チモシンβ４について
バルジ領域と毛包幹細胞
本来繊維芽細胞などが存在する領域である毛根に上皮系のケラチン細胞が活発に活動するのか、といった疑問が、最近の研究によってその仕組みが明らかになりました。つまり、毛根にあるケラチン細胞(毛母細胞）は、もともとバルジ領域と呼ばれる毛根上部の膨らんだ部分に存在する幹細胞から毛根に移動してきたものである、ということが解ってきたのです。
このことは、発毛を促進するのに一つの指針を与えます。すなわち、バルジ領域の毛包幹細胞の毛根への移動を促進してやれば、毛根に毛母細胞がセットされ、その発毛を促進する効果が得られるであろう、ということです。
チモシンβ４は、まさにこの働きをする蛋白質なのです。
チモシンβ４の概略
チモシンなどの主に胸腺から分泌されるホルモンあるいはサイトカイン類は、リンパ系に関連して機能するものが多いのが特徴です。こうした中で、４３のアミノ酸から構成されるチモシンβ４は、胸腺だけでなく、筋芽細胞、繊維芽細胞、甲状腺などでも分泌され、その作用は、主に繊維を構成する蛋白質であるアクチンの重合にかかわるものです。ただし、その他チモシン（β９、１０、１５）やVEGF、ｂFGFなどと共に血管新生にも影響を与えるようです。
チモシンβ４の働く仕組み
G-アクチンと呼ばれる微細繊維は、平行反応でF-アクチンと呼ばれる重合体を作ります。これは、他に反応要素がなければ、基本的には平行反応であり、その濃度によって、G体とF体の比率が決められます。しかし、実際はもっと複雑で、その他さまざまな要素が絡んでこの平行反応を制御しています。
ATP（アデノシン３リン酸）のついたアクチンは、F-アクチンに付いて重合反応を進めていくのですが、このアクチンにATPをくっつける働きをするのがプロフィリンという蛋白質です。ですから、プロフィリンが存在するとアクチンを高分子量化する方に反応を進めます。一方、G-アクチンと１：１で会合し、F-アクチンからG－アクチンを分離してしまう働きをするのがチモシンβ４です。ですから、チモシンβ４は、F-アクチン繊維を緩める方向に反応を進めることになります。
先ほど、バルジ領域に毛包幹細胞が存在し、それが毛根に移動することによって、毛母細胞になる、といった話をしましたね。ただし、バルジ領域に存在する幹細胞は、あふれるほどあるわけではありません。全体のほんのわずかな割合の細胞のみが幹細胞として機能することができるのです。
しかも、この貴重な幹細胞も、毛根に移動しなければ、機能を発現できません。そのまま残っていたとしてもいずれは、何らかの細胞に分化してしまって、せっかくの幹細胞としての機能も失ってしまします。
ここで、バルジ領域をチモシンβ４がリッチな環境にしたとします。すると、細胞を拘束していた繊維状蛋白質が上記の理由で緩みますよね。それで、拘束されていた細胞の自由度が増し、細胞移動が活発になるわけです。当然、毛包幹細胞の毛根への細胞移動も活発になります。
また、チモシンβ４にも血管新生を促進する働きもあるようです。血管新生による育毛効果については、別の題材を例にして説明します。
KGFの育毛効果について
今回はリルジュアイラッシュエッセンスの主要成分、KGFの効果について記します。
・毛包サイクル
まつ毛や髪の毛は、退行期（catagen)→休止期(Telogen)→早期成長期（early anagen)→成長期(anagen)という発毛サイクルにより、入れ替わっており、いわゆるフサフサさせるのは、成長期のシャフト（毛）ということになります。もし、休止期に毛乳頭に十分な毛母細胞が準備できないと、休止期が延び、成長期が短くなって、シャフトが育たないままTGFβにより、脱毛してしまいます。また、毛母細胞が休止期に十分準備できたとしても、毛母細胞自体が十分に活動しなければシャフトの成長が遅くなり、太く濃く育つことはありません。ですから、発毛・育毛には、以下の２点が重要になります。
１．毛乳頭に毛母細胞をセットすること
２．毛母細胞が十分な活性を維持すること
リルジュアイラッシュエッセンスは、上記２つの働きをサポートするように デザインされています。この中で、KGFは、毛母細胞（ケラチン細胞）を活性化する部分を担っています。
・KGFの育毛効果
髪やまつ毛などのいわゆる「毛」が、ケラチンと呼ばれるたんぱく質でできていることを知っている方も多いかと思います。ケラチンは、以前EGFの回でも触れたシステインが多く含まれているので、－Ｓ－Ｓ－結合がたくさんできて、水に不要の硬いたんぱく質となるのですね。
このケラチンを作るのが、ケラチノサイトと呼ばれる細胞です。ケラチノサイトは、上皮に広く分布し、皮膚を構成するケラチンを作っています。これは、コラーゲンやラミニンと組み合わさって皮膚に弾力を与えます。ケラチンには、２０種類くらいあって、酸性と塩基性に分類されます。酸性のケラチンと塩基性のケラチンがコンビで存在し、水素結合によってがっちり組み合わさって存在します。さらにシスチン結合によって、がっちりした骨格が得られます。さまざまなタイプも組み合わせて、｢毛」になったり「爪」になったりもするんですね。
このケラチンを作るケラチン細胞を活性化させるのがＫＧＦ（ケラチン細胞増殖因子）です。いままででいちばん解りやすいネーミングですね。
実際、ＫＧＦは、発毛・育毛に関する研究が数多くなされています。
脱毛の抑制に効果があると言われているのは、多くのサイトカイン、具体的には、TGF-α、EGF、HGF、インターロイキン－１などがありますが、特に大きな影響を与えるのは、FGFといわれています。具体的には、FGF-1、ＦＧＦ－５、ＦＧＦ－７、FGF-１０などです。TGF-α、IL-1などについても論文などが見受けられますが、たとえばIL-1などは、その量によっては、逆に発毛を抑制してしまうことがある、などの報告もあり、適用するには解らない部分が多すぎる、といったところでしょうか。
