化粧品の文脈における皮膚マイクロバイオーム

20221109-1

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皮膚は最大の臓器であり、身体と環境との最も外側にあるインターフェースである。皮膚は、身体機能を変化させる外的要因に対する最初の防御であり、保護膜である。皮膚は、数十億の常在微生物からなる重要な微生物生態系を保有している。皮膚マイクロバイオームは、ヒトの宿主と微生物の細胞が相互に作用し、協力して重要な機能を果たす生態学的な単位です。

注：化粧品の文脈における皮膚マイクロバイオームの定義は、2022年10月のレビューに記載されています。

ヒトとマイクロバイオームの共進化

ヒトは、何十万年にもわたって微生物群集と共進化してきました[i]。宿主と共進化することで、これらのコミュニティは私たちの表現型を形成してきました。自然淘汰のプロセスを経て、突然変異が環境条件への進化的適応をもたらし、これらの環境におけるフィットネスを向上させたのです。この共進化は、皮膚、口腔、膣粘膜、消化管など、あらゆるボディニッチで行われ、重要な違いは、それぞれに関与する微生物群集の集合にある。

皮膚マイクロバイオームと微生物叢

皮膚マイクロバイオームは、複雑でダイナミックな生態系であり、主に細菌から構成される微生物群ですが、真菌、ウイルス、古細菌の割合も低くなっています。微生物は、表皮の角質層、汗などの皮膚付属器、皮脂腺、毛包にコロニーを形成している（図1）。皮膚微生物叢の構成は、湿潤、乾燥、皮脂腺といった多様な生態的ニッチを構成する体の部位によって異なる。微生物叢の中で高い割合を占めるのはCutibacterium acnesで、特に皮脂の多い皮脂部位（顔や額、頭皮、背中、胸）に95％以上（最大106細菌/cm2）存在する[ii],[iii]。私たちの同居する微生物は、重要な生理的プロセスを形成し維持する上で主要な役割を担っています。例えば、皮膚マイクロバイオータは、病原体に対する保護、免疫反応の調整、上皮の強化などを行う皮膚バリア機能にとって極めて重要です[iv]。

オリジナルファイル
皮膚マイクロバイオータ
図1 皮膚の構造と微生物叢

皮膚微生物叢と高い菌株多様性

次世代シーケンサー技術の開発と価格・時間の急激な低下により、これまでにない深さと解像度で微生物群集の研究が継続的に行われるようになりました。その結果、皮膚マイクロバイオータの構成について新たな知見が得られ、菌株レベルの違いの重要性が強調されました。すべての菌株が同じというわけではないのです 常在菌の有益な側面に対する認識が高まったことで、一部の細菌メンバーに対する再評価が行われるようになりました。例えば、Cutibacterium acnesに対する見方が劇的に変化したことは、パラダイムシフトといえるでしょう。C. acnesは、3つの亜種と6つの系統型（亜種acnes（系統型IA1、IA2、IB、ICから成る）、亜種defendes（系統型II）、亜種elongatum（系統型III））から成る高い菌株多様性が、深い配列決定技術の進歩により明らかになった[v]. 現在までに、約113種類の一遺伝子座シーケンスタイピング（SLST）が報告されている。これにより、皮膚のホメオスタシスと健康のためのマイクロバイオームのセンチネルとして重要な役割を果たす、多くのC. acnes有益な系統/菌株を同定することができました[vi]。

皮膚の健康とディスバイオーシス

皮膚の状態は、内在的および外在的な要因から生じます。それは、宿主（遺伝、性別、年齢、ライフスタイル）、エクスポソーム（環境曝露、例えば紫外線）、および皮膚マイクロバイオータの集合的効果から生じる結果である（図2）。いくつかの証拠から、微生物の多様性が皮膚の健康の鍵であることが示唆されているが、一方で、皮膚の状態は、種の増殖よりもむしろ多様性の減少に関連している。例えば、C. acnes six phylotype間の多様性の減少は、その増殖よりもむしろ、にきびの進行と関連している[vii]。皮膚微生物叢の自然のバランスは、ますます発展する環境ストレス要因（例えば、汚染）、紫外線への曝露、または抗菌活性を有する化粧品の反復使用などの外部要因によって変化し、様々な皮膚状態をもたらすことができる（図3）。

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図2 肌の状態は、内的要因と外的要因の結果である

外的ストレス要因
皮膚マイクロバイオーム Cuti Naturalis
図3 皮膚マイクロバイオームの自然なバランスは、外的要因によって変化しうる

皮膚マイクロバイオームの調節

ポスト・プレ・プロ
図4 皮膚マイクロバイオーム調節因子

皮膚マイクロバイオータの構成、菌株の多様性、そして皮膚の健康への重要な貢献が明らかになるにつれ、排除すべき「悪者」種に関する単純な見方から、皮膚マイクロバイオームの構成に的を絞って調節するための選択菌株を用いたより具体的なプロセスへと移行しつつあります。これは、多くの肌の悩みや生物学的異常の状態をより効果的に解決するための強力なアプローチとなります。遺伝子的に多様なライブラリーの中から、特定の種の菌株やその由来成分を正しく選択することは、与えられた用途や望まれる効果に完全に適した方法を得るための賢い戦略である。皮膚マイクロバイオーム調節物質は、プロバイオティクス、ポストバイオティクス、プレバイオティクスの3つのカテゴリーから構成されています（図4）。皮膚マイクロバイオームの調節に最適な効果を得るには、皮膚に自然に存在する種のいずれかを使用することが強く推奨される。皮膚マイクロバイオーム調節物質を含む化粧品の局所使用は、皮膚の健康に対する革新的で効果的なアプローチといえます。

参考文献

[ドミンゲス-ベロMG、ゴドイ-ビトリーノF、ナイトR.ら、ヒトの発達におけるマイクロバイオームの役割。Gut, 68:1108-1114 (2019).

[ii] Fournière Mら、Staphylococcus epidermidis and Cutibacterium acnes: 皮膚微生物相の2大センティネルと化粧品の影響。Microorganisms, 7;8(11):1752 (2020)。

[Spittaels K-J. et al. Cutibacterium acnes phylotype I and II strains interactly different with human skin cells. Front. Cell. Infect. Microbiol. 10:575164 (2020).

[iv] Harris-Tryon T., Grice E. Microbiota and maintenance of skin barrier function. 376巻6596号 940-945 (2022)

[v] Dekio et al. 新しい組み合わせ、Cutibacterium acnes subsp. elongatum comb. nov.の提案、およびCutibacterium属、Cutibacterium acnes subsp. acnes、Cutibacterium acnes subsp. defendensの記述改訂. Int J Syst Evol Microbiol 2019;69:1087-1092 (2019年)

[vi] Rozas, M.; Hart de Ruijter, A.; Fabrega, M.J.; Zorgani, A.; Guell, M.; Paetzold, B.; Brillet, F. From dysbiosis to healthy skin: major contributions of Cutibacterium acnes to skin homeostasis. Microorganisms, 9, 628 (2021).

[vii] Dreno B. et al. Cutibacterium acnes and acne vulgaris: a brief look at the latest updates. JEADV, 32 (Suppl.2), 5-14 (2018年)

エスバイオメディックについて

エスバイオメディックは、真の皮膚マイクロバイオーム常在菌の力を活用し、皮膚マイクロバイオーム研究と製品化の最前線にいるライフサイエンス企業です。自然が意図したとおりに、肌と一緒に働きましょう

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