メラニン

メラニン (melanin) は、皮膚が日光に当たることで生成される色素で、紫外線から細胞や皮膚を守る働きがある。また、メラニンの量で肌の色も決定される。

メラニン色素ともいい、黒褐色のユーメラニン（真性メラニン）と、橙赤色のフェオメラニン（亜メラニン）の二種類がある。皮膚の表皮最下層の基底層や毛髪の毛母などにあるメラノサイト（色素細胞）で生成される。

メラノサイトはメラニンを生成する工場的な機能があるのみで、メラニンを貯蔵する細胞ではない。メラニンは蛋白質と固く結合しており、微細な顆粒状をしているが、その生成過程は複雑である。

メラニンのルーツは、アミノ酸の一つであるチロシンである。このチロシンにチロシナーゼという酸化酵素が働き、ドーパという化合物に変わる。更にチロシナーゼはドーパにも働きかけ、ドーパキノンという化合物に変化させる。ドーパキノンは化学的反応性が高いので、酵素の力を借りる事なく次々と反応していく。ドーパクロム、インドールキノンへと変化し、最終的には酸化、重合し、黒褐色のメラニンとなるが、構造は大変複雑であり、表記は難しい。メラニンは水や全ての有機溶媒に不溶で、きわめて安定である。

なお、遺伝的にメラニンが合成されない個体をアルビノといい、こうした個体は皮膚がんになりやすい。メラニン色素がないと紫外線を吸収できないので、太陽光線による細胞のダメージを防ぐ事ができないためである。

ビタミンCはメラニンを合成する早期の段階で働くチロシナーゼという酵素の働きを阻害する。
さらに、いったん合成されたメラニンはビタミンCによって脱色される（メラニン色素を淡色化する「還元作用」がある）。
このようにビタミンCはメラニンを抑制する2つの作用点がある。ビタミンPはビタミンCによるこの明確なメラニン抑制メカニズムを顕著に増殖する。

ケラチノサイト

　表皮は、主として角化細胞（ケラチノサイト）と呼ばれる細胞から構成されていて、一番内側から「基底層」「有棘層」「顆粒層」「角層」に分かれている。

　ケラチノサイトは、未熟な基底層の細胞からどんどん外側に移動してゆき、その過程で「角化」と呼ばれる細胞分化を起こしながら最終的に核のない死んだ細胞である角層細胞まで分化し、外界に垢となって脱落していく。

　垢と言えば何の役にも立たないものかと思いがちだが、そんなことはなく、角層細胞とその集合体である角層は、生体にとって必要不可欠なものである。

　もし、角層がなければ人間は体の水分を失い、生命活動に必要な恒常性を保てなくなってまもなく死んでしまう。

　強い紫外線を浴びると、ケラチノサイト（皮膚の主たる細胞）が刺激されてメラノサイト刺激ホルモンを産出し、これが基底層のメラノサイトに作用すると色素が作られていく。

　ビタミンEは表皮のケラチノサイトでメラニンの産生を促す活性酸素ができるのを抑え、メラニンの増加を間接的に抑える。　

ケラチン

ケラチンは１８種類のアミノ酸から構成されている、細長い繊維状のタンパク質。毛髪や皮膚の角質層、爪などを構成しているが、それぞれのケラチンによりアミノ酸の組成には違いがある。毛髪や爪は硬ケラチン、皮膚の角質層は軟ケラチンと呼ばれている。

NMF（Natural Moisturizing Factor）

　人間自身がもともと持っている皮膚の保湿成分で自然（天然）保湿因子ともいう。角質層、角質細胞の中にあり、水を吸収し、保持する物質のこと。

　ＮＭＦはいくつかの成分からなっており、主な成分は、アミノ酸類（39％）、乳酸、尿素、クエン酸塩などで、いずれも水分をかかえこむ力がある。このためＮＭＦは角質層の水分を保持する働きをもち、肌をみずみずしく保つという重要な役割を果たしている。

　このＮＭＦがあるため、角質層は外部の水分を吸収し、貯えることが出来る。
ＮＭＦは角質細胞がターンオーバー（新陳代謝）の途中で壊されてできるのだが、（ＮＭＦは角質細胞内に存在している）何らかの理由で（アトピーや化粧品に含まれるアブラ成分など）ターンオーバーの速度が早くなると、角質細胞が壊される暇がなくなり、角層中のＮＭＦが減少してしまう。その結果、皮膚が乾燥してカサカサになってしまう。
　
　モイスチャーバランスの要（かなめ）の役割を果たしているのがこのNMFである。新陳代謝に影響を与える睡眠不足、過労、化粧品など、さまざまなマイナス要因でNMFは新陳代謝が悪くなることによりに減少する。加齢、アトピーなどでもＮＭＦが減少することが知られている。ＮＭＦが減少すると角質層は水分保持能力を失い、乾燥した環境におかれると水分を簡単に失ってしまう。

