紫外線の最長波UVAがシミ・くすみを引き起こす一因であることを解明

富士フイルム株式会社（本社：東京都港区、代表取締役社長・CEO：後藤禎一）は、紫外線の中で最も長い波長をもつ最長波UVAがシミ・くすみを引き起こす一因であることを解明しました。また、血糖値のコントロールに効果があるとされる生薬成分「オオバナサルスベリ葉エキス」に、最長波UVAが皮膚に当たることにより皮膚中で増加するシミ・くすみ関連因子「GDF-15」の発現を有意に抑制する効果を発見しました。今後、これらの研究成果を化粧品の開発に応用していきます。

地表に届く紫外線は、波長の長さによってUVA（A波紫外線、波長：320～400nm）とUVB（B波紫外線、波長：280～320nm）に分類されます。紫外線によって生じるさまざまな肌トラブルのうち、シワ・たるみは主にUVAによって引き起こされ、シミ・くすみは主にUVBによって引き起こされることが広く知られています。しかし近年、シミ・くすみは、UVBだけでなく、UVAによっても引き起こされるという考え方に注目が集まっています。一方で、UVAがシミ・くすみを引き起こすメカニズムは詳細には明らかになっていませんでした。
当社はこれまでに、UVAの中でも肌内部の角層や表皮層、さらに表皮層の奥にある真皮層に影響を及ぼすシワ・たるみを引き起こす「最長波UVA」に着目した研究を行ってきました。今回、当社は、UVAを波長の長さに応じて、短波UVA（波長：320～370nm）と最長波UVA（波長：370～400nm）に細分して、それぞれが皮膚に与える影響を検証。最長波UVAがシミ・くすみを引き起こすメカニズムを解明するための研究を行いました。

最長波UVAが真皮層においてシミ・くすみを引き起こすことを、線維芽細胞とヒト皮膚を用いて検証しました。最長波UVAと短波UVAを線維芽細胞にそれぞれ照射し、シミ・くすみの原因となるメラニンの生成に関わる複数のシミ・くすみ関連因子の発現の違いを解析し、最長波UVAによって「GDF-15」が増加することを発見（実験①）。さらに最長波UVAによって発現が大きく増加した「GDF-15」を、ヒト皮膚に添加し、同ヒト皮膚で産生されるメラニン量を計測しました（実験②）。その結果、「GDF-15」を添加したヒト皮膚においてメラニン産生量が増加することを確認し、最長波UVAがシミ・くすみを引き起こす一因であることを解明しました。

最長波UVAにより増加した「GDF-15」が、メラニンの産生を増加させる。

最長波UVAと短波UVAをそれぞれ照射できる機器を新たに作製。同機器を用いて、最長波UVAと短波UVAを線維芽細胞にそれぞれ照射し、「GDF-15」の発現量を解析しました。その結果、最長波UVAを照射した線維芽細胞におけるシミ・くすみ関連因子「GDF-15」の発現量が短波UVAを照射した線維芽細胞と比べて有意に増加し、約3倍となったことを確認しました（図2右）。

最長波UVA（中心波長:390nm）と短波UVA（中心波長:340nm）をそれぞれ16.7J/cm²の照射量で線維芽細胞に照射した。線維芽細胞を24時間培養した後、「GDF-15」の発現量を測定。UVAを照射しなかった線維芽細胞における「GDF-15」の発現量を1.0とし、各照射群の遺伝子発現量を相対値で示した。

シミ・くすみ関連因「GDF-15」が、皮膚中でメラニンの産生量を増加させることを確認するため、「GDF-15」を含む培地で８日間培養したヒト皮膚中のメラニンと、「GDF-15」を含まない培地で同期間培養したヒト皮膚中のメラニンを、それぞれ観察しました。その結果、「GDF-15」を含む培地中で培養したヒト皮膚において、「GDF-15」を含まない培地で培養したヒト摘出皮膚と比べて、メラニン密度が約3倍に増加したことを確認しました（図3）。

GDF-15を含む培地中で培養した皮膚内部ではより多くのメラニン（矢印部）が確認された。

「GDF-15」の発現を抑制する作用をもつ成分を探索する中で、約100種類の成分の中から、生薬成分のオオバナサルスベリ葉エキスを見出しました。オオバナサルスベリ葉エキスを添加した線維芽細胞にて、「GDF-15」の発現量が、オオバナサルスベリ葉エキス未添加の同細胞と比べて約40%減少したことを確認（図4）。オオバナサルスベリ葉エキスに、「GDF-15」の発現を有意に抑制する効果があることを発見しました。

当社は、2024年11月18日より神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）で開催される「第2回化粧品技術者会学術大会」で今回の研究成果を発表いたします。

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