Comments
Description
Transcript
紫外線(UV-A)照射により出現するマウス皮膚 メラノサイトの起原および
ただいま、ページを読み込み中です。5秒以上、このメッセージが表示されている場合、Adobe® Reader®（もしくはAcrobat®）のAcrobat® JavaScriptを有効にしてください。 Adobe® Reader®のメニュー：「編集」→「環境設定」→「JavaScript」で設定できます。 日皮会誌:88 (10,685-700, 1978 (昭53） 「Acrobat JavaScriptを使用」にチェックを入れてください。 紫外線(ＵＶ-Ａ)照射により出現するマウス皮膚 なお、Adobe® Reader®以外でのPDFビューアで閲覧されている場合もこのメッセージが表示され ます。Adobe® Reader®で閲覧するようにしてください。 メラノサイトの起原および分化過程の生物学的特性 孝＊ 上 杉 (dimethylbenz 要 旨 素沈着を"*, 紫外線（ＵＶ）照射後に出現する表皮メラノサイト （ＭＣ）の数的増加の機序を明らかにする為，Ｃ 57BL/6 anthracene)は皮膚ＭＣの活性を高め色 hydroquinoneは逆に皮膚ＭＣの機能の低 下，破壊を起こし，色素脱失を生じさせる5)6)･さらに マウスを実験モデルとして選んだ．同々ウス背部，足根 紫外線(ＵＶ)はメラニソ穎粒(MS)産生を増加させ 部皮膚には，照射前には活性ＭＣは皆無であったが， る刀-15)_ UV-A ＵＶ照射に基づくメラこン産生の増加は単数．複数照 (320∼400nm)を連続14日間照射した所，活性 ＭＣが出現した．これ等活性ＭＣの出現過程は４時期 射ではその機序を異にする．ヒト及びモルモット皮膚に に分けられ得た．少数ながら照射第３期（６∼７日目） 単数のＵＶ照射を行なうと，ＭＣの機能の宜進のみを には分裂像を示すMC 認め，ＭＣの数的増加ぱ伴なわない10)15)16)一方，複数 (1.7∼2.2％）が認められた．電 照射ではＭＣの数的増加及び機能の完進を起こすna)9) 顕下にて，活性ＭＣは，照射前より存在する不活性， ii)-n)_ UV照射に基づくＭＣの活性化，数的増加は ＤＯＰＡ反応陰性ＭＣが活性化したものに由来する事が 分かった．不活性ＭＣは, (a)樹枝状を呈し, (b) ＵＶ-Ａ(320∼400nm), UV-B (280∼320nm)両者の メラノソーム(MS),ラングルハンス穎粒等の特異的穎 照射により認められうる1り16) これ等ＵＶ照射後の 粒を有せず，（ｃ）少数の細胞内小器官と, ＭＣの数的増加の機序に関しては，最近Erickson等14) 100Åフィラ メソトを有する細胞であった．電顕組織化学にて，これ がrhesus monkey, 佐藤18)がhairlessマウスを実験モデ 等不活性ＭＣはＵＶ照射後，明らかなMSを産生す ルとして報告している．しかし，その詳細は未だ明らか る以前にＤＯＰＡ陽性小空胞，ゴルジ装置を有してい ではなく，現在の所４つの仮説が考えられている．即 た．これ等所見よりＵＶ照射後に出現するＭＣは（ａ） ち． 既存の不活性ＭＣの活性化及び，（b）これ等細胞の分 :1)表皮内に既存する４･ロジナーゼ陰性，不活性MC 裂・増殖によるものであると考えられた． のＵＶ照射による活性化． 2)チロジナーゼ陽性ＭＣの直接の分裂・増殖． I● 緒 言 3)皮膚附属器，真皮に存在する不活性ＭＣの活性 皮膚メラノサイト（ＭＣ）の機能は種々の内的，外的 及びその表皮内移動． 