KGFR2の変性体であるKGFR2ｂについては、上皮領域に特異的に存在することを前回お話しましたが、その中でも特に成長期の毛乳頭に多く存在していることがわかっています。ですから、KGFは、成長期の毛乳頭に存在するケラチン細胞に受容されるわけですね。毛乳頭に存在するケラチノサイトは、一所懸命毛（シャフト）を作っていくことになります。この辺の効果は、論文等でいろいろ検証されていて、Nu/Nuマウス（免疫不全ヌードマウス）や通常のマウスに投薬して禿をつくった場合でも、KGFによる毛包幹細胞のケラチンサイトへの分化、およびケラチン細胞の増殖により、育毛効果が確認されています。
次回は、リルジュアイラッシュエッセンスのもう一つの大きな特徴である、チモシンβ4の細胞移動による毛母細胞の供給効果についてです。
まつげを「発芽」させる美容液・リルジュアイラッシュエッセンスまつげの発毛＆育毛に効く「KGF」
当社商品「リルジュアイラッシュエッセンス」
の有効成分、KGFについてのおはなしです。
リルジュアイラッシュエッセンスは、グロスファクターなどのサイトカインをうまく組み合わせ、まつげの発毛、育毛を目的とした製品です。
開発のきっかけは、まつげエクステンション業界の知り合いから、「エクステで痛んだまつげを早くもとに戻すことができないか？」と相談をうけたことに始まります。私は男なので、「まつげをケアするってどういうこと？」といった感じだったのですが、知り合いの女性陣に聞いてみると、目ヂカラは女の命、というくらいニーズがあるのですね。そこで、まず市場の調査をしてみました。
発毛、育毛を目的としたまつげ美容液としては、アメリカのメーカーがプロスタグランジン系の薬剤（もともと緑内障の薬だったもの。以前から副作用としてまつげが伸びることがしられていた。）を応用する形で商品化し、日本にも輸入されています。これらは、効果が高いことでも知られているようです。でも、Webなどで少し詳しく調べるとトラブルが多いこともわかります（けっこうひどい事故もありました）。
一方、日本メーカーのまつげ用美容液は、ずっとおとなしくて、成分的には、ゼラチン、糖類などまつげをテカらせる成分や、植物エキスなどで血行をよくする働きをもつもの、などが主体でした。でも、これだと効果の方は、きっついだろうな、といった感想をもちました。
弊社では、かなり以前から、サイトカインを用いた育毛について研究を進めていました。実際、ミノキシジル（大正製薬リアップの有効成分）を頭皮に塗布されると、KGFやVEGFなどのサイトカインの分泌が促進され、育毛・発毛の効果が現れることが、論文等により発表されています。また、育毛剤として用いることのできる植物抽出液のうちのいくつかは、やはりVEGFやIGFの分泌促進によるものでした。そこで、FGF、IGF、VEGF、KGFなどについて、いろいろ試験を行い、その効果は十分に確認したのでした。サイトカインをそのまま有効成分として用いれば、個体による違いが出にくいでしょうし、人が分泌しているたんぱく質なので、安全性が高い、といったメリットも考慮しました。でも商品化はしませんでした。理由は、「高価過ぎるから」です。
まつげの発毛、育毛に関しては、周囲の女性陣にいろいろ協力していただき、とてもたすかりました。自分では、うまく目の周りに塗布することができませんでしたので。でもいろいろ試した結果、かなり好評なものができたため、晴れて商品化することができました。協力いただいた女性陣にとっても感謝です。
さて、ここから本題です。
なんとリルジュアイラッシュエッセンスは、「日本初、KGF配合まつげ美容液」なのです。
で、KGFとは、なんじゃら～、ということなのですが・・・。まず、「rerujuのブログ」のFGFについての記事
をぜひ読んでください。なぜなら、KGF＝FGF7のことなのですから（ついでにFGF１０をKGF２と呼ぶ人もいますよ）。
なんでFGF７をKGFと呼ぶかというと、後ほど出てきますが、繊維芽細胞で分泌されるのに、受容体がケラチン細胞のような上皮細胞に集中的にあるからです。つまりKGFとは「ケラチン細胞増殖因子(keratinocyte growth factor)」のことなんですね。１９４個のアミノ酸からできています。リルジュのブログでFGFは１～２３もあり、FGF受容体（FGFR)にも、FGFR1～４まである、と書きましたね。そして、さらにスプライシング時の変性体により、さまざまなバリエーションがある、というような・・・。KGFは、そうした変性体と相性の典型的な例です。
FGFR1は、ｂFGFが強力な効果を発揮する受容体で、aFGFも受容します。一方、KGFの受容体KGFRは、FGFR2のスプライシングによる変性体です。FGFR2ｂなどと表記され、４９個のアミノ酸の分岐により特徴付けられます。この変性FGFR2は、基本FGFR2ですから、aFGFは受容しますがbFGFは受容しません（この辺は、リルジュのブログ読んでね）。受容するのは、FGF１、３、７、１０、２２の5種類のFGFだけです。そしてこの変性したFGFR2ｂは上皮細胞に偏在していて、繊維芽細胞、血管細胞にはありません。ですから、KGFは、上皮だけに受容されるのです。ただし、効果は抜群で、他のFGFよりも２～１０倍もあります。パラクリンによる上皮細胞のコントロール要因なんでしょうね。
次回は、KGFと育毛について記します。
まつげを「発芽」させる美容液・リルジュアイラッシュエッセンス