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皮脂と細胞外マトリックスの協調による皮膚の「健康と美」の追究

研究室メンバー

(役職:氏名 / 学位)    
教授:佐藤 隆 / 博士(薬学)
助教:奥山勝揮 / 博士(薬学)
助手:小岩井利一 / 修士(薬学)

大学院生(D3):淺利亜由美
大学院生(D2):澤田賢志
6年生:12名
5年生:15名
4年生: 5名

客員教授: 川島 眞
客員教授: 宮地良樹
客員准教授:平松泰成
客員研究員:竹中祐子
客員研究員:田中志保
客員研究員:北野高道

(2022年4月現在)

研究室のねらい

皮膚の付属器官である皮脂腺は皮脂を分泌して皮膚バリアを形成します。皮脂の過剰分泌はニキビを、加齢とともに減少する皮脂量は乾燥肌を引き起こします。一方、皮膚に存在するコラーゲンやヒアルロン酸などの細胞外マトリックス(ECM)は構造・機能的に皮膚機能を調節します。過度の太陽光曝露は皮膚のECMに異常を生じさせ、しわやたるみといった皮膚障害(光老化)を加速度的に進行させます。当教室では、独自に開発した皮脂産生細胞(脂腺細胞)や皮膚構成細胞を駆使し、皮脂腺の分子機能とその異常症であるニキビや乾皮症、紫外線や近赤外線による光老化メカニズムやリンパ管形成機構の解明に取り組んでいます。さらに、医薬・化粧品素材の探索研究や皮膚疾患に精通する人材育成プログラムを通して、肌トラブルを予防・治療し、健康な肌を維持するスキンケア研究にも挑戦しています。

担当講義

生化学II:2年【前期】/佐藤 隆
生化学III:2年【後期】/佐藤 隆(今田啓介)
生化学実習:3年【前期】/佐藤 隆,奥山勝揮,小岩井利一
スキンケア入門:3年【後期】/佐藤 隆
薬剤師の職能と自己将来展望:4年【前期】/佐藤 隆
香粧品科学:3年【前期】 /佐藤 隆(取り纏め)
先端香粧品科学:4年【前期】 /佐藤 隆(取り纏め)
創薬生化学特論(大学院講義):修士課程【前期】 /佐藤 隆

研究テーマと概要

1)皮脂の産生調節およびざ瘡(ニキビ)や乾皮症の発症機序の解明と新規治療薬の開発

培養脂腺細胞を用いて皮脂の産生調節機構およびその生理的機能を解明するとともに、ニキビや乾皮症などの皮膚疾患の発症の機序についても検討している。さらに、ニキビや乾皮症などの治療・予防薬の開発に取り組んでいる。

2)紫外線および近赤外線による皮膚障害とその防止薬の開発

紫外線や近赤外線照射による皮膚の急性炎症反応および慢性的皮膚障害(光老化)の分子機構を明らかにするとともに、その予防・改善に有効な新規物質を検討している。また、紫外線および近赤外線等の外的刺激を「ストレス」と捉え、皮膚構成細胞(表皮細胞,線維芽細胞,脂腺細胞および毛乳頭細胞など)におけるストレス応答機構について検討している。

3)抗癌剤によるざ瘡様皮疹の発症機構の解明

抗癌剤投与によるざ瘡様皮疹の発症機構について、皮脂およびステロイドホルモン生合成の観点から検討している。また、薬剤の毛包脂腺系への移行性に関しても検討している。

4)リンパ管形成の分子機構解明とリンパ浮腫改善薬の探索研究

リンパ浮腫の一つである原発性のリンパ管形成不全では、組織液やリンパ液の貯留が生じる。現在、リンパ浮腫に対する有効な治療法は確立されておらず、リンパ管形成促進因子の探索が求められている。本研究では多彩な生物活性を有する脂質メディエーターに着目し、リンパ管形成に対するその作用を検討している。

5)ECM代謝異常の改善を指向した新規薬剤の開発

皮膚老化(しわ,たるみ)などにおけるECM代謝異常を改善する有効な新規天然物質を探索している。

主な研究業績

 

