株式会社コーセー(本社:東京都中央区、代表取締役社長:小林 一俊)は、皮膚常在菌の数が多い人は少ない人に比べて“肌が粗い”、“毛穴が多い”、“赤みが強い”など、一部の肌状態と菌数の間には相関があることを確認しました。これは肌の菌数を簡便に計測する手法を確立したことによる成果であり、肌研究において、これまで一般的であった菌の存在比率という指標に加えて、“菌数”という新たな評価軸を与えるものです。本研究の成果は、2023年9月の日本化粧品技術者会誌(SCCJジャーナル)に掲載され、2024年5月に同誌の「2023年度 最優秀論文賞」を受賞しました※。
※ 日本化粧品技術者会誌(SCCJジャーナル) 優秀論文賞 掲載ページ
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図1 皮膚の常在菌数と肌状態の関係 (女性、269名、20~80歳)
研究の背景
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図2 個人ごとの皮膚常在菌の存在比率の一例
皮膚には目には見えない常在菌が存在しており、肌研究の分野では遺伝子解析技術を用いることで常在菌の種類と存在比率を分析することが一般的でした。この皮膚常在菌は健常な皮膚ではその人特有の比率を保った皮膚細菌叢を形成しており、例えば保湿剤の1ヶ月にわたる連用前後でもその存在比率は大きくは変化しないことが知られています(図2)。このことから、常在菌比率は人ぞれぞれで安定しており、肌状態を説明するには限界があると考えました。そこで本研究では皮膚常在菌の“数”に着目し、その計測方法の確立と肌状態との関係性を調査しました。
皮膚の常在菌数の計測方法の確立
菌数を把握するための手法として、まずは既存の手法である培養して数える方法を検討しましたが、皮膚の菌には培養が難しい種類がいることから網羅性に課題がありました。次に、菌の種類を分析する際の遺伝子解析技術を用いる方法を検討しましたが、菌ごとにその対象遺伝子の数が異なるため、定量性に欠けるという課題がありました。
そこで、菌に共通して存在する「tuf gene」という遺伝子に対象を見出し、実験手法の検討を重ねることで、皮膚常在菌の数を網羅的かつ高い定量性をもって計測する方法を確立しました。
皮膚の常在菌数と肌状態との関係
皮膚常在菌の数と肌状態の関係を調査するため、20歳から80歳の一般女性269名の頬部からテープストリッピング法(テープを肌に貼り、肌表面の皮膚を取得する採取方法)により皮膚の一部を採取しました。これらを今回開発した計測方法にて分析したところ、菌数は1cm2あたり数百個から数十万個と人によって幅広く、多い人と少ない人では100倍以上の菌数の差があることが分かりました(図1)。また、年齢があがるほど、菌数が少なくなる傾向も認められました。
ここで菌数が多かった上位53名を、少なかった下位53名の肌状態と比較したところ、肌の粗さのスコアが大きく、毛穴が多いことが分かりました。これは肌の凸凹や毛穴が多い肌の方が、常在菌が住みやすいためである可能性があります。また、菌数が多い人の方が、肌の赤みが大きいことも分かりました。これは常在菌やその代謝産物によって肌の炎症が引き起こされやすいためではないかと考えられます。皮脂量についても、菌数が多い人の方が数値は大きく、皮脂が常在菌の栄養源になっていることなどが示唆されました。皮脂量は加齢とともに減少することが知られていますが、年代別の解析においても菌数が多い方が、皮脂量が多い傾向が認められました(図3)。
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図3 皮膚の常在菌数と皮脂量の年代別分析
一方で、角層水分量やpHといった菌の生育に関係しそうな要素は菌数との間に相関関係はありませんでした。このことから、顔の菌数に与える影響は水分量やpHよりも皮脂量や毛穴数、肌の粗さ(凸凹の多さ)のほうが大きいことが考えられます。
