フケ防止剤は原因菌の3点に効く
(これまでの状況)

脂漏性皮膚炎の薬、亜鉛ピリチオン(ZPT)が酵母に効く際、どんなメカニズムで作用するのか、分かっていなかった。

 

 

(今回明らかになったこと)

亜鉛ピリチオン(ZPT)が酵母に効く3つのポイントが、明らかになりました。

菌内の亜鉛濃度の顕著な増加、Fe-Sクラスター合成を阻害、リパーゼ発現の大幅な減少の3点です。

 

本記事を読むと、脂漏性皮膚炎とメタボリックシンドロームに関連性があることを知ることができます。

紹介する論文
タイトル

Malassezia restrictaに対するフケ防止剤亜鉛ピリチオンの作用メカニズムの理解

掲載誌
Sci Rep. 2018; 8: 12086. Published online 2018 Aug 14.doi: 10.1038/s41598-018-30588-2

著者
Minjiパーク容ジュンチョヤン・ウォン・リー3、4と ウォニユング1

所属

1チョンアン大学システムバイオテクノロジー学科、17546韓国
2韓国極地研究所、仁川、21990韓国
3建国大学医学部皮膚科、ソウル、韓国
4 ソウル建国大学医学研究所、05029韓国
ヤンウォン・リー、rk.ca.huk@87005002

概要
フケは、マラセチア・レストリクタと関連していることが知られています。

 

亜鉛ピリチオン(ZPT)は、抗フケ治療の成分として使用されています。

ZPTのメカニズムは、いくつかの研究で調査されています。

ただし、Saccharomyces cerevisiaeなどの非病原性モデル酵母が、最もよく使用されました。

 

本研究の目的は、ZPTが、M. restrictaの増殖をどのように阻害するかを理解することでした

 

ZPT処理したM.リストリカ細胞の細胞内金属含有量とトランスクリプトームプロファイルを分析しました。

 

その結果、以下の3点への影響が明らかになりました。

 

①細胞内亜鉛レベルの増加

ZPT処理により細胞内亜鉛レベル劇的に増加するとともに、細胞内銅レベルが少し増加することがわかりました。

 

②Fe-Sクラスター合成を阻害

さらに、私たちのトランスクリプトーム分析は、ZPTがM. restrictaのFe-Sクラスター合成を阻害することを示しました

 

③リパーゼの発現が大幅に減少

また、ZPT処理によりリパーゼの発現大幅に減少し、その活性がヒトの皮膚におけるM.リストリクタの生存と病原性に寄与することもわかりました。

 

したがって、私たちの研究の結果は、少なくとも3つの抑制メカニズムがM. restrictaに対するZPTの作用に関連していることを示唆しています

(i)細胞亜鉛レベルの増加、

(ii)ミトコンドリア機能の阻害、

(iii)減少リパーゼ

 

キーワード:  脂漏性皮膚炎、亜鉛ピリチオン

文献検索キーワード:Seborrheic dermatitis Malassezia

語句の説明

トランスクリプトームプロファイル

特定の状況下において細胞中に存在する全てのmRNA(一次転写産物、 トランスクリプト)全体をさす言葉。

細胞全体のトランスクリプトを網羅的に調べることで、そのプロファイルの詳細を明らかにする方法。

まとめ~フケ防止成分亜鉛ピリチオンは、原因菌に対し3つのポイントで効く

(今回明らかになったこと)

亜鉛ピリチオン(ZPT)が酵母に効く3つのポイントが、明らかになりました。

菌内の亜鉛濃度の顕著な増加、Fe-Sクラスター合成を阻害、リパーゼ発現の大幅な減少の3点です。

 

ZPTの亜鉛は、他の金属では置き換えられない影響を、マラセチア・レストリクタに与えていることが今回の研究で明らかになりました。

まず、菌体内に亜鉛イオンが大量に流入し蓄積します。

そして、その高濃度の亜鉛イオンが、遺伝子発現全体に大きな影響を与え、特に、ミトコンドリアの電子伝達系の回路を妨害し、また、リパーゼ遺伝子発現も阻害することで、マラセチアの栄養源の皮脂を代謝できなくさせることも分かりました。

これらのメカニズムから、ZPTのマラセチアに対する抑制機構が明らかになり、副作用の心配もあまり考える必要がなさそうで、患者さんの安心につながります。

 

(参考データ)

3つのポイントを裏付けるデータの一部を紹介します。

(1)菌内の亜鉛濃度の顕著な増加

4種類の金属の濃度を増やした時の菌体内の金属イオンの量の変化をグラフにしたのが、下の図になります。

亜鉛のみが、ZPT濃度の増加に伴って、菌体内濃度が増加しています。

調べた4種類の金属の中で、亜鉛にのみ特徴的な現象です、

亜鉛ピリチオン処理でマラセチア内の亜鉛濃度がアップ

 

(2)トランスクリプトーム解析によってZPTの遺伝子発現への影響を調べた結果

ZPT処理したM.レストリクタ細胞で、差次的に発現する遺伝子のリストが下のテーブルです。

ZPT処理されたM.リストリクタ細胞で、用量依存的に2倍を超える差異で上方または下方制御された遺伝子が示されています。

値は、異なる濃度のZPTを含む培地で成長したM.リストリカ細胞と、化合物を含まない培地で成長した細胞の対応する遺伝子のTMMの比率を示します。

トランスクリプトーム解析結果

Fe-Sクラスター合成を阻害

 

(3)リパーゼ発現の大幅な減少

亜鉛ピリチオン(ZPT)の3濃度におけるリパーゼ遺伝子(MrLIP1~5)の遺伝子発現をまとめたのが、下のテーブルです。

ZPT濃度0の時を基準にして、その時の発現量を1.0として、各濃度における発現量を表しています。

例えば、下記テーブルのMrLIP1、MrLIP5の発現量は、ZPT濃度が増えると発現量も大幅に減少しています。

 

figure4

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