2025/05/02
Nature誌:タイトジャンクション形成の「驚くべき新メカニズム」解明 - 化粧品・食品成分のバリア機能評価への示唆
私たちの健康や美容に不可欠な、体内の各組織(皮膚、腸管など)は、細胞同士が隙間なく緊密に結合することでそのバリア機能を保っています。この重要な細胞間結合構造の一つが「タイトジャンクション(Tight Junction)」です。
2024年8月7日にNature誌に掲載された画期的な論文『Membrane prewetting by condensates promotes tight-junction belt formation (Nature 632, 647-655 (2024). doi:10.1038/s41586-024-07726-0)』は、このタイトジャンクションがどのように形成されるかについて、これまで知られていなかった驚くべき新メカニズムを解き明かしました。
参考:
タイトジャンクションの機能に関してはこちらの最新のレビューをお読みください。
A short guide to the tight junction
2024 May 1;137(9):jcs261776. doi: 10.1242/jcs.261776.
本記事では、この研究成果が、特に化粧品成分や食品成分のバリア機能改善効果の評価試験にどのように繋がるのかを解説します。
2024年8月7日にNature誌に掲載された画期的な論文『Membrane prewetting by condensates promotes tight-junction belt formation (Nature 632, 647-655 (2024). doi:10.1038/s41586-024-07726-0)』は、このタイトジャンクションがどのように形成されるかについて、これまで知られていなかった驚くべき新メカニズムを解き明かしました。
参考:
タイトジャンクションの機能に関してはこちらの最新のレビューをお読みください。
A short guide to the tight junction
2024 May 1;137(9):jcs261776. doi: 10.1242/jcs.261776.
本記事では、この研究成果が、特に化粧品成分や食品成分のバリア機能改善効果の評価試験にどのように繋がるのかを解説します。
タイトジャンクションとは?なぜ重要なのか?
タイトジャンクションは、細胞膜に存在する複数のタンパク質が集合して形成される構造体で、隣り合う細胞の細胞間隙を文字通り「目張り」するように閉鎖し、物質の透過を厳密に制御するバリア機能を担っています。
皮膚においては外部刺激からの保護、腸管においては有害物質の侵入を防ぐなど、生体防御の最前線として機能しています。この細胞間結合の維持・強化は、アトピー性皮膚炎や敏感肌、乾燥肌といった皮膚トラブルや、リーキーガットのような腸関連の不調とも深く関わっています。
タイトジャンクションの機能不全は様々な疾患の原因となるため、その形成や維持のメカニズムを理解し、制御することは、健康維持や疾患治療、さらにはスキンケアやインナービューティの観点からも非常に重要です。
皮膚においては外部刺激からの保護、腸管においては有害物質の侵入を防ぐなど、生体防御の最前線として機能しています。この細胞間結合の維持・強化は、アトピー性皮膚炎や敏感肌、乾燥肌といった皮膚トラブルや、リーキーガットのような腸関連の不調とも深く関わっています。
タイトジャンクションの機能不全は様々な疾患の原因となるため、その形成や維持のメカニズムを理解し、制御することは、健康維持や疾患治療、さらにはスキンケアやインナービューティの観点からも非常に重要です。
タイトジャンクション形成の謎:効率的な組み立ての仕組みは?
