-OH dG is also non-specifically evaluating DNA oxidation, and “oxidation” is only one factor that causes wrinkles.

一方、網羅的遺伝子発現解析で抽出した遺伝子群はシワ形成過程とより密接に関与している可能性が高く、有効な皮膚老化マーカーである。   On the other hand, genes extracted by comprehensive gene expression analysis are likely to be more closely related to the wrinkle formation process and are effective skin aging markers.

(実施例2)
ヒト培養細胞での皮膚老化マーカーの検査方法

1.正常ヒト表皮角化細胞(NHEK)の培養
NHEK(Cambrex Corporation)を無血清基礎培地(KBM,Cambrex Corporation)に添加因子(0.1ng/ml EGF、0.03mg/ml bovine pituitary medium、5μg/ml insulin、0.5μg/ml hydrocortisone、GA−1000)を添加した培地KGM(+)を使用して、37℃、5%COインキュベータ内で培養した。細胞を1×10個/60mmディッシュに播き、2日毎に培地交換し、80%飽和になった段階で5代目まで継代した。5代目の細胞には2日毎に紫外線B波(UVB)を0、3および6mJ/cmで照射し、80%飽和になるまで培養後、回収した。
(Example 2)
Method for testing skin aging markers in cultured human cells

1. Culture of normal human epidermal keratinocytes (NHEK) NHEK (Cambrex Corporation) was added to serum-free basal medium (KBM, Cambrex Corporation) as a factor (0.1 ng / ml EGF, 0.03 mg / ml bovine vitality medium, 5 μg / ml) Insulin, 0.5 μg / ml hydrocortisone, GA-1000) was added to the medium KGM (+), and the cells were cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. Cells were seeded in 1 × 10 5 cells / 60 mm dishes, the medium was changed every 2 days, and the cells were subcultured up to the fifth generation when they reached 80% saturation. Cells of the fifth generation were irradiated with ultraviolet B waves (UVB) at 0, 3 and 6 mJ / cm 2 every 2 days, and were collected after culturing until 80% saturation.

2.NHEKの各継代数におけるSA−β‐Gal活性の測定
NHEKの各継代数におけるSA−β‐Gal活性をSenescent Cells Staining Kit(Sigma Corporation)を用いて測定した。継代用とは別に細胞を1×10個/60mmディッシュで3ディッシュに播き、80%飽和になった段階で細胞を2%ホルムアルデヒド/0.2%グルタルアルデヒド水溶液中で、室温で7分間固定した。さらに1×PBS(−)で3回洗浄後、Staining Solutionを加えて37℃、over nightで染色した。3ディッシュ各々について、細胞100個当たりのSA−β‐Gal活性による染色細胞数を計測し、平均値と標準誤差を算出した。
2. Measurement of SA-β-Gal activity at each passage number of NHEK SA-β-Gal activity at each passage number of NHEK was measured using a Sensitive Cells Staining Kit (Sigma Corporation). Separately from subculture, cells are seeded in 3 dishes with 1 × 10 5 cells / 60 mm dish, and at 80% saturation, cells are fixed in 2% formaldehyde / 0.2% glutaraldehyde aqueous solution at room temperature for 7 minutes. did. Further, after washing 3 times with 1 × PBS (−), staining solution was added and stained with over night at 37 ° C. For each of the three dishes, the number of cells stained with SA-β-Gal activity per 100 cells was counted, and an average value and a standard error were calculated.

3.細胞抽出液(CL)の調製
NHEKが飽和したディッシュをPBS(−)で3回洗浄後、1% SDS/20mM Tris−HCl(pH7.5)を加え、4℃で30分間攪拌しながらタンパク質を抽出した。その後、15,000×g、30分間遠心し、不溶物を取り除き、上清をサンプルとした。DC protein assay kit(Bio−Rad Loboratories Inc.)を用いてBradford法によりタンパク質を定量し、ウェスタンブロッティング用のサンプルとして使用した。
3. Preparation of cell extract (CL) Wash the NHEK-saturated dish three times with PBS (-), add 1% SDS / 20 mM Tris-HCl (pH 7.5), and stir the protein for 30 minutes at 4 ° C. Extracted. Thereafter, the mixture was centrifuged at 15,000 × g for 30 minutes to remove insoluble matters, and the supernatant was used as a sample. Proteins were quantified by the Bradford method using DC protein assay kit (Bio-Rad Laboratories Inc.) and used as a sample for Western blotting.