因子の影響を受ける。これ等因子のうち代表的なものは 4)これ等３点の２つ以上の組み合わせ，である9)10) ホルモソ・化学薬剤・理学的刺激である．ＭＣ刺激ホ 12)1<) ルモン(MSH)はＭＣ内cyclic･ＡＭＰを介し，酵素 著者はＵＶ照射に基づくＭＣの数的，機能的増加 ・チロジナーゼ活性及びその産生を増し。ｊラニソ化 の機序を明らかにする為に，Ｃ (melanization)の克進を起こす1)2)･化学薬剤・DMBA ５７ＢＬ/6マウスを実験モ デルとして選んだ．同マウス背部皮膚では胎生15日目よ り，表皮基底層にＭＣが出現するが，生後３日目以後 ＊札幌医科大学皮膚科教室 Takashi Uesugi zation : Electron in the erentiation processes of activation of dormant mis of C57 tion (UV･Ａ）･ microscopic black mouse melanocytes characteriand in diff- epider- skin after UV-irradia- 昭和53年５月12日受理 ではその数が減少し，18日目では完全に消失する19)20) Quevedo等8)は，成熟Ｇ ５７ ＢＬ/6マウス足底部皮膚 にＵＶを照射し，活性化ＭＣの出現をみた．又，佐 藤18)はＣ ５７ＢＬマウス由来のhairlessマウス背部皮膚 にＵＶ照射を行ない，同様活性化ＭＣの出現をみ 別刷請求先:（〒060〉札幌市中央区南１条西16 た．しかし，これ等２者の実験モデルでは照射前には少 丁目札幌医科大学皮膚科 上杉 孝 数ながら活性化ＭＣが存在する，今回，著者ぱ活性化 上杉 孝 686 MＣを全く欠くマウス背部，足根部皮膚に複数のuv 緩衝液にて37°C，6時間反応させた． これ等皮膚片は 照射（ＵＶ-Ａ）を行ない，モの後出現したＭＣの起原 その後１％オスミウム酸で後固定し，1.5％酢酸ウラユ 及びその活性化機序を光顕，電顕，組織化学，及びオー ウム・ヴェロナール緩衝液(pH トラジオグラフィーを用いて明らかにした．尚，背部皮 間ブロック染色を施行し，エタノール系にて脱水，エポ 7.2, O.IM)にて30分 膚は毛包，脂腺を有するか，足根部皮膚はこれ等附属器 ソ812に包埋Porter-Blum を欠く. て超薄切片を作製し，酢酸ウラニウム，クェソ酸鉛の二 II● 実験方法 重染きを施した， 1; 実験動物；Ｃ 3）オートラジオグラフィー標本作製法；マウス６ 目，体重20∼25g, 57BL/6Jマウス，雄，生後8∼10週 MT- I 型ultramicrotom eに 匹を使用.40μCiの'H-methylthymidine 36匹． ２． ＵＶ照射方法；照射線源は東芝製Dermaray DMR-I型（波長;300∼430nm,ピーク; Ｍ- 352nm)を用 Ci/m mole. New (特異活性:20 England Nuclear ｌｎｃ･）をO.lccの生 食に溶かし，照射開始3, 5, 10日目の背部皮下に注射 いた．１回照射エネルギー量は6.12J/cm≫とし，連日14 した．注射６時間後に採皮，直ちに上記カルノフスキー 日間照射した. 氏固定液にて30分間固定し，その後前述のＤＯＰＡ溶液 3. 照射部位；1）汗腺，毛包，脂腺を欠く足根部， 内に浸潰し，アルコール脱水，パラフィソ包埋後，デ４ 2）汗腺を欠くｶ乳毛包，脂腺を有する背部，の２ヵ所 ツピング法によるオートラジオグラフィー標本を作製し を選んだ．