  1. Okuyama K, Mizuno K, Nittami K, Sakaue H, and Sato T. Molecular mechanisms of cyclic phosphatidic acid-induced lymphangiogenic actions in vitro. Microvasc Res 139: 104273 (2022)
  2. Mizuno K, Sakaue H, Kohsaka K, Takeda H, Hayashi N, and Sato T. An increase in normetanephrine in hair follicles of acne lesions through the sympatho-adrenal medullary system in acne patients with anxiety. J Dermatol 48: 1281-1285 (2021)
  3. Mizuno K, Komiya M, Okuyama K, Imada K, and Sato T. Lysophosphatidic Acid Augments the Gene Expression and Production of Matrix Metalloproteinases-1 and -3 in Human Synovial Fibroblasts in Vitro. Biol Pharm Bull 44: 131-135 (2021)
  4. Sato T, Shibata F, Koiwai T, and Akimoto N. Different regulation of lipogenesis in sebocytes and subcutaneous preadipocytes in hamsters in vitroBiochem Biophys Rep 22:100761 (2020)
  5. Qiuyan Guo, Koji Mizuno, Katsuki Okuyama, Na Lin, Yanqiong Zhang, Hideki Hayashi, Norio Takagi, and Takashi Sato, Antineuropathic pain actions of Wu-tou decoction resulted from the increase of neurotrophic factor and decrease of CCR5 expression in primary rat glial cells, Biomed Pharmacother 123: 109812 (2020)
  6. JingZhe Li, ZhiLan Guo, Takashi Sato, Bo Yuan, YanYan Ma, Dan Qian, JuYing Zhong, MengMeng Jin, Peng Huang, LuYang Che, Yi Wang, Yan Lei, and ChangZhen Liu, Optimized application of the secreted Nano-luciferase reporter system using an affinity purification strategy. PLoS One 13: e0196617 (2018)
  7. Nan Si, Hajime Kanazawa, Katsuki Okuyama, Keisuke Imada, Hongjie Wang, Jian Yang, Haiyu Zhao, Baolin Bian, Akira Ito, and Sato T.  Involvement of Catechols in Acteoside in the Activation of Promatrix Metalloproteinase-2 and Membrane Type-1-Matrix Metalloproteinase Expression via a Phosphatidylinositol-3-Kinase Pathway in Human Dermal Fibroblasts. Biol Pharm Bull 41: 1530-1536 (2018)
  8. Su Nwe San, Jun Matsumoto, Yumi Saito, Masako Koike, Hiroaki Sakaue, Yoshinori Kato, Masachika Fujiyoshi, Noritaka Ariyoshi, and Harumi Yamada. Minor contribution of CYP3A5 to the metabolism of hepatitis C protease inhibitor paritaprevir in vitro. Xenobiotica 8: 1-10 (2018)
  9. Mizuno, K., Akimoto, N., Kawamura, M., Nakase, K., Noguchi, N., and Sato, T. Involvement of adenosine triphosphate-binding cassette subfamily B member 1 in the augmentation of triacylglycerol excretion by Propionibacterium acnes in differentiated hamster sebocytes. J. Dermatol. 44: 1404-1407 (2017).
  10. Sato, T., Akimoto, N., Takahashi, A., and Ito, A. Triptolide suppresses ultraviolet B-augmented sebum production by inhibiting the biosynthesis of triacylglycerols in hamster sebaceous glands in vivo and in vitro. Exp. Ther. Med. 14: 361-366 (2017).
  11. Wang, R., Li, J., Chen, W., Xu, T., Yun, S., Xu, Z., Xu, Z., Sato, T., Chi, B., and Xu, H. A biomimetic mussel-inspired e-poly-l-lysine hydrogel with robust tissue-anchor and anti-infection capacity. Adv. Funct. Mater. 1604894 (2017).
  12. Sakaue, H., Kinouchi, T., Fujii, N., Takata, T., and Fujii, N. Isomeric Replacement of a Single Aspartic Acid Induces a Marked Change in Protein Function: The Example of Ribonuclease A. ACS Omega 2: 260–267 (2017)
  13. Sato T, Akimoto N, Takahashi A, Ito A. Triptolide suppresses ultraviolet B-augmented sebum production by inhibiting the biosynthesis of triacylglycerols in hamster sebaceous glands in vivo and in vitroExp Ther Med, in press (2017)
