2022年11月28日
ボディローションが皮膚マイクロバイオームとセラミドに与える影響について
保湿製品は乾燥肌の見た目や感触を改善するのに役立ちますが、これらの製品が皮膚の細菌生態系である皮膚マイクロバイオームにどのような影響を与える可能性があるかについては、ほとんど知られていません。ユニリーバR&Dの研究者Barry Murphy博士とAndrew Mayes博士は、ボディローションを5週間使用した後の肌の健康状態と関連するマイクロバイオームの変化について調査しました。その結果、皮膚に不可欠な脂質やセラミドの増加を含む皮膚のバリア機能の改善は、マイクロバイオームの組成と機能の変化によって支えられていることがわかりました。皮膚マイクロバイオームが皮膚の健康にどのように寄与しているかを理解することは、乾燥肌対策としてより効果的な製品を開発する上で重要です。ユニリーバは、DoveやVaselineなどのブランドで、保湿化粧品を数多く取り揃えています。

皮膚は、細菌やウイルスなどの侵入物に対する身体の最初の防御線として機能し、重要な感覚器官としても働いています。また、体温を調節し、日光や汚染などの外的要因から私たちを守り、体液のバランスを保つ役割も担っています。

皮膚は体内で最も大きな臓器のひとつで、約25平方メートルの面積を持ち、体重の6分の1近くを占めています。皮膚の健康と見た目は、その視認性と目的から、心身の健康やウェルネスに大きな影響を与える可能性があります。

乾燥肌は、世界人口の約3分の1が罹患していると言われています。乾燥肌は、通常、乾燥、かゆみ、肌荒れを特徴とし、時には剥離や鱗屑を伴うこともあります。乾燥肌は、水分の不足によって引き起こされ、通常は皮膚の上層部である表皮がその状態を調節しています。乾燥肌の原因には、環境（特に天候）、汚染、熱い風呂やシャワー、特定の石鹸、遺伝など、さまざまな要因があります。

ウラジミール・ジョルギエフ／Shutterstock.com
角質層は皮膚の一番外側にある層で、特殊な細胞と脂質で構成されており、壁のような構造になっています。いわゆる「レンガとモルタル」の配置で、細胞（コルネオサイト）が「レンガ」となり、セラミド、脂肪酸、コレステロールからなる脂質の「モルタル」によって支えられているのです。

これらの必須脂質は、蒸発による水分の損失を防ぎ、皮膚に炎症を起こす刺激物を遮断するために、皮膚で生成されています。脂質レベルの乱れや枯渇は、しばしば乾燥や炎症を引き起こします。

このように、セラミド、遊離脂肪酸、コレステロールは、肌を良好な状態に保つために重要な役割を担っています。また、これらの分子は、肌のpHを弱酸性（5.4～5.9）に保つ働きもあります。この「酸性マントル」は、有益な皮膚マイクロバイオームが増殖するための理想的な環境を提供し、侵入してくる病原体から皮膚を保護します。

セラミドは、肌を良好な状態に保つために重要な役割を担っているのです。
乾燥肌とマイクロバイオームについて
ヒトのマイクロバイオームは、主に細菌、真菌、ウイルスからなる自然界に存在する微生物のコミュニティであり、人間の健康にとって重要な役割を果たしています。口、腸、泌尿生殖器系、皮膚など、体の各部位にはそれぞれマイクロバイオームが存在します。ユニリーバの科学者マイケル・ホプトロフは、「バランスのとれた」皮膚マイクロバイオームは皮膚の健康をサポートするのに役立つが、乱れたり「アンバランス」になると、皮膚の問題の一因となることを示唆している。皮膚マイクロバイオームの変化は、ニキビやフケ、脇の下の臭いなど、肌にまつわるさまざまな悩みに関連しています。

健康な皮膚マイクロバイオームの働きをサポートする化粧品は、皮膚の健康を維持するのに役立ちます。肌を効果的に保湿できるさまざまな製品が存在しますが、こうした肌の改善が皮膚マイクロバイオームにどのように反映されるかは分かっていません。この研究領域を進展させるため、ユニリーバR&DのBarry Murphy博士、Andrew Mayes博士とそのチームは、製品の使用によって肌がどのような影響を受けるのか、そしてそれが肌のマイクロバイオームとどのように関連するのかを調査しました。