背部生毛は照射３週間前にパラフィソ・ロジ た．乳剤はNR-M, ソ含有フックスにて抜毛し，毛周期を一定にさせ，その 蔵庫中で14日間露出後, 後照射前日に再度抜毛した．又，照射中生毛の出現をみ ５分間現像し，その後ヘマ･トキシリソ液にて核染色を行 (コダック社製）を使用し，4°Ｃ冷 D19 (=!タック社製）現像液で たものは直ちに，同様の手技にて抜毛した． なった. ４， 標本採皮及び標本作製方法；エーテル麻酔下に III. 結 果 て，照射前及び，照射開始後1 ７，８√10, , 2, 3, 4, 5, 6, 12, 14日目の合計12回行なった．採皮片は 直ちに細切し，光顕，電顕，及び組織化学の標本に用いこ 1. UV照射前 1）肉眼的所見；Ｃ ５７BL/6マウスの背部及び足根部 皮膚は淡紅色を呈しており，色素沈着は全く認められな た. い（図1-a, 1）光顕組織化学標本作製法；採皮片の一部は剥離及 2）光顕所見；照射前の表皮は３∼４層からなり，表 び垂直DOPA 皮基底層及び有練層内には淡明細胞が散見される. (L･3,4-dihydroxyphenylalanine)反応標 本に用いた．剥離ＤＯＰＡ標本作製は, Staricco,Pinkus b). Mas- son-Zimmermann嗜銀染色において，表皮，真皮にはメ の方法21）に準じ, 2N-NaBr液にて37°Ｃ，2時間浸潰し， ラニソ預粒は証明できない（図2―a, 表皮と真皮とを分離する．分離表皮片を0.1％ＤＯＰＡ・ ＤＯＰＡ標本においても，表皮，真皮，背部毛包部には 燐酸緩衝液（pH ＤＯＰＡ陽性ＭＣは皆無である（図3―a, 7.4, 0.1M）中にて37°Ｃ，4時間反応 させた後，ホルマリン固定，アルロール脱水，核染色を b).剥離及び垂直 b, 4-a, 施行した. DOPA陽性ＭＣの算出法は接眼部に１区画 現は認めない. 25m 3）電顕所見；光顕下で認められる淡明細胞は電顕上 ｢（5×５ｍｍ）のレンズを:装着し, 画のＭＣを集計し，lm 100倍下で８区 ｢に換算した．垂直ＤＯＰＡ標 本は採皮片を５％中性ホルマリソにて４ °Ｃ， ２ 時間固定 デスモソームを有しない，非角化細胞である．これ等細 胞は核クロマチン，細胞内小器官及び100 Aフィラメン 後，タリオスタットにて12μの凍結切片を作製，その後 トの含有差に基づいて４型に分け得た．第１型は樹枝状 上記ＤＯＰＡ・燐酸緩衝液内にて37°Ｃ，4時間反応させ， 細胞であり，良く発達した細胞内小器官を有し，細胞質 核染色を行なった．コントロール標本は，切片を70°Ｃに 内にはライソソーム様頼粒, て３分間加熱したもの，又はＤＯＰＡを取り除いた燐酸 ングルハンス穎粒を認め，ラングルハンス細胞と同定で 緩衝液に浸潰した組織とした. きるものである（図5 2）電顕標本作製法；通常０電頭標本はカルノフスキ 胞であり，第１型に比較的よく似た超徴構造を示す．細 ー氏固定液2りこて２時間固定，電顕組織化学（ＤＯＰＡ） 胞質内にはライソソーム様穎粒, 標本は同固定液にて30分間固定し，上記DOPA 有するが，ラングルハンス願粒は確認できない（図６− ・燐酸 b). 予備実験で抜毛等の機械的刺激により活性化ヶＭＣの出 100Åフィラメント及びラ −ａ, b).第II型は同様樹技状細 100Å７イラｊントを UV-Melanogenesis 687 図１ -ａ,b. UV照射前のC57BL/6マウス皮膚．ａ：抜毛した背部．ｂ：後脚足根部. a, b両者共色素 沈着は認め得ない．又，ｂでは生毛の発育が認められない． 