Regulation and determining mechanisms of melanocyte killing in vitiligo

細胞死には、アポトーシスなど様々な形態が存在するが、細胞死後に残された細胞体は、核、ミトコンドリアなど多くの起炎物質を含み、不必要なものとして貪食細胞により除去される。ところがメラノサイトは、炎症をほとんど起こすことなく、消失していく。我々は、メラノサイト同様に炎症を起こすことなく細胞死に至る角化細胞では、細胞内のカルシウムイオン（Ca2+）濃度が約1時間上昇した後、Ca2+濃度が高いまま細胞内が酸性化することをライブイメージング法にて発見した。そこで、我々は、ロドデンドロールなどの薬剤によって生じるメラノサイト細胞死にはCa2+濃度やpHの変化が寄与しているか明らかにするため、Caイオンプローブ（GCaMP及びRCaMP）やpHプローブ（Venus-mCherry）を発現するヒト初代表皮メラノサイトを作製することに成功した。メラノサイトはメラニン合成を行う細胞で、メラニン合成には、酸素(O2)が必要であることが知られている。しかし、表皮に存在するメラノサイトに、どのようにO2が供給されるのか、その詳細なメカニズムは不明である。我々は、表皮上層に特異的に発現する遺伝子群を、マイクロアレイやRNA-seqを用いて網羅的に発現解析を行った。その結果、ヘモグロビンα（HBA）のmRNAが、ヒトとマウスの表皮上層で高発現していることが明らかにした。さらに、ヒト・マウス皮膚の免疫染色解析にて、HBAタンパク質が、特に毛包峡部の角化細胞で高発現していることを発見した。毛包峡部のヘモグロビンによってO2がメラノサイトに供給される可能性が示唆された。

細胞死には、アポトーシスなど様々な形態が存在するが、細胞死後に残された細胞体は、核、ミトコンドリアなど多くの起炎物質を含み、不必要なものとして貪食細胞により除去される。ところがメラノサイトは、炎症をほとんど起こすことなく、消失していく。我々は、メラノサイト同様に炎症を起こすことなく細胞死に至る角化細胞では、細胞内のカルシウムイオン（Ca2+）濃度が約1時間上昇した後、Ca2+濃度が高いまま細胞内が酸性化することをライブイメージング法にて発見した。そこで、我々は、ロドデンドロールなどの薬剤によって生じるメラノサイト細胞死にはCa2+濃度やpHの変化が寄与しているか明らかにするため、Caイオンプローブ（GCaMP及びRCaMP）やpHプローブ（Venus-mCherry）を発現するヒト初代表皮メラノサイトを作製することに成功した。メラノサイトはメラニン合成を行う細胞で、メラニン合成には、酸素(O2)が必要であることが知られている。しかし、表皮に存在するメラノサイトに、どのようにO2が供給されるのか、その詳細なメカニズムは不明である。我々は、表皮上層に特異的に発現する遺伝子群を、マイクロアレイやRNA-seqを用いて網羅的に発現解析を行った。その結果、ヘモグロビンα（HBA）のmRNAが、ヒトとマウスの表皮上層で高発現していることが明らかにした。さらに、ヒト・マウス皮膚の免疫染色解析にて、HBAタンパク質が、特に毛包峡部の角化細胞で高発現していることを発見した。毛包峡部のヘモグロビンによってO2がメラノサイトに供給される可能性が示唆された。