　ドライスキンだからと単純に水分を補っても、NMFの減少でモイスチャーバランスがくずれていると、かえってマイナス効果。乾燥した環境で顔がかさつくからといって、ただの水を吹き付けても、その時はしっとりしても、しばらくするとかえって顔がつっぱってしまうのはそのためである。

角化とターンオーバー

表皮をつくっている細胞の中で最も多く占める細胞ををケラチノサイトという。一番奥にある基底層でケラチノサイトは、細胞分裂をくり返し、新しい細胞をつくりだしている。

ここでひとつのケラチノサイト（基底細胞）を見てみると、まず、基底層にあるケラチノサイトはおよそ13日に一度２つに分裂し、その１つが１つ外の層（有棘層）に行き、残った細胞は、基底層でまた２つに分裂する。

古くなった細胞は上へ押し上げられ、
その間に[角化]する。

[角化]とは、基底細胞が上に行くに従い有棘細胞、顆粒細胞と名前と形を変え、14日かけて角質層に到達し、細胞核を失いケラチンというタンパク質をつくり、
細胞自身が、丸ごとケラチンに置き換わってしまう状態をいい、
皮膚の表面を守ろうと、丈夫なかたちに変化していくことである。

こうして、
皮膚の表面を保護するために変化した細胞が
集まって、「角質」となる。
角質は、
皮膚表面で外部の刺激から肌を守るバリアの役割を
果たしているが、平均１４日留まり、やがて垢となってはがれ落ちていく。

こうした一連の胚芽細胞の活動、
新しい細胞が生まれてから垢となって剥がれ落ちていくまでの期間を「ターンオーバー」という。

ターンオーバーして表皮細胞が入れかわるのに、
普通約２８日間かかり、
だいたい、細胞が１個分裂すると
角質のうち細胞の１個分がはがれ落ちる計算になる。

このようにして、
皮膚は
２８日周期で生まれ変わっている。

基底細胞の分裂サイクルが狂ったり古い角質がいつまでも剥れ落ちなかったりしてターンオーバーのリズムが崩れると皮膚のコンディションが悪くなる。

ターンオーバーのリズムには食事や睡眠なども大きく影響する。十分な栄養と休息がないと細胞もうまく育たない。肌を美しく保つには正しい生活習慣が重要である。

皮下組織

中胚葉由来。
皮膚の最下層が皮下組織で、皮膚とその下にある筋肉や骨との間にあたる部分。
外力が加わった際その衝撃を和らげるためのクッションの役目をしており膠原線維と弾力線維が交錯して粗い網を作り、間を脂肪細胞が満たしており、皮下脂肪組織とも呼ばれ、保温、保護、カロリー（栄養）保存などに役立つ。繊維性結合組織。
疎性結合組織から成り、真皮に徐々に移行し深材する筋膜や骨膜とゆるく結合している。
体の部位・栄養状態・年齢により厚さが変わる。
思春期以降の女性は特に発達する。

・エクリン汗腺
皮膚表面から汗（大量の水分）を分泌。体温調節、その仕組みは水が水蒸気となる時に必要とする気化熱を利用する。汗という水蒸気をだして気化熱を使い、余った体温を外へ捨てる。表皮に適度な湿度を与える、pH調節(pH3.5～5.5)、老廃物の排泄。
・アポクリン汗腺
哺乳類の芳香腺の退化したもの。思春期とともに急激に発達し、その匂いは性的刺激となる（細胞がちぎれて混じるため匂いを生じる）。 液窩・乳房・外陰・会陰・肛門に存在する。排泄管は毛包漏斗部に開口。
・脂腺
排泄管は毛包（毛穴）内に開口し、アポクリン汗腺からの汗と混ざって、１秒間に0.1～2μg/cm3の 脂質が排泄され、皮表膜を作り、皮膚の乾燥を防ぎ、殺菌、排泄などを行う。手のひら、足の裏にはない。乳房、口唇、肛門周辺などには独立脂腺がある。

・毛包
毛根を鞘状に取り込み。毛根を保護し、毛の伸長の通路となる。

・毛
毛包中に位置するし皮下４ｍｍ位下毛球部があり毛母細胞が細胞分裂をして角化（細胞が死んで角質細胞となる事）して繊維状につながり皮膚表面上に出る。体表面を保護する。毛の成長：0.2～0.4mm/day

・その他
知覚器官（冷たい・触られた・温かい・痛い・圧迫感などの刺激を皮膚で捕らえて脳へ知らせる。）毛細血管など

真皮（結合組織層）

中胚葉由来。真皮は表皮の数倍の厚さがある。
表皮を下から支える真皮は水分を多く含み、コラーゲン（膠原繊維）とエラスチン（弾性繊維）、これらの間を埋める基質からなる密生結合組織の層。また真皮は乳頭層（毛細血管が入っている血管乳頭と知覚神経の週末が入っている神経乳頭　/マイスネル触覚小体が入っている）と網状層に分かれている。細胞成分は、線維芽細胞、組織球・マクロファージ、肥満細胞、形質細胞。