図２ -ａ,b. UV照射前の表皮．ａ：背部表皮．ｂ：足根部表皮．ａでは３−４層の上皮細胞からなる． しかし，ｂでは５−６層の上皮細胞からなり，角質層が厚い．表皮，真皮にｊラニソ穎粒はない. Masson-Zimmerraann染色.ａ:×240, b:×180 図３ -ａ, ｂ ．ＵＶ照射前の剥離ＤＯＰＡ標木．ａ：背部．ｂ：足根部. a, bいずれもＤＯＰＡ陽性ＭＣは 存在しない.ａ:×80, b:120 図4 -a, b. UV照射前の垂直ＤＯＰＡ標本．ａ：背部．ｂ：足根部．表皮基底層及び真皮内にDOPA 陽性ＭＣは認め得ない.ａ:×150, b:×150 688 上杉 孝 図５ -ａ,b. UV照射前の第１型・非角化細胞，細胞内小器官が良く発達Ｌ，ラングルハンス顕粒，ラ イソゾ一ム様頴粒が存在する．Ｎ：核．ａ：×１５,㈲０，ｂ：X 37.4(10. 図６ -ａ,b. UV照射前の第Ｕ慌・非角化細胞．細胞質内にライ｀ノソーム様願粒, が存在する七，ラングルハンス順粒は認め得ない．Ｎ：核.ａ:×20,500, 100Å７イラタント b:×62,800. UV-Melanogenesis 図７ -, 689 UＶ照射よう第HI聖・非角化細胞．核は毀染色質に富み，細咆内小趾白句)発達が極めて悪く f Vヽﾀﾞ･ ム様噸粒，りング'jL ･ヽン･ス噸粒は存在しない．Ｎ：核. X 18.500. 図８ ＵＶ照､射￨町の第IV聖一非μj化細￨￨包．衣皮簾底川に存在し、核は頁￨￨ﾐ染色賢が多く、細胞質内に はリjシバーム、糾而小胴体、（ヽoatedvesirle 万少数仁仁する. 胴．×に､肋0. BL：仏眼膜、Ｎ：核、ＫＣ：角化細 上杉 孝 690 図９-ａ, ｂ ，uv 照射前の第IV型・非角化細胞．表皮基底層に存在する樹枝状細胞である．細胞質及び 突起内に100Åフイうベッドが豊富である，ＢＬ：基底膜，ＫＣ：角化細胞.ａ:×8,800. b:× 25,000. ＥＥ＼ｕｏｉｊｅｉｎｄＯｒi “ 3)Ａ３０ＵＢ￨８￨Ａ￨ 0 3 5 7 10 14 ⑧ Days Eχposure 図10 UV照射後出現するＤＯＰＡ陽性ＭＣの経時的，数的増加を示す．ＤＯＰＡ陽性ＭＣは照射 ３日日より出現し，３−５日日迄は少数のＭＣが存在. わずかに増加するのみである． 6―7日に急速に増加し, 8―14日迄は UV-Melanogenesis 図U-a, b. uv 691 照射後の皮膚．ａ：１４日目背部．ｂ：１０日目足根部．ａでは黒褐色の微細な色素沈着か びまん性に認められ得，bではわずかに色素沈着を認める． I8:ll2-a, b . uv 照射後の剥離ＤＯＰＡ標本（第２期）．ａ：３口目背部, 2 ― 3本の樹枝状突起を有す るＤＯＰＡ陽性ＥＭＣが存在ﾐする．ｂ：５日目足根部，樹枝状突起の発達は種々である.ａ:×120. b:×220 ［5;il3-a, b. uv 照射後の垂直ＤＯＰＡ標本（第２期）.表皮基底層にＤＯＰＡ陽性ＭＣが認められる． ａ：３日目背部，ｂ：５日日足根部.ａ:×150, b:220 図14-a, b. uv 照射後の剥離ＤＯＰＡ標本（第４期）.良く発達した樹枝状突起を有するＤＯＰＡ陽性 ＭＣが多数出現する．ａ：１４日目背部，b:10日目足根部.ａ:×80, b:×220 図15-a. b. uv 照射後の垂直ＤＯＰＡ標本（第４期）.表皮基底層に多数のＤＯＰＡ陽性ＭＣを認め る．背部毛包部にもＭＣが出現している．しかし．真皮内にはＭＣは存在しない．ａ：１４日目背 部，h:10日日足悦郎．