4.ウェスタンブロット法
ウェスタンブロット用のサンプルを用いてLaemmliのTris−Glycin系によりSDS−PAGEを行った。SDS−PAGE後、ゲル中のタンパク質を1cmあたり0.8mAの定電流でPVDF膜(Millipore Corporation)に転写後、5% スキムミルク/PBS(−)に浸して、4℃、overnightでブロッキングした。PVDF膜を0.1% Tween20/PBS(−)で3回洗浄した後、1次抗体を加えた5% スキムミルク/PBS(−)に浸して室温で2時間振盪した。
使用した1次抗体の種類と希釈率は次の通りである:mouse anti−β−catenin monoclonal antibody(clone 9G2,nanoTools Antikorpertechnik GmbH & Co.)(1,000倍希釈)、rabbit anti−melanoma antigen family A1 polyclonal antibody(Orbigen,Inc.)(1,000倍希釈)。2次抗体としてHorseradish peroxidase labeled anti−mouse IgG (Amersham Bioscience)(10,000倍希釈)、Horseradish peroxidase labeled anti−rabbit IgG (Amersham Bioscience)(10,000倍希釈)を使用した。次にEnhanced chemiluminescence(ECL)キット(Amersham Bioscience)を用いて検出した。
ウェスタンブロット法により検出したタンパク質の発現量をNIH imageにより数値化し、2代目のタンパク質の発現量を1とした発現比を算出した。
4). Western Blotting SDS-PAGE was performed by Laemmli's Tris-Glycin system using samples for Western blotting. After SDS-PAGE, the protein in the gel was transferred to a PVDF membrane (Millipore Corporation) at a constant current of 0.8 mA per cm 2 , soaked in 5% skim milk / PBS (−), and blocked at 4 ° C. and overnight. The PVDF membrane was washed 3 times with 0.1% Tween20 / PBS (−), then immersed in 5% skim milk / PBS (−) to which the primary antibody was added, and shaken at room temperature for 2 hours.
The types and dilution ratios of the primary antibodies used are as follows: mouse anti-β-catenin monoclonal antibody (clone 9G2, nanoTools Antitechtechntech GmbH & Co.) (1,000-fold dilution) A1 polyclonal antibody (Orbigen, Inc.) (1,000-fold dilution). As secondary antibodies, Horseradish peroxidase labeled anti-mouse IgG (Amersham Bioscience) (10,000-fold dilution), Horseradish peroxidase labeled anti-rabbit IgG (Amersham) was used. Next, it detected using Enhanced chemiluminescence (ECL) kit (Amersham Bioscience).
The expression level of the protein detected by Western blotting was quantified by NIH image, and the expression ratio was calculated with the expression level of the second generation protein as 1.

実験結果
1.表皮角化細胞の老化に伴う形態変化
ヒト正常細胞は一定回数分裂すると増殖が停止する。この現象は細胞老化と呼ばれるが、この分裂回数は細胞種によって異なる。今回実験で用いたヒト表皮角化細胞は繰り返し継代することによりおおよそ5〜6代目で増殖が停止する。また、細胞の形態も2代目に比べて5代目では細胞の大きさが2倍程大きくなり、細胞老化で観察される扁平肥大化の形態を示した{図8(b)}。
また、繰り返し継代した表皮角化細胞の増殖が低下する原因として、細胞老化あるいは最終分化の可能性がある。そこで、実際に表皮角化細胞が老化しているかを判別するために、最終分化では発現せず、細胞老化でのみ発現することが知られており、表皮角化細胞の老化と皮膚組織での老化のマーカーとして同定されたSA−β−Galの活性を調べた(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,92,9363−9367,1995)。2代目ではSA−β−Galを示すような青く染色された細胞は見られなかったが、5代目では青く染色された細胞が約半数まで増えた(図9)。
以上の結果から2代目の細胞を若い細胞、3代目や4代目の細胞を老化の過渡期の細胞、5代目の細胞を老化細胞として用いて、細胞老化マーカーの探索を行った。
Experimental results Morphological changes associated with aging of epidermal keratinocytes Normal human cells stop proliferating after a certain number of divisions. This phenomenon is called cell senescence, but the number of divisions varies depending on the cell type. The human epidermal keratinocytes used in this experiment stop proliferating at about the 5th to 6th generations by repeated passages. In addition, the cell morphology in the fifth generation was about twice as large as that in the second generation, indicating a form of flattening observed by cell aging {FIG. 8 (b)}.
Moreover, there is a possibility of cell senescence or terminal differentiation as a cause of a decrease in proliferation of epidermal keratinocytes that have been repeatedly passaged. Therefore, in order to determine whether epidermal keratinocytes are actually senescent, it is known that they are not expressed in terminal differentiation, but are expressed only in cellular senescence. The activity of SA-β-Gal identified as a marker for aging was examined (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 9363-9367, 1995). In the second generation, cells stained blue like SA-β-Gal were not seen, but in the fifth generation, the number of cells stained blue increased to about half (FIG. 9).
Based on the above results, cell senescence markers were searched using the second-generation cells as young cells, the third-generation and fourth-generation cells as transitional aging cells, and the fifth-generation cells as senescence cells.