・乳頭層
表皮の基底層と接しており（表皮突起間に食い込む部分）、細かな結合線維と毛細血管から成り立っている。この部分には水分が多く含まれ、皮膚の表面のハリを与えている。
・乳頭下層
表皮突起下端より下方で真皮上層の一帯。脈管、神経系の多い部分。
・網状層
皮の大部分を占め結合線維が密に網目状に並んでおり、皮膚の運動を司る重要な役割を果たしている。網状層の主な成分であるコラーゲン（90％）は、一定の規則で配列され、エラスチンはコラーゲンの継ぎ目にあたる部分に存在し皮膚の弾力に関わっている。その他水分保持力の強いヒアルロン酸で満たされている。網状層下方は皮下脂肪組織に接する。

表皮（上皮細胞層）

表皮には血管はない。年とともに薄くなる。外胚葉由来。
・基底層（きていそう）
　　表皮の細胞を作るところ。その細胞は細胞分裂しながら上に移動していく。 表皮の最下層にあり、真皮とは波形になって接している。ケラチノサイト（基底細胞）は、立方体～円柱状細胞１層(一列に並ぶ単層構造)からなり、数個おきにメラノサイト(melanocyte；メラニン生成細胞）が点在する。紫外線があたる等のことでメラノサイトからメラニン色素が生成される。真皮の毛乳頭の毛細血管から栄養を補給され常に細胞分裂を行い細胞の新生、増殖を繰り返している。
・有棘層
　　分裂した細胞が棘をもつ。多角形の有極細胞が石垣のように約5－10層積み重なるデスモゾーム構造という非常に強固な結合構造。知覚神経のメルケル触覚小体や自由神経終末（痛覚）などがある。表皮の中で一番厚い層。組織（リンパ）液が流れていて栄養をはこぶ。知覚神経が達しているのはここまで。
・顆粒層（かりゅうそう）
　　細胞にいちごのようなつぶつぶがつく。1～3層の扁平な細胞からなり、ケラチンパターンの引き金や保湿作用や紫外線に防御作用を示すタンパク質を作り出す誘導体に変化する。ガラス質で紫外線屈折。細胞質に塩基好性のケラトヒアリン顆粒をもつ。
・淡明層
　　細胞核を失って活動を終えた透明な層になる。手掌と足の裏のみに見られる何層にもなった透明の層。
・角質層（かくしつそう）

　　透明な層が板のようになって重なり合う。核のない細胞の層（細胞は角質層で無核になって角質=ケラチンに変化する）である。水をはじき、傷などのない正常な状態ではほとんどの細菌やウイルス、その他の異物が体内に侵入するのを防いでいる。 無核、扁平。板状の角質細胞が層状に密に重積。ケラチン(keratin；硬タンパク質の一種)を含む。硫黄を含むたんぱく質でできている。 表皮のターンオーバー機能によって徐々に押し上げられ有棘細胞・顆粒細胞へと形を変え最後には蛋白質からできた硬い角質細胞となる。平均４週間で上の層から剥がれていく（→垢、フケなど）。手掌足底は厚い。
　角質層の中にあるNMF（天然保湿因子）は水分を保つ働きがあり、角質層の内部の潤いを保っている。角質細胞内においてはNMFが水分をつなぎとめ、角質細胞と角質細胞の間では細胞間脂質が水分を挟み込んでいる。これらの水分を皮膚表面から逃さないように皮脂膜が薄いシールとなって覆っているというのが、角質層の水分保持のメカニズムである。この、NMFと細胞間脂質そして皮脂膜の三つの働きのいずれかが支障をきたすと、肌はみずみずしさを失い、かさついてしまう。NMFの大部分は角質細胞内にある。吸湿性が極めて高く、しかも一度とらえた水分をなかなか離さないという性質を持っている。NMFは単一の物質ではなく、アミノ酸を中心とした複合体である。吸湿性に優れた水溶性の成分だが、角質細胞の周囲に存在している脂質に囲まれ守られているため、水に溶けて流出してしまうことはない。ただ、強力な洗浄などによる過度の脱脂によって、この脂質が破壊されてしまうとNMFは急速に減少してしまう。皮膚の保湿能力が衰え、みずみずしさは失われることになる。

皮膚の役割

・身体の保護（細菌などの体に必要ないものが体の中に入らないようにする）
・汗や皮脂の分泌（体の中で役割を果たしたものや体に必要ないものを出す）
・呼吸（人は１％、ミミズは１００％、カエルは５０％皮膚呼吸に頼っている）
・栄養貯蔵
・汗腺をゆるめたり縮めたりして体温を調節する
・新しい皮膚をつくる
・痛み、熱さ、冷たさ、物に触れた感触、圧力を感じる

※全身を覆う皮膚は成人で約1.6㎡、畳一畳分に相当し、肝臓の約3倍の重さがある身体最大の器官である。しかも、他のどの器官よりも成長が早く、常に生まれ変わっている。