皮膚の健康には、皮膚のバリア機能を良好に保ち、角質層に十分な水分を供給することが重要です。
研究者らは、下肢が中程度に乾燥している18歳から55歳の女性被験者グループを対象に、ボディローションが皮膚の健康、脂質組成、皮膚マイクロバイオームに与える影響について調査しました。参加者は、1日2回、ボディローションを塗布しました。

研究開始時と5週間の塗布期間の後、皮膚の健康状態を視覚的および機器的な測定方法で評価しました。また、被験者の皮膚からさまざまなサンプルを採取し、脂質とマイクロバイオームの変化について、定性的および定量的な手法で分析しました。

このローションは、5週間使用することで、乾燥肌の兆候を改善することができました。
皮膚への変化
研究チームは、5週間の試験期間後、視覚的乾燥スコア、肌の保湿レベル、角質層の凝集性（いずれもよく知られた肌の健康指標）に有意な改善が見られ、製品の有効性が実証されたことを示しました。また、5週間後のデータではありますが、視覚的な乾燥という点では、より早くから肌にポジティブな変化が観察されました。

角層粘着力とは、皮膚の上層がどれだけ強く、弾力性があるかを示す指標です。これを調べるために、研究者たちはセロテープに似た粘着テープを使って、皮膚の表面を採取しています。皮膚の凝集性が低い場合、皮膚からより多くのタンパク質がテープに結合し、皮膚がうまく結合していない、すなわち凝集性が低いことを示す証拠となります。この測定値が改善されたことは、化粧水を塗布することで肌の強度が向上し、より保湿された状態になったことを実証しています。

最先端の質量分析技術を用い、500種以上の脂質のレベルを定量化することができました。その結果、セラミド、遊離脂肪酸、コレステロールの3種類の脂質が増加していることが分かりました。これらの脂質は、健康で潤いのある肌の特徴である、皮膚細胞をしっかりと結合させるために必要なものです。

研究者たちは、脂質の量が増えただけでなく、脂質の組成が変化したかどうかも調べました。その結果、ボディローションは、より効果的な皮膚バリアを確保するために極めて重要な長鎖脂質（脂肪酸とセラミドの両方）を増加させることを発見しました。

乾燥肌の被験者5名の化粧水使用前（左）と使用後（右）の単一サンプルのマイクロバイオームネットワーク解析。ローション塗布後のネットワークはより強固につながり、健康な肌のマイクロバイオームであることを示している。
塗布したボディローションには、炭素数16または18の脂質成分が含まれていましたが、試験終了時には、これらの分子が皮膚内でより長い鎖長に伸長しており、より長い分子が皮膚の健康にとって有益であることを示す証拠が得られています。

健康な皮膚では何百種類ものセラミドが同定され、「クラス」に分類されていることから、皮膚の健康に対するセラミドの重要性は十分に立証され、受け入れられています。今回の研究では、化粧水によって、12種類のセラミドのうち9種類のセラミドレベルが上昇したことは、特に重要なことです。合成セラミドを配合した化粧水はありますが、肌への浸透性が低く、天然セラミドの複雑な種類を再現することができないことが知られています。したがって、今回の研究で使用された製品にセラミド前駆体が含まれていることは、皮膚の健康にとって刺激的な意味を持ちます。発表されたデータは、試験したボディローションが、栄養が行き渡り、潤いのある健康な肌に必要なさまざまな必須皮膚脂質の生成を促進する栄養分を肌に与えることを示唆しています。

マイクロバイオームのマッピング
研究チームは、この製品が塗布後に皮膚のマイクロバイオームをどのように変化させるかにも関心を持ちました。

そこで、定量的ポリメラーゼ連鎖反応（qPCR）という手法を用いて、皮膚マイクロバイオーム内の特定のバクテリアのDNA量を検出・定量化しました。この細菌は、炎症反応の調節、病原体を殺す分子の生成、皮膚の脂質含有量の増加など、皮膚に有益な効果をもたらすことが知られています。

ユニリーバの研究は、肌の健康を維持するための化粧品の改良につながる。 pics five/Shutterstock.com
興味深いことに、別の属の細菌であるキサントモナスのレベルも上昇したという。この細菌は、通常、皮膚には存在しないにもかかわらず、皮膚にとって有益な細菌である可能性があることが示唆されている。しかし、研究チームは、このキサントモナス属の増加について、皮膚マイクロバイオームの変化ではなく、ボディローションに含まれる成分の一つであるキサンタンガム（キサントモナスが生産する一般的な化粧品成分）に残存するDNAに起因するものであると考えることができました。