2.表皮角化細胞の老化および紫外線照射に伴うβ−cateninおよびmelanoma antigen family A1の発現変化のウェスタンブロッティングによる解析
β−cateninはDNAや他のタンパク質との結合、特に接着分子であるカドヘリンとの結合活性を有し細胞−細胞間の接着を、他に転写因子活性化、TGFβシグナル経路やWnt/βcateninシグナル経路の主要分子として、皮膚組織に限定されず、各組織のガン化に関与している。例えば、β−cateninが活性化し細胞核に入ることでがん細胞増殖のスイッチが入り、CRD−BP(coding region determinant-binding protein)を介してC−Mycなどが増えることが分かっている(Nature 2006 ;441(7095):898-901)。
2. Analysis of changes in expression of β-catenin and melanoma antigenic family A1 by aging of epidermal keratinocytes and UV irradiation by Western blotting β-catenin binds to DNA and other proteins, especially binding activity to cadherin, an adhesion molecule In addition to cell-cell adhesion, it is not limited to skin tissue as a major molecule of transcription factor activation, TGFβ signal pathway and Wnt / βcatenin signal pathway, and is involved in canceration of each tissue. For example, it is known that β-catenin is activated and enters the cell nucleus to switch on the proliferation of cancer cells, and C-Myc and the like increase via CRD-BP (coding region determinant-binding protein) (Nature 2006). ; 441 (7095): 898-901).

Melanoma antigen Family Aファミリーは、細胞障害T細胞(CTL) で発現が認められ、12の近接した分子種が存在する。メラノーマ(黒色腫)のがん患者においてMAGE-A1の遺伝子発現や分泌タンパク質の発現が認められている(Br J Dermatol. 2003 ;149(2):282-8.)。
β−cateninおよびmelanoma antigen family A1に関して、老化および紫外線照射に伴う発現変化をさらに確認するために、それぞれの抗体を用いてウェスタンブロッティングを行った。その結果、β−cateninおよびmelanoma antigen family A1は表皮角化細胞の老化および紫外線照射に伴って発現量が減少した(図10,図11)。これは、実施例1で示したマウス皮膚のB1、B4遺伝子発現変動と傾向が一致した。β−cateninおよびmelanoma antigen family A1はそれぞれヒト皮膚のB1、B4遺伝子産物によるタンパク質である。
Melanoma antigen Family A family is expressed in cytotoxic T cells (CTL), and there are 12 adjacent molecular species. MAGE-A1 gene expression and secretory protein expression have been observed in melanoma (melanoma) cancer patients (Br J Dermatol. 2003; 149 (2): 282-8.).
For β-catenin and melanoma antigen family A1, Western blotting was performed using the respective antibodies in order to further confirm expression changes associated with aging and ultraviolet irradiation. As a result, the expression levels of β-catenin and melanoma antigen family A1 decreased with aging of keratinocytes and ultraviolet irradiation (FIGS. 10 and 11). This coincided with the fluctuation in the B1 and B4 gene expression in the mouse skin shown in Example 1. β-catenin and melanoma antigen family A1 are proteins derived from human skin B1 and B4 gene products, respectively.