  14. Wang, R., Li, J., Chen, W., Xu, T., Yun, S., Xu, Z., Xu, Z., Sato, T., Chi, B., and Xu, H. A biomimetic mussel-inspired e-poly-l-lysine hydrogel with robust tissue-anchor and anti-infection capacity. Adv Funct Mater 1604894 (2017)
  15. Li, J., Liu, C., and Sato, T. Novel antitumor invasive actions of p-cymene by decreasing MMP-9/TIMP-1 expression ratio in human fibrosarcoma HT-1080 cells. Biol Pharm Bull 39: 1247-1253 (2016)
  16. Imada, K., Tsuchida, A., Ogawa, K., Sofat, N., Nagase, H., Ito, A., and Sato, T. Anti-arthritic actions of b-cryptoxanthin against the degradation of articular cartilage in vivo and in vitroBiochem Biophys Res Commun 476: 352-358 (2016)
  17. Mizuno K, Kurokawa K, Ohkuma S. Nicotinic acetylcholine receptors regulate type 1 inositol 1,4,5-trisphosphate receptorexpression via calmodulin kinase IV activation. J Neurosci Res 93(4): 660-665 (2015)
  18. Sakaue H, Takata T,Fujii N, Sasaki H, Fujii N. Alpha B- and bA3-crystallins Containing D-Aspartic Acids Exist in a Monomeric State. Biochim Biophys Acta 1854: 1-9 (2015)
  19. Maeda H, Takata T, Fujii N, Sakaue H, Nirasawa S, Takahashi S, Sasaki H, Fujii N. Rapid Survey of Four Asp Isomers in Disease-related Proteins by LC-MS Combined with Commercial Enzymes. Anal Biochem 87: 561-568 (2015)
  20. Kurihara, H., Sato, T., Akimoto, N., and Ito, A. Differentiated hamster sebocytes exhibit apoptosis-resistant phenotype by the augmentation of intracellular calcium level in vitroExp Dermatol 22: 57-59 (2013)
  21. Sato, T., Shirakura, K., Mukai, K., and Ito, A. Suppression of sebum production and accumulation by b-cryptoxanthin due to the inhibition of the expression of diacylglycerol acyltransferase-1 and perilipin in hamster sebocytes. J Cosmet Dermatol Sci Appl 3: 99-106 (2013)
  22. Sato, T., Akimoto, N., Kitamura, K., Kurihara, H., Hayashi, N., and Ito, A. Adapalene suppresses sebum accumulation via the inhibition of triacylglycerol biosynthesis and perilipin expression in differentiated hamster sebocytes in vitroJ Dermatol Sci 70: 204-210 (2013)
  23. Mishra, B., Koshi, K., Kizaki, K., Ushizawa, K., Takahashi, T., Hosoe, M., Sato, T., Ito, A., and Hashizume, K. Expression of ADAMTS1 mRNA in bovine endometrium and placenta during gestation. Domest Anim Endocrinol 45: 43-48 (2013)
  24. 林 伸和,佐藤 隆 大学生を対象とする座癒の有無と生活習慣に関するアンケート解析結果の報告,皮膚病診療 35: 314-318 (2013)
  25. Sato, T., Shirane, T., Noguchi, N., Sasatsu, M., and Ito, A. Novel anti-acne actions of nadifloxacin and clindamycin that inhibit the production of sebum, prostaglandin E2, and promatrix metalloproteinase-2 in hamster sebocytes. J Dermatol 39: 774-780 (2012)
  26. Sato, T., Watanabe, M., Hashimoto, K., Ota, T., Akimoto, N., Imada, K., Nomizu, M., and Ito, A. A novel functional site of extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) that limits the migration of human uterine cervical carcinoma cells. Int J Oncol 40: 236-242 (2012)
  27. Mishra, B., Kizaki, K., Koshi, K., Ushizawa, K., Takahashi, T., Hosoe, M., Sato, T., Ito, A., and Hashizume, K. Expression of extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) and its expected roles in the bovine endometrium during gestation. Domest Anim Endocrinol 42: 63-73 (2012)
  28. Mishra, B., Kizaki, K., Sato, T., Ito, A., and Hashizume, K. The role of extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) in the regulation of bovine endometrial cell functions. Biol Reprod 87: 149 (2012) 