健康な皮膚マイクロバイオームの働きをサポートする化粧品は、皮膚の健康維持に役立つと考えられます。
最後に、研究チームは、「Single Sample Network Analysis」という新たに特許を取得し、専門家の評価を受けた手法を用い、5週間の化粧水塗布前後における皮膚マイクロバイオーム内の細菌の共起状態を比較しました。ネットワーク解析はこれまで、健康な肌と不健康な肌の違いを調べるために使用されており、健康な肌は不健康な肌よりもネットワークが密でつながっていることが知られています。この革新的な手法が、製品の効果を調べる研究に用いられたのは今回が初めてです。

ユニリーバと中国科学院の共同研究者は、単一サンプルネットワーク解析により、すべての被験者の皮膚マイクロバイオームのネットワーク接続と密度が統計的に有意に改善されることを発見しました。また、ローションを5週間使用した後、ネットワークは壊れにくくなっており、最適な肌の健康を維持するために重要な、より強固で相互接続されたマイクロバイオームが示唆されました。

結論
ローションは、5週間使用することで、乾燥肌の兆候を改善することができました。これは、皮膚バリア、脂質、セラミドの改善によって達成された。したがって、研究チームの研究は、皮膚のバリア機能を良好に保ち、角質層に良好な水分を確保することが、皮膚の健康にとって重要であることを示す、さらなる証拠を提供するものである。

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皮膚のこれらの変化とともに、マイクロバイオームにも改善が見られたことから、健康な皮膚を提供するためには、皮膚の構成とそのマイクロバイオームの両方が重要であるという証拠が補強された。皮膚のマイクロバイオームは、複雑かつ微妙なバランスのとれた生態系です。化粧品による乾燥肌に関連するマイクロバイオームの変化について、また、そのバランスをどのように回復させることができるかをより深く理解することは、化粧品用途の製品を開発する際に不可欠な検討事項です。

個人の反応
肌を健康に保つために、私たちができることは何でしょうか？

健康な肌とは、健康なバリアと健康なマイクロバイオームを併せ持つことです。どちらか一方が乱れると、乾燥肌だけでなく、ニキビや肌の不快感などの悩みをもたらす肌の障害につながる可能性があります。スキンケア製品では、肌のバリアとマイクロバイオームの両方に配慮することが大切です。肌に潤いと栄養を与え、有益な皮膚微生物の成長と働きをサポートする製品を使用することが、肌とそこに生息する微生物が正しく機能するための最善の方法なのです。

参考文献
Murphy, B, Grimshaw, S, Hoptroff, M, et al, (2022) Alteration of barrier properties, stratum corneum ceramides and microbiome composition in response to lotion application on cosmetic dry skin, Sci Rep, 12, 5223.doi.org/10.1038/s41598-022-09231-8.

Wang, L, Xu, YN, Chu, CC, et al, (2021) Facial skin microbiota mediated host response to pollution stress revealed by microbiome networks of individuals. mSystems, 6(4). doi.org/10.1128/mSystems.00319-21.
研究の裏側

バリー・マーフィー博士

アンドリュー・メイズ博士

Dr. Michael Hoptroff

ユニリーバは、ヒト生物学とヒトマイクロバイオミクスに関する研究開発能力をグローバルに確立しています。次世代シーケンシングとバイオインフォマティクスの分野の第一人者と提携し、ビューティ＆ウェルビーイングとパーソナルケアブランドにおいて、消費者に関連する状態における皮膚とそのマイクロバイオームの役割をより深く理解するために、数多くの臨床研究を実施し、乾燥肌、腋臭、皮膚の老化などの美容皮膚状態に関連する皮膚とそのマイクロバイオームを検証してきた。

研究目的
ユニリーバのBarry Murphy、Andrew Mayes、Michael Hoptroffの研究者は、皮膚マイクロバイオームとリピドームが、肌の健康や化粧水の効果にどのように関係しているかを調査しています。

研究資金
ユニリーバ

共同研究者
リバプール大学
イーグルゲノミクス
中国科学アカデミー(CAS)

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DOI: 10.32907/RO-133-3582921927