〔実施例3〕
ヒトから採取したタンパク試料での皮膚老化マーカー検証試験
実験方法
1.目尻の弾力性およびしわ体積率の測定
20〜60歳代の女性12名を対象に、目尻の弾力性およびしわ体積率を測定した。目尻の弾力性は吸引弾力性をCutemeter(Courage + Khazaka electronic GmbH)により測定した。吸引弾力性は、肌の弾力性の指標となる測定方法であり、加齢に伴って弾力性が低下することが明らかになっている。目尻のしわ体積率は、二剤混合型レプリカ剤であるスキンキャスト(Yamada Cosmetic Laboratories)を用いて目尻のレプリカを採取し、レプリカ画像解析によりしわの体積率を計測した。レプリカ画像解析は反射用レプリカ解析システムASA−03RXDを使用して行った。ASA−03RXDを用いて、採取したレプリカに角度30度の平行光を照射する事により得られるシワの形状に応じた陰影画像をCCDカメラで撮像し、コンピュータに取り込み画像処理することでレプリカ表面のしわ体積率(μm/mm/100)を計測した。しわ体積率は、加齢に伴って増加することが明らかになっている。
Example 3
Skin aging marker verification test on protein samples collected from humans
Experimental method 1. Measurement of elasticity and wrinkle volume ratio of eye corners Elasticity and wrinkle volume ratio of eye corners were measured for 12 women in their 20s and 60s. The elasticity of the outer corner of the eye was measured by a cutometer (Courage + Khazaka electronic GmbH). Suction elasticity is a measurement method that serves as an index of skin elasticity, and it has been clarified that elasticity decreases with age. The volume ratio of the wrinkles of the corner of the eye was obtained by collecting a replica of the corner of the eye using a skin cast (Yamada Cosmetic Laboratories) which is a two-component mixed replica agent, and measuring the volume ratio of the wrinkle by replica image analysis. The replica image analysis was performed using a reflection replica analysis system ASA-03RXD. Using the ASA-03RXD, a shadow image corresponding to the shape of the wrinkles obtained by irradiating the sampled replica with parallel light at an angle of 30 degrees is captured by a CCD camera, captured in a computer, and processed for image processing. wrinkles volume fraction (μm 3 / mm 2/100 ) was measured. It has been shown that the wrinkle volume ratio increases with aging.

2.目尻の角層からのタンパク質の抽出
20〜60歳代の女性12名を対象に、目尻から角層チェッカー(Asahibiomed Co. Ltd.)を用いて角層を剥離し、そこからタンパク質抽出溶液を用いてタンパク質を抽出した。具体的には、被験者の目尻に角層チェッカーを貼り、指先で軽く擦り付けた。これを5回繰り返した。その後、5枚の角層チェッカーに貼り付いた角層にそれぞれ50μlのタンパク質抽出溶液{50mM Tris−HCl(pH7.5)、120mM NaCl、0.4% Igepal CA−630(Sigma−Aidrich Co.)}を加え、セルスクレーパーを用いて角層をタンパク質抽出溶液に馴染ませた後、溶液を1.5mlのプラスチックチューブ(Eppendorf AG)に回収した。
10,000×g、15分間遠心し、不溶物を沈殿させ、上清を新しい1.5mlのプラスチックチューブに回収した。回収したサンプルのタンパク質量をDC assay kit(Bio-Rad Laboratories, Inc.)を用いて測定した。
2. Extraction of protein from the stratum corneum of the corner of the eye For the twelve women in their 20s and 60s, the stratum corneum is peeled from the corner of the eye using a stratum corneum checker (Asahibimed Co. Ltd.), and a protein extraction solution is used therefrom Extracted the protein. Specifically, a stratum corneum checker was affixed to the subject's eye corner and rubbed lightly with a fingertip. This was repeated 5 times. Thereafter, 50 μl of protein extraction solution {50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 120 mM NaCl, 0.4% Igepal CA-630 (Sigma-Aidrich Co.), respectively, on the stratum corneum attached to the five stratum corneum checkers. } And the stratum corneum was adapted to the protein extraction solution using a cell scraper, and then the solution was collected in a 1.5 ml plastic tube (Eppendorf AG).
Centrifugation was performed at 10,000 × g for 15 minutes to precipitate insoluble matter, and the supernatant was collected in a new 1.5 ml plastic tube. The amount of protein in the collected sample was measured using DC assay kit (Bio-Rad Laboratories, Inc.).