タイトジャンクションが多数のタンパク質から構成されることは既知でしたが、それらのタンパク質が細胞膜上の正確な位置に、いかにして迅速かつ効率的に集結し、強固なバリア構造を構築するのか、その分子メカニズムの全容は未解明でした。多くの研究者がこのメカニズムの解明に取り組んでいました。
・最新研究が解き明かした「驚くべきメカニズム」:液液相分離とPrewetting(準備)
本論文が明らかにしたのは、タイトジャンクション形成の驚くべき初期段階です。研究チームは、生体分子凝縮体(Biomolecular Condensates)、いわゆる「液滴」が重要な役割を果たしていることを発見しました。この液滴は液液相分離(LLPS)と呼ばれる細胞内で特定のタンパク質やRNAが集まり、水と油のように相分離してできる塊から構成される細胞の構造(凝集)体です。
・最新研究が解き明かした「驚くべきメカニズム」:液液相分離とPrewetting(準備)
本論文が明らかにしたのは、タイトジャンクション形成の驚くべき初期段階です。研究チームは、生体分子凝縮体(Biomolecular Condensates)、いわゆる「液滴」が重要な役割を果たしていることを発見しました。この液滴は液液相分離(LLPS)と呼ばれる細胞内で特定のタンパク質やRNAが集まり、水と油のように相分離してできる塊から構成される細胞の構造(凝集)体です。
このタンパク質凝縮体は、タイトジャンクション構築に必要なタンパク質を効率的に集積する「材料庫」として機能します。細胞はタイトジャンクションを形成する際に、いきなり複雑な構造を組み立て始めるのではなく、まず生体分子凝縮体が「部品のストック場所」として機能し、それが細胞膜の特定領域にあらかじめ大まかに境界面に重要なタンパク質群を配置する「prewetting」として広がり「足場」のような役割を果たすことで、タイトジャンクション形成過程で構成要素が正確かつ効率的に配置され、その後に続くタイトジャンクション構成タンパク質の正確な配置と、強固なバリア構造の迅速な組み立てを可能にしているのです。例えるならば、工場で作業前に必要な部品を集め、組み立て場所に印をつけて、必要な範囲に順番に並べておくことで、効率的な作業を実現するようなものです。この発見は、細胞がどのようにして複雑な内部構造を組織化し、機能的な構造をいかにして正確に構築するかという細胞生物学の根源的な問いに新たな光を当てたとても重要な研究です。


★ 化粧品・食品成分の評価への示唆
タイトジャンクションの機能不全は、皮膚バリア機能の低下、アトピー性皮膚炎、敏感肌、乾燥肌、さらには炎症性腸疾患(IBD)など、様々な健康問題や皮膚トラブルの根底にあります。
本研究で明らかになったタイトジャンクション形成の分子メカニズムを理解することは、その形成を促進したり、逆に異常を抑制したりする成分を開発・評価する上で極めて重要です。
特に、化粧品成分においては、この新しいメカニズムに基づき、タイトジャンクション形成促進能を指標とした評価試験を行うことで、皮膚バリア機能改善効果を持つスキンケア成分を科学的に見出すことが可能になります。敏感肌向けや乾燥肌向けの製品開発において、ターゲットを絞った成分評価に繋がります。
また、食品成分においても、腸管バリア機能への影響を評価する上で、このメカニズムに基づくアプローチが有効となる可能性があります。
本研究で明らかになったタイトジャンクション形成の分子メカニズムを理解することは、その形成を促進したり、逆に異常を抑制したりする成分を開発・評価する上で極めて重要です。
特に、化粧品成分においては、この新しいメカニズムに基づき、タイトジャンクション形成促進能を指標とした評価試験を行うことで、皮膚バリア機能改善効果を持つスキンケア成分を科学的に見出すことが可能になります。敏感肌向けや乾燥肌向けの製品開発において、ターゲットを絞った成分評価に繋がります。
また、食品成分においても、腸管バリア機能への影響を評価する上で、このメカニズムに基づくアプローチが有効となる可能性があります。
★ 受託試験サービスへの応用
当センターでは、このような最新の細胞生物学研究に基づいた知見を活用するために研鑽して活用を目指しています。お客様の化粧品成分や食品成分のタイトジャンクション形成への影響、ひいてはバリア機能への効果を、高精度な細胞試験によって評価する受託試験サービスを提供しております。
スキンケア製品やインナービューティ製品の開発において、科学的根拠に基づいた機能性評価をご検討の際は、ぜひご相談ください。バリア機能に着目した新しい成分探索や効果検証をサポートいたします。
スキンケア製品やインナービューティ製品の開発において、科学的根拠に基づいた機能性評価をご検討の際は、ぜひご相談ください。バリア機能に着目した新しい成分探索や効果検証をサポートいたします。