最近のトピックス

皮脂は善玉?悪玉? どうしてニキビができるの
皮脂といえば “ニキビ”。だから“皮脂は嫌い”,と思っていませんか?でも,皮脂は重要な生体バリア因子であり,かつ天然の保湿剤です。当教室では ヒト,ハムスターおよびマウスより皮脂を産生する細胞(脂腺細胞)の単離・培養法を確立し(国内唯一),皮脂の産生・蓄積・分泌の分子機構の解明に取り組んでいます。また,思春期や大人になってからのニキビについて,男性・女性ホルモンとの関連,アクネ菌や紫外線の影響の観点からその病態機構の解明に取り組んでいます。さらに,抗がん薬の副作用として好発するニキビ様皮疹の発症メカニズムにも取り組み,がん治療の副作用軽減化を目指しています。

皮脂腺研究

ストレスはニキビの原因?
ニキビは“悩みの種”(心理的ストレス)。当教室の最新研究から、ニキビ患者の病巣部にはその不安度合いに依存して神経伝達物質ノルアドレナリンの代謝物(ノルメタネフリン)が存在すること、神経伝達物質の増加により皮脂産生や表皮角化が増強することを発見しました。鏡に映る顔のニキビを見ることで、潜在的な自律神経の乱れが生じ、それがニキビの悪化要因になっている訳です。最近、20代の男女においてマスク肌荒れの上位にニキビがランキングされています。マスク生活下でのニキビの悪化は更なるストレスの要因になっているかと思います。当教室では、温熱刺激が皮膚局所のストレス機構(HPA axis)を活性化して皮脂産生・分泌を促進することを見出しました。マスクによる肌温度の上昇がニキビ悪化の要因になっているのかもしれません。

ストレス痤瘡

むくみ(浮腫)の治療・予防法の開発を指向したリンパ管形成の分子機構の解明
皮膚のリンパ管も老化します。老化に伴いリンパ管の形成・機能低下は老廃物などの滞留を招き、むくみ(浮腫)を引き起こします。当教室では、リンパ管細胞の管腔形成3次元モデルを開発し、新規リンパ管形成促進因子を発見しました。新たな研究領域としてのリンパ管研究に取り組み、肌のむくみやリンパ浮腫の病態機構解明とその予防・治療法の開発を目指しています。

リンパ管研究
 

光老化の危険因子として近赤外線にも要注意!
太陽光由来電磁波のうち紫外線よりも総エネルギー量が高く、皮膚の奥底まで届くのが近赤外線です。近赤外線は皮膚コラーゲンの分解による光老化に関わると考えられています。当教室の最新研究から、近赤外線は皮膚内温度の上昇とともに皮膚コラーゲン線維の配列を乱すこと、また皮脂腺を肥大化させることを発見しました。皮脂腺の肥大化は老徴の一つである老人性脂腺増殖症を模倣しており、近赤外線がこの病因であると考えられます。光老化に対しては紫外線のみならず近赤外線の防御が必要です。

近赤外線研究

ニキビ,乾燥肌や光老化などの皮膚トラブルの治療・予防薬/化粧品の素材探索化粧品
健やかで美しい肌を保ち,また蘇らせるために,ニキビ,乾燥肌や光老化などの肌トラブルの予防・改善に役立つ素材の探索研究に取り組んでいます。加齢による皮脂腺の機能低下により皮脂欠乏症(乾燥肌)が発症しますが,当教室が発見した皮脂腺の活動性を回復する天然物素材は,乾燥肌の改善に有効性であることを証明しました。

皮膚疾患やスキンケアに精通した人材を育てます!
老若男女、健常人や患者を問わず肌のトラブルや悩みを抱えています。当教室は、皮膚疾患の診療やスキンケアに関する知識を有し、それぞれの症状や状況に応じて適切なアドバイスができる人材を育てるプログラムを実施しています。卒論生は全員、化粧品・スキンケア関連の資格(日本コスメティック協会)を取得します。課題研究として、大学病院皮膚科において臨床医による診療の見学実習、保険薬局において皮膚疾患患者の処方箋対応とスキンケア指導を行っています。
 

2022年度卒論生

  • 奥山先生、4年生を迎え、教室員全員で記念撮影(都合が悪く写真に映れなかった皆さん、ごめんなさい)。

2022年教室集合写真
 

  • 6年生
     

2022_6年生

 

  • 5年生

2022_5年生

・4年生

2022_4年生