3.皮膚老化マーカーの測定
目尻角層から抽出したタンパク質を用いて、実施例2に記載したβ−cateninの抗体を用いてELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)法により検出した。テープストリッピングにより採取したタンパク試料の3マイクログラムをそれぞれマルチプレートの各ウェルに4℃で一晩コーティングした。その後、1%BSA/PBSで1時間37℃ブロッティングし、0.1%Tween20含有PBSで3回洗浄、1000倍希釈したβ−cateninの1次抗体を37℃1時間の条件で反応した。再び、0.1%Tween20含有PBSで3回洗浄し、10000倍希釈した二次抗体Horseradish peroxidase labeled anti−mouse IgG (Amersham Bioscience)を37℃1時間反応させた。その後、0.1%Tween20含有PBSで3回洗浄し、次にEnhanced chemiluminescence(ECL)キット(Amersham Bioscience)を用いて発色反応を行った後、化学発光強度をマルチプレートリーダーLmaxTMII384(Molecular Devices Corporation.)により測定し、同装置に備え付けのSoftMax(R) Proで数値化した。
3. Measurement of skin aging marker The protein extracted from the corner of the corner of the eye corner was detected by ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) using the β-catenin antibody described in Example 2. Three micrograms of protein sample collected by tape stripping was coated on each well of the multiplate overnight at 4 ° C. Thereafter, the cells were blotted at 37 ° C. for 1 hour with 1% BSA / PBS, washed with PBS containing 0.1% Tween 20 three times, and reacted with β-catenin primary antibody diluted 1000 times at 37 ° C. for 1 hour. Again, the secondary antibody Horseradish peroxidase labeled anti-mouse IgG (Amersham Bioscience), which was washed 3 times with PBS containing 0.1% Tween 20 and diluted 10,000 times, was reacted at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, the plate was washed three times with PBS containing 0.1% Tween 20, and then a color reaction was performed using an Enhanced Chemiluminescence (ECL) kit (Amersham Bioscience), and then the chemiluminescence intensity was measured using the multiplate reader Lmax II384 (Molecular Devices Corporation.) And digitized with SoftMax® Pro installed in the same device.

実験結果
表皮角化細胞の老化に伴って発現が変化するタンパク質の中で、β−cateninについてヒトの皮膚老化度との相関があるかどうかを調べた。
ヒトの皮膚老化度の指標として、加齢との相関が明らかになっている目尻の弾力性としわ体積率を用いた。本試験で皮膚老化度を測定した20〜60歳代の女性12名において、加齢に伴って目尻の弾力性は有意に減少し、しわ体積率は有意に増加した(図12および13)。
目尻付近からテープストリッピングにより回収したタンパク試料におけるβ−cateninの発現量と年齢との相関を図14に示した。β−cateninの発現量は加齢と共に発現が減少した。
目尻付近からテープストリッピングにより回収したタンパク試料におけるβ−cateninの発現量としわ体積率との相関を図15に示した。βカテニンの発現量は目尻しわ体積率の増加に伴って有意に減少した。
Experimental Results Among the proteins whose expression changes with the aging of epidermal keratinocytes, it was examined whether or not β-catenin has a correlation with the degree of human skin aging.
As the index of human skin aging, the elasticity and wrinkle volume ratio of the outer corner of the eye, whose correlation with aging has been clarified, were used. In 12 women in their 20s to 60s whose skin aging degree was measured in this test, the elasticity of the corners of the eyes decreased significantly with age, and the wrinkle volume ratio increased significantly (FIGS. 12 and 13).
FIG. 14 shows the correlation between the expression level of β-catenin and the age in a protein sample collected from the vicinity of the corner of the eye by tape stripping. The expression level of β-catenin decreased with aging.
FIG. 15 shows the correlation between the expression level of β-catenin and the wrinkle volume ratio in the protein sample recovered from the vicinity of the corner of the eye by tape stripping. The expression level of β-catenin decreased significantly as the volume ratio of the corner of the eye corner increased.