ａ：×100. b：〉く220 69Z 上杉 参 川Ifi-a,b. UV照射後の第IV型・非角化細胞．照射３日LI.細胞内小器竹，殊にゴルジ装置が発達 へ小才胴七増加する. 100Åツイラタントは核周川に凝集している．‘ヤノゾしムは認められた い.BL丿,肩口虹 Ｇ：ゾルジ装置．ａ：×ぶ),000, b：Ｈよ000. 図17 UV照射後の第IV型・非角化細胞．照射5L卜1.細胞質内に比較的'収ｒ密度の扁いライソゾー ム様顛粒が存在する．リボソし一ﾑも豊富で一部ポリゾー−ムを形成する．ＢＬ：塙収映、Ｎ：核、Ｒ： リボリ二犬･ヽ、ＤＯＰＡ反応.×15.7O(卜 693 UV-Melanoeenesis 図18-a､b. ＵＶ照射後のＭＣ．照射５日日．ゴルジ装置の一部およびcoated を示す． 吠宍いうノヅーづぺよはとん,ど認め難い．ＢＬ：基底膜，ＤＯＰΛ反比こａ:×12,500. vesicle がＤＯＰＡ陽什 b:× 四､000. 図19-a. b. UV照射後のＭＣ．照射７日日．核は真正染色質に富み，小胞体，ゴルジ装置が著明とな 貼ＤＯＰＡ陽性の小空胞が多数紅白する. BL ： 基鋭膜，Ｎ：核，Ｇ：ゴ･ドノ装置，ＤＯＰＡ反応． ａ：×１乱O叩，ｂ：×：胴ぷ00 6叫 し杉 孝 図2(l-a,b. UV照射後のＭＣ．照射14日［￨．成熟ｊラノ･/−ムが多数出現し, 示す．ＢＬ基底膜，Ｎ：核，Ｇ：イルブ装置，ＤＯＰΛ反応.ａ:×10,700, DOPA反応も強陽什を b:×28,8㈲. 図2I UV照射後のＭＣ．照射14日目．基底細胞に受け渡されたタラノソ……ノヽ1ま単-一体と複合体が存 在する．ＫＣ：角化細胞，ＢＬ:基底膜，ＤＯＰΛ反応.×11,300. UV-MelanoiJ"enesis 図22 UV照射７日目，エポン包埋Ｉμ薄切片本．表皮基底層に淡明細胞が２個存在し，そのうち１ 個はクロ・チンが分裂期の像を呈している(矢印)． 図23-a, b.図22の同一部位の連結超薄切片標本．核クロマチンはクロモゾームに分離し，細胞質内に は種々の発達段階を示すｊラノゾームが存在する．かつ，ＤＯＰＡ陽性の小空胞も存在する(図ａ). この分裂期ＭＣと隣接角化細胞間に一部デスモゾー−ム様構造が存在する(図ｂ矢印)．Ｃ：クロモゾ ーム，ＤＯＰＡ反応.ａ:×10.600, b:×洵,㈲皿 図丿-a, b.光顕ＤＯＰΛ・う一一トラジオダラフィー標本．図ａは細胞質MSに，図ｂは核内銀粒子に 加点を合卜せた．ＭＣ：ノラノサイト，ＫＣ：角化細胞． 695 上杉 孝 696 a, b).第１型，第II型ともに核のクロマチンは真正染 3）電顕的所見；ＵＶ照射後の表皮内・非角化細胞は 色質に富んでいる．第Ⅲ型は非樹枝状細胞と思われる細 第３期迄は照射前と同様４型の細胞に分類し得たが，第 胞である．核の細胞質に占める割合か大きく，核は異染 ４期では第Ⅳ型の細胞はほとんど認められない．従っ 色質に富み，細胞質内にはライソソーム様穎粒，ラング て，著者は照射前に存在する第IV型の樹枝状細胞が不活 ルハンス穎粒は認められ得ず，細胞内小器官の発達も極 性MC (dormant ＭＣ）と考え，その照射後における活 めて悪く，リンパ球由来の細胞と考えられる（図７）． 性化の過徨を検索した． 第IV型は樹技状細胞である．しかし，ライソソーム様穎 照射後第１，２期において，第Ⅳ型細胞の変化は細胞 粒，ラングルハンス穎粒は存在しない．核は真正染色質 内小器官とくにリボソームが増加し一部ポリゾームを形 が多く，細胞質内には100Å７イラメントが比較的多 成する．さらにゴルジ装置の発達が著明