毛髪の成長と白髪化を
支える生物学

一本一本の毛髪の状態には、毛髪成長の制御と色素の維持という二つの生物学的プロセスが深く関わっています。

皮膚内に存在する毛包は、周期的な変化と多様なシグナル調節を行う微小器官です。毛包幹細胞、毛乳頭細胞、メラノサイトが協調して成長周期と色素形成を制御しています。ストレス、加齢、生活習慣、環境曝露、体内の生理的変化もこれらに影響します。

Arotecは、こうした要因が毛包内のシグナル伝達と恒常性に与える影響を研究しています。エクスポソーム科学、神経経路、毛包生物学を結び付けることで、毛髪成長の低下、毛包のミニチュア化、色素減少、白髪化の仕組みの解明を目指しています。

光る神経経路につながる、流れる髪を持つ人の横顔

個人のエクスポソームと毛包

個人エクスポソームと毛包の関係

環境、生活習慣、体内の生理状態に由来するシグナルは、神経・免疫・代謝・酸化ストレス関連経路を介して相互作用し、毛包恒常性、毛髪成長、色素形成に関わります。

  • 日光と雲

    環境

    紫外線と気候

  • 大気汚染の中にある都市の建物

    環境

    大気汚染と浮遊粒子状物質

  • 頭を抱える女性

    生活習慣

    心理的ストレス

  • 栄養豊富なさまざまな食品

    体内の生理状態

    栄養、代謝シグナル

  • 眠る人と枕元の時計

    生活習慣

    睡眠と概日リズム

皮膚内の毛包の断面

毛包

  • 神経シグナル
  • 免疫シグナル
  • 代謝シグナル
  • 酸化ストレス関連シグナル
  1. 個人エクスポソーム
  2. 生物学的ストレスシグナル
  3. 毛包

毛包生物学と神経調節

神経生物学的な微小器官としての毛包

幹細胞、毛乳頭細胞、メラノサイト、免疫メディエーター、末梢神経、血管は、毛包微小環境において成長・再生・色素形成を協調して調節しています。

中枢ストレス応答や末梢神経シグナルは、コルチゾール、カテコールアミン、神経伝達物質、神経ペプチドを介して毛包微小環境に届き、成長周期、色素活性、免疫バランス、微小循環に影響する可能性があります。

Arotecは「神経―毛包軸」に着目し、個人エクスポソーム由来のシグナルが生体反応に変換される仕組みを研究しています。

  1. 中枢ストレス反応

    HPA軸と自律神経経路

    中枢のストレス応答経路を示す脳
    • コルチゾール
    • カテコールアミン
  2. 末梢神経シグナル

    交感神経と感覚神経

    周囲の組織と情報をやり取りする末梢神経線維
    • 神経ペプチド
    • 神経伝達物質
  3. 毛包微小環境

    周囲の腺、細胞、神経、血管を含む毛包の構造
    • 毛包幹細胞
    • 皮脂腺
    • 免疫細胞
    • 末梢神経
    • メラノサイト
    • 毛乳頭細胞
    • 血管

神経―皮膚フィードバック

  • 毛髪成長
  • 色素形成
  • 免疫バランス
  • 微小循環

毛髪の成長と脱毛症

毛周期と脱毛

毛髪の成長には毛周期各段階の適切なタイミングが不可欠です。毛包シグナルが調和しているとき、幹細胞と毛乳頭細胞は再生や成長期の維持に寄与します。生物学的ストレスが持続すると、成長期の短縮、退行の促進、毛包のミニチュア化が起こる可能性があります。

Arotecはエクスポソーム関連・神経関連シグナルによって、毛包が恒常的な状態から成長障害へ移行する仕組みを研究します。

毛周期

  1. Anagen成長期

    深部で毛球が成長している成長期の毛包
  2. Catagen退行期

    上方へ退縮する退行期の毛包
  3. Telogen休止期

    休止状態にある休止期の毛包
  4. Exogen脱毛期

    毛幹が抜け落ちる脱毛期の毛包

成長に関わるシグナル

  • Wnt / β-カテニン
  • SHH
  • PI3K / AKT

脱毛につながり得る変化

  1. 毛包ストレス

    生物学的ストレスシグナルに囲まれた毛包
    • 酸化ストレス
    • 炎症
    • ホルモン調節異常
    • 神経原性ストレス
  2. 毛周期の異常

    成長周期が乱れた毛包
    • 成長期の短縮
    • 早期の退行期移行
    • 再生障害
  3. 毛包のミニチュア化

    徐々に小さくなる毛包と細くなる毛幹
    毛髪密度の低下が見られる頭皮
    • 毛髪密度の低下
    • 毛幹の細径化
    • ミニチュア化の進行

毛包の色素生物学

毛包の色素形成と白髪化

成長期の毛髪の色は、毛球に存在するメラノサイトによって形成されます。メラノサイト幹細胞は色素産生細胞を補充し、協調的なシグナルがメラニン合成と成長中の毛幹への移行を調節します。

加齢や蓄積した曝露ストレスは、酸化損傷、炎症、神経・ホルモンシグナルの変化を介して色素形成を妨げ、メラノサイト幹細胞の予備能を低下させ、白髪化に関与する場合があります。

Arotecは色素細胞のレジリエンスと毛包恒常性に着目し、健やかな毛髪の色を維持するための科学を探究します。

色素形成ユニット

毛包内の色素産生細胞
メラノサイト幹細胞(バルジ領域)毛包メラノサイト(毛球)
  1. メラノサイト幹細胞

    メラノサイト幹細胞
  2. メラノブラスト

    発達中のメラノブラスト
  3. 毛球メラノサイト

    成熟した色素産生メラノサイト
  4. メラニン移行

    毛幹内へ移送されたメラニン
  5. 色素を含む毛幹

    メラニン色素を含む毛幹

スクロールして色素形成経路を見る

  • Wnt/β-catenin
  • α-MSH/MC1R
  • MITF
  • チロシナーゼ

白髪化の過程

  • 酸化ストレス
  • 炎症
  • 神経・ホルモン調節異常
  • 細胞老化
  1. 色素形成が保たれた黒い毛髪

    保たれた色素生成

  2. メラニン産生量が減少した毛包

    正常な色素形成の低下

  3. 色素産生細胞が枯渇した灰色の毛髪

    色素細胞の枯渇

  4. 色素がほとんどない、または全くない白い毛幹

    灰色毛・白髪

  • 色素細胞のレジリエンス
  • 毛包恒常性
  • 毛髪の色の健やかさ