以上の結果から、マウス皮膚の遺伝子発現解析および表皮角化細胞の細胞老化を指標に見出したマーカーであるβ−cateninがヒトの皮膚老化度と相関することが明らかになった。   From the above results, it was revealed that β-catenin, a marker found using mouse skin gene expression analysis and cell aging of epidermal keratinocytes as an index, correlates with the degree of human skin aging.

抗酸化剤摂食時のしわ改善効果を示すグラフ。The graph which shows the wrinkle improvement effect at the time of antioxidant intake. 皮膚外観(しわスコア)の変遷を示すグラフ。The graph which shows transition of a skin external appearance (wrinkle score). 皮膚水分量の紫外線照射に伴う変化を示すグラフ。The graph which shows the change accompanying ultraviolet irradiation of skin moisture content. 皮膚組織8−ヒドロキシ−2‘−デオキシグアノシンの免疫組織染色を示す画像。Image showing immunohistochemical staining of skin tissue 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine. 皮膚組織8−ヒドロキシ−2‘−デオキシグアノシンの紫外線照射に伴う変化示すグラフ。The graph which shows the change accompanying the ultraviolet irradiation of skin tissue 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine. 皮膚由来酸化カルボニルタンパク質の紫外線照射に伴う変化を示すグラフ。The graph which shows the change accompanying ultraviolet irradiation of skin origin carbonyl oxide protein. 遺伝子の発現経路表イメージ図。The gene expression path | route table image figure. 各継代数および5代目に紫外線B波を照射した表皮角化細胞をSA−β−Galにより染色した細胞の染色像を示す。継代数2代目(a)および5代目(b−d)に紫外線B波を照射した表皮角化細胞をSA−β−Galにより染色し、染色された細胞の画像を示す。The stained image of the cell which dye | stained the epidermis keratinocyte which irradiated the ultraviolet-ray B wave in each passage number and the 5th by SA- (beta) -Gal is shown. Epidermal keratinocytes that have been irradiated with ultraviolet B waves at passage 2 (a) and passage 5 (b-d) are stained with SA-β-Gal, and images of the stained cells are shown. 継代数2代目から5代目における表皮角化細胞の細胞老化の進行度や紫外線B波を照射した時の表皮角化細胞の細胞老化の進行度をSA−β−Galにより染色し、それぞれ染色された細胞の割合を示す。The degree of cell senescence of epidermal keratinocytes in passage 2 to 5 and the degree of cell senescence of epidermal keratinocytes when irradiated with ultraviolet B waves are stained with SA-β-Gal and stained. The percentage of cells that were damaged. 表皮角化細胞の老化よび紫外線照射に伴うβ−cateninの発現変化をウェスタンブロッティングにより解析した結果を示す。The result of having analyzed the expression change of (beta) -catenin accompanying senescence and ultraviolet irradiation of an epidermal keratinocyte is shown. 表皮角化細胞の老化よび紫外線照射に伴うmelanoma antigen family A1の発現変化をウェスタンブロッティングにより解析した結果を示す。The result of having analyzed the expression change of melanoma antigen family A1 accompanying the aging of an epidermal keratinocyte and ultraviolet irradiation is shown by the western blotting. 女性12名における年齢と皮膚弾力性の相関図を示す。The correlation diagram of age and skin elasticity in 12 women is shown. 女性12名における年齢としわ体積率の相関図を示す。The correlation diagram of age and wrinkle volume ratio in 12 women is shown. 女性12名における年齢とβ−cateninの発現量の相関図を示す。The correlation diagram of age and expression level of β-catenin in 12 women is shown. 女性12名におけるしわ体積率とβ-cateninの発現量の相関図を示す。The correlation diagram of wrinkle volume ratio and expression level of β-catenin in 12 women is shown.

Claims (3)

β−cateninを測定することを特徴とする皮膚老化の検査方法。 A test method for skin aging, which comprises measuring β- catenin. 皮膚老化が光老化であることを特徴とする請求項1に記載された皮膚老化の検査方法。   The method for examining skin aging according to claim 1, wherein the skin aging is photoaging. β−cateninの測定がELISA法によるものである請求項1又は請求項2記載の方法。The method according to claim 1 or 2, wherein β-catenin is measured by ELISA.
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