これらの結果から、肌状態と皮膚常在菌との関係性を研究する上で、“菌数”は重要な因子の1つであるといえます。
今後の展望
本研究から、皮膚常在菌の“数”は肌と菌の研究において重要な評価軸であることが分かりました。皮膚常在菌は、保湿成分を産生して肌を保護したり、免疫応答により病原菌の定着を防ぐなど、人体と共生する有益な存在です。今後も肌と常在菌の研究を継続し、肌の健康に有用な成果の創出に取り組んでいきます。
株式會社KOSE(總部位於東京都中央區,代表董事社長:小林一俊)確認,皮膚常在菌數目高的人與數量相比較少的人之間,存在“皮膚粗糙”、“毛孔多”、“泛紅”等皮膚狀態與菌數之間的相關關係。這是通過確立肌膚菌數的簡便計量方法取得的成果,並且爲肌膚研究提供了一個新的評價軸“菌數”,並且加入了傳統的菌存在比率作爲指標。該研究成果已於 2023 年 9 月發表於日本化妝品技術人員會志(SCCJ Journal),並於 2024 年 5 月獲得了該雜誌的“2023 年度最優論文獎”※。
※日本化妝品技術人員會志(SCCJ Journal)優秀論文獎發表頁面
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圖1 皮膚常在菌數與肌膚狀態的關係(女性,269人,20-80歲)
研究背景
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圖2 個人皮膚常在菌的存在比例示例
人體皮膚上存在着肉眼無法看見的常在菌,在肌膚研究領域中,通常使用基因分析技術來分析常在菌種類和存在比率。但是,健康肌膚中的常在菌會形成一種特定於各人的肌膚菌群比例。例如,即使連續使用一月的保溼劑,其存在比例也不會發生大的變化(圖2)。由此可知,常在菌存在比例是個人穩定的,並且限制了肌膚狀態的解釋。因此,本研究關注於皮膚常在菌的“數量”,並研究了其計量方法和與肌膚狀態之間的關係。
皮膚常在菌數的計量方法
爲了了解菌數,首先研究了傳統方法,即培養計數法。由於皮膚菌種的繁多,該方法的覆蓋性有限。其次,研究了分析菌種的遺傳分析技術,但由於不同的菌有着不同的寄主基因數量,因此存在着定量性問題。
因此,利用共有的“tuf gene”基因,並通過實驗優化方法,建立了一種綜合性和具有高定量性的計量方法來計算皮膚常在菌數。
皮膚常在菌數與肌膚狀態之間的關係
爲了研究皮膚常在菌數量與肌膚狀態之間的關係,採取了膜片剝離法(將膜片粘在肌膚上,採集皮膚表面以獲取樣本的一種方法)從269名20-80歲女性的面頰上採集了部分皮膚,並對其進行了該項新開發的計量方法分析。結果發現,菌數在每平方厘米數百個到數十萬個不等,各人間差異很大,菌數多的與菌數少的人之間差異可達100倍以上(圖1)。 此外,隨着年齡的增長,菌數也會減少。
通過將菌數最高的53個人與菌數最低的53個人的皮膚狀況進行比較,發現皮膚粗糙程度評分高,毛孔數量多。這可能是因爲皮膚凸凹不平,毛孔多的皮膚更容易生存常在菌,菌數多的人的肌膚紅斑更明顯。這可能是由於常在菌或其代謝產物易引起肌膚炎症。菌數多的人皮脂分泌量較大,推測皮脂是常在菌的營養來源。儘管隨着年齡的增長,皮脂分泌量會減少,但在各年齡段的分析中,菌數較多的人皮脂分泌量也明顯較大(圖3)。
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圖3 皮膚常在菌數和皮脂量的年齡分析
與菌數生長相關的因素,如角質層水分含量和 pH 值等與菌數之間無相關關係。因此,與菌數相關的因素主要是皮脂分泌量、毛孔數和皮膚粗糙程度,而不是水分量和 pH 值。
綜上所述,菌數是研究肌膚狀態和皮膚常在菌之間相互關係的重要因素之一。
展望未來
本研究表明,皮膚常在菌的“數量”是肌膚與菌研究中重要的評價軸。皮膚常在菌是對人體有益的有益存在,可以產生保溼成分保護肌膚,通過免疫響應防止病原菌的定植。未來,我們將繼續研究皮膚與常在菌的關係,致力於創造預防肌膚健康的有用成果。