menu

汗の研究 汗アイコン汗腺の発汗収縮

汗腺の発汗収縮の可視化と
数値化により、評価法の確立に成功
次世代制汗剤の開発を目指して

マンダムは、先端化粧品科学(マンダム)共同研究講座において、大阪大学の薬学研究科、蛋白質研究所、医学系研究科と共同で、発汗時におけるヒト汗腺の収縮を可視化することに成功しました。

研究の背景

汗腺の発汗における収縮のしくみを明らかにするには、汗腺の構造をくわしく理解する必要があります。これまでの研究により、ヒト汗腺の三次元構造解析によって、発汗収縮の解明のヒントとなる汗腺の特徴的な立体構造を明らかにしてきました。しかし、この汗腺の構造が、どのように収縮して汗を押し出すのかは明らかになっていませんでした。

汗腺は片方が閉じた1本のチューブでできています。チューブの開いた方は肌の表面(汗の出口)にあり、もう一方は肌の表面から内部に向かって数ミリ下まで伸び、その先でコイル状に折り畳まれています。この汗腺のコイル領域は、分泌部と一部の導管部で構成されていて、分泌部の一番外側に筋上皮細胞が取り囲んでいます。この筋上皮細胞が発汗時に収縮すると、分泌部でつくられた汗が導管部を通って肌の表面に放出されると考えられています(図1)。

近年、この発汗による生活者の悩み(多汗や汗臭)が、温暖化や社会環境の変化を背景に増えてきています。この悩みを解消するために、塩化アルミニウム等の汗腺の出口にフタをする成分が既存の制汗剤には配合されています。しかし、たくさん汗をかくとフタが取れたり、しっかりフタをすると汗の中に含まれている物質が汗腺の中で炎症を起こしてしまいます。我々は、汗腺の分泌部に直接作用して休眠させるような(汗をかかなくするような)制汗剤が開発できれば、既存の制汗剤では解決できなかった生活者の悩みを解消できると考えました。

(図1)汗腺の構造

研究成果1 ヒト汗腺の発汗収縮の観察に成功

発汗収縮を抑える制汗剤を開発するためには、まず、どのように汗腺が収縮しているのか、そのしくみを理解するための観察法が必要になります。そして、その観察法を応用して、収縮を抑える成分を見つけるための評価法が必要となります。そこで、まず、我々の体の中で起こっている汗腺の発汗収縮を生体外で再現することにしました。そのために、実際に汗腺のコイル領域をヒトの皮膚組織から取り出し、三次元ライブイメージングという手法を用いて、生体に近い状態での汗腺の発汗収縮の観察を試みました。発汗収縮に適切な試薬やその濃度、収縮が観察できるイメージングの解像度や撮影スピードなど、発汗収縮の観察に必要なさまざまな条件を一から検討しました。その結果、発汗刺激によって、ヒト汗腺が非常にダイナミックに収縮する映像をとらえることができました(図2)

(図2)ヒト汗腺の発汗刺激による収縮映像(赤枠:拡大図、黄矢印:収縮による汗腺チューブの動きを示す)

研究成果2 発汗刺激による汗腺収縮の評価法の確立

我々は更にこの発汗収縮の映像を細かく解析していく中で、発汗収縮している汗腺の内部において、分泌部から順に汗腺のチューブ内のボリュームが汗が押し出されるように順番に大きくなる現象をとらえました。このボリュームの変化を特殊な画像解析ソフトを用いて数値として算出することで、発汗収縮を客観的に評価する方法も確立しました(図3)。この結果は、今回我々が確立した観察法が、実際に体の中で起こっている汗腺の発汗収縮を生体外で再現しており、さらには、この観察法によって得られたデータを解析する事で、有効成分(汗腺に直接作用して発汗を抑える)の探索が可能であることも示しています。

(図3)発汗による汗腺収縮における汗腺チューブ内のボリューム変化 ※分泌部、導管部の特定した部分におけるチューブ内のボリューム(体積)の変化を測定

Future Vision今後の展望

汗の量を制御することができる
新たな機能をもった制汗剤の提案の可能性

本研究により、発汗収縮に重要なヒト汗腺の三次元構造がより詳細に解明されました。発汗障害の治療時には発汗収縮を解明することが不可欠です。今後の研究で汗腺の収縮の基礎的なメカニズムがさらに解明されれば、発汗に関連する病気(熱中症や多汗症)の解明や治療につながると期待されます。更には、これまでは汗腺にフタをする機能が中心であった制汗剤の領域で、汗腺に直接作用することにより、汗の量を制御することができる新たな機能をもった制汗剤の提案の可能性が考えられます。

今後の展望