日焼けが現れるまでに時間がかかるのはなぜですか? 科学者がついに解明 : ScienceAlert

太陽への曝露に対する肌の反応は遅れているように見えるかもしれませんが、それには十分な理由があることが科学者によって発見されました。

イスラエルのテルアビブ大学の分子生物学者ナダブ・エルコシ率いる研究チームは、ヒトとマウスの両方の皮膚を使った実験を通じて、日焼けは皮膚が緊急のDNA修復を行った後にのみ起こることを発見した。

「危険な紫外線への曝露から皮膚を保護するために設計された 2 つのメカニズムがあります」とエルコシ氏は説明します。

「最初のメカニズムは、放射線によって損傷した皮膚細胞のDNAを修復します。一方、2番目のメカニズムは、将来の放射線への曝露から守るために皮膚を黒くするメラニンの生成の増加を伴います。」

エルコシと彼のチームは、日焼けの遅れは資源の優先順位付けの結果であると仮説を立てました。 基本的に、放射線による損傷をできるだけ早く修復するために、細胞のすべてのリソースが動員されます。 このタスクが完了して初めて、細胞はメラニンの生成にリソースを割り当てることができます。

この仮説を検証するために、研究者らはまず、同意した手術患者から採取し、ペトリ皿で培養したヒトの皮膚をUVB放射線に曝露した。 これは、放射線損傷に反応する細胞内の活動を研究できるようにするためでした。

彼らは、ATMと呼ばれるプロテインキナーゼがDNA損傷によって活性化され、細胞修復に不可欠であり、UVB放射線にさらされた直後に活性化することを確認した。 それは興味深いことですが、チームにはさらなる情報が必要でした。

したがって、フォローアップステップは、UVB 曝露がない状態で ATM の活性化をトリガーし、結果を観察することでした。 実験のこの段階は、マウスモデルと、ペトリ皿内のさらに多くの人間の皮膚サンプルで行われました。 有害な放射線が存在しない場合でも、マウスと人間の皮膚の両方で、一定の時間が経過すると日焼けが発生しました。

関与する細胞プロセスを詳しく調べたところ、ATM の活性化がメラニン生成の増加に関与する MITF タンパク質の活性化をブロックし、DNA 修復が優先されることが示されました。

「遺伝情報は突然変異から保護されなければならないため、太陽からの紫外線にさらされている間は細胞内でこの修復メカニズムが優先されます」とテルアビブ大学の生化学者で分子生物学者のカーミット・レヴィ氏は説明する。

「DNA修復メカニズムは基本的に、細胞内の他のすべてのメカニズムに『すべてを停止して、安心して働け』と指示します。 DNA 補正が UV 暴露の数時間後にピークに達するまで、一方のシステムがもう一方のシステムを効果的に麻痺させます。」

研究チームは、細胞生存の可能性を最大化し、突然変異の可能性を最小限に抑えるために、DNA修復が色素沈着メカニズムの構成要素の一部を利用しているのではないかと考えています。

この発見は、皮膚放射線損傷の影響の研究、理解、予防、治療に役立つ可能性があると研究チームは述べている。

「この科学的発見により、放射線損傷から皮膚を最大限に保護する革新的な治療法につながる可能性のあるさらなる研究の基礎となる可能性のある分子メカニズムが明らかになりました」とレヴィ博士は言う。

「長期的には、皮膚がんの予防にも貢献する可能性があります。」

この研究はJournal of Investigative Dermatologyに掲載されました。