キズ(創傷)の再生と増殖因子/細胞外マトリックス

<クマ:自分の生い立ちを調べているクマムシ>

<Koby:一緒に調査している科学オタク>



Koby:細胞外マトリックスについて、調査を進めていたら、やはり、再生医療との接点が見えてきた。すなわち細胞の増殖に関わるタンパク質が種々の増殖因子として、発見されている。たとえば、1974年にウシの脳下垂体から線維芽細胞の増殖を著しく促進するタンパク質:FGF(線維芽細胞成長因子)が発見され、1986年にはヒトbFGF遺伝子の全DNA配列が解明されている。現在では遺伝子組み換え技術で生産され、キズ(創傷)治療用として、販売されている。

クマ:やっぱり。その増殖因子タンパクは他にもあるの。

Koby:現在、これも日夜研究が進められている分野じゃが、代表的な増殖因子について表にまとめてみた。これらの増殖因子は、細胞外マトリックスの中に極微量分泌され(効果を発現する必要性に応じて)、研究者の多大な分析と調査のおかげで、現在では、タンパク質の構成が解明されているものが多い。先ほども解説したが、bFGFはその中でも医療用に適用され、創傷の治療に大きく役立っている。


代表的な増殖因子
略号対象組織増殖因子、名称効果
bFGF真皮、肉芽線維芽細胞増殖因子線維芽細胞、血管内皮細胞および表皮細胞の増殖を促進する作用を有し、創傷部位における良性肉芽の形成および上皮化を促進する。
EGF皮膚、上皮上皮細胞増殖因子皮膚の表面にある受容体と結びつき、新しい細胞の生産を促進する、体内で形成されるタンパク質の一種。
PDGF細胞遊走血小板由来増殖因子組織が傷つくと、血小板だけでなく、マクロファージ、平滑筋細胞、内皮細胞、繊維芽細胞からも分泌放出される。細胞遊走と細胞増殖によって組織を修復する。PDGFは単独では遊走作用のみしか示さず、増殖作用を発現するためにはEGF、IGFの共存が必須である。
TGFβ骨芽細胞、コラーゲンの増殖ベータ型変異増殖因子腎臓、骨髄、血小板などほぼすべての細胞で産生され、骨基質中に不活性型として蓄積される。骨吸収の際に破骨細胞が放出する酸によって活性化され、骨芽細胞の増殖およびコラーゲンのような間葉細胞の合成・増殖を促進し、上皮細胞の増殖や破骨細胞に対しては抑制的に作用する。
VEGF血管血管内皮細胞増殖因子脈管形成(胚形成期に、血管がないところに新たに血管がつくられること)および血管新生(既存の血管から分枝伸長して血管を形成すること)に関与する一群の糖タンパク。正常な体の血管新生に関わる他、腫瘍の血管形成や転移など、悪性化の過程にも関与している。
IGF成長ホルモンインシュリン様成長因子成長ホルモンにより肝臓や他の組織(骨格筋など)で産生される。成長ホルモン(GH)の作用の多くはIGFを介したもので、筋合成、筋分化、加齢、筋損傷、筋疾患に対する作用が注目されている。加齢によりIGFの発現は新生児期より若青年までに80%減少し、加齢とともにさらに減少する。
HGF肝臓細胞肝細胞増殖因子肝臓の一部を切ったラットの血液中から、肝細胞の増殖を促進する物質として分離された。HGFは、正常な肝細胞を増やし肝硬変の発症を抑える治療薬としての研究が進んでいる。


Koby:増殖因子を用いた治療薬はこれからどんどん出てくるじゃろう。また、EGF:上皮細胞増殖因子などは、老化にともない減少することが分かっておる。つまり、年を取ると、キズの治りが遅くなるということじゃ。これの裏返しで、アンチエイジングの面からの研究もされている。とくに、女性の肌(顔など)のアンチエイジングは、美容の面からもニーズは大きく、化粧品会社では根本的な美容対策として取り組んでおるようじゃ。

増殖因子の年齢影響

Koby:余談じゃが、漢方薬にも結果的に、増殖因子が含まれているものがあるようなんじゃ。

クマ:長い経験的な積み重ねが、DNAレベルの解析で裏打ちされたということ?。

Koby:たとえば、鹿茸(ろくじょう)、まだ若い鹿の生え始めの袋角を切り取ったものでまだ血も通っていて触ると柔らかくプニョプニョしている骨化する前の角が、中国の漢方としては3000年以上も前から不老長寿の神薬として広く知られており、滋養強壮・強精・不妊症・貧血・更年期障害、等さまざまな薬効があるとされておる。シカの袋角には、インスリン様(よう)成長因子(IGF-1)が含まれているとの報告もあるんじゃな。
また、「やけど」に良く効く「紫雲膏(しうんこう」。 成分は、胡麻油ゴマユ100.0 紫根ムラサキ10.0 当帰トウキ10.0   黄蝋オウロウミツロウ38.0 豚脂トンシ 2.5 なんじゃが、再生力が評判じゃ。推定の域を出ないが、豚脂に含まれている細胞外マトリックス成分が、効果を発揮しているのかもしれん。

クマ:iPS細胞の細胞分化にも関係しそうで、今後の展開が楽しみだね。



参考文献

ナショナルジオグラフィック ニュース
シカの角成分、その効能は?
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20130131001


Wound bed preparationに基づく創傷管理とフィブラストスプレーの使い方
http://fiblast.jp/pdf/FGF115.pdf


サイエンスフロンティア21(16)細胞の外の世界:サイエンスチャンネル
http://sc-smn.jst.go.jp/playprg/index/336