最近の研究では、紫外線が人間の皮膚の微細構造、特にコラーゲンへの影響を変化させ、皮膚を強くすることが示されています。この研究は、人々の皮膚が長時間太陽にさらされた後に「革のよう」に見える生物学的理由についての洞察を提供します。
一般に、長期間日光にさらされると、最終的に皮膚が硬くなると考えられています。農家や道路作業員など、長時間屋外で働く人や、夏にサンルームやビーチに頻繁に行く人たちの「革のような」肌を想像してみてください。
しかし、これらの観察にもかかわらず、これまでになぜこれが起こるのかを生物学的に説明した研究はほとんどありません。
ビンガムトン大学の研究者らは最近、紫外線が人間の皮膚の微細構造をどのように変化させるかを調査した研究結果をJournal of Mechanical Behavior of Biomedical Materialsに発表した。特に影響を受けるのは、体中の組織、腱、軟骨、骨を結合する繊維状タンパク質であるコラーゲンです。
ビンガムトン大学生物医工学部准教授のガイ・ジャーマン氏は、「ここに『太陽の下に出てはいけない』という恐怖要素を加えたくない」と語った。 「しかし、紫外線に長時間さらされると皮膚が硬化し、がんのリスクが増加します。」
トーマス・J・ワトソン工学応用科学大学院生物医工学科の博士課程学生であるアブラハム・イッティチェリ氏、ザカリー・リプスキー'21博士、およびトレイシー・フックウェイ助教授がドイツ語とともに研究を主導した。
この新しい研究は、皮膚の最上層である角質層に焦点を当てたジャーマン氏とリプスキー氏による以前の研究に基づいている。今回、ビンガムトン大学のチームは、さまざまなレベルの UV 曝露の前後で全層の皮膚サンプルを比較しました。
「皮膚の材質特性を特徴付ける方法の 1 つは、皮膚に対して機械的伸縮テストを実行することです。皮膚が簡単に伸びる場合は、比較的柔軟であると言えますが、皮膚が非常に伸びにくい場合は、皮膚が非常に硬いと言えるでしょう」とイッティチェリ氏は述べた。 「私の実験は、紫外線の個別の影響を確認し、皮膚が紫外線にさらされていない状況と比較することでした。」
研究者らは、皮膚がより多くの紫外線を吸収するにつれて、皮膚のコラーゲン線維がより緊密に密集し、その結果、硬さが増し、組織が壊れにくくなることを発見しました。ドイツ人らは、これは時間の経過とともに不良分子結合が蓄積すると細胞の機能不全につながるという架橋老化理論と関係があると考えている。
心臓細胞に関する研究で今年初めに全米科学財団キャリア賞を受賞したフックウェイ氏は、心臓細胞と皮膚細胞の機能は大きく異なるものの、損傷に対処する方法には類似点があると考えている。
「組織が何らかの損傷を受けると、私たちの体には自然な反応が起こります。その損傷は角質層で発生する可能性が高いのです」と彼女は言う。 「第一に、何らかの弱化があった場合は、残りの組織でそれを補わなければなりません。そうしないと、致命的な不全に陥ることになります。心筋梗塞になると、同じことが心臓にも起こります。傷跡が残り、心臓はもう同じように機能しなくなります。」
彼女は、時には体の反応があなたを生かし続けることであるが、それは必ずしも良い結果ではなく、将来的に他の医学的問題につながる可能性があると付け加えました。これがどのように起こるのかを理解すれば、将来の医師は対応をより健康的な方向に導くことができるかもしれません。
この研究に続いて、Iticelli、Gelman、Hukovi の間でさらなるコラボレーションがすでに進行中です。私たちの皮膚は体の最大の器官であり、微生物やその他の外部からの攻撃に対する防御の最前線であるため、それを維持し、強化することは明らかに有益です。
「皮膚の正常なプロセスが阻害されると、非常に危険であり、私たちのライフスタイル全体に悪影響を与える可能性があります」とイッティチェリ氏は言う。 「そして、それは美しさの側面にさえ立ち入っていません。誰かの肌が良くないと、それは彼ら自身に対する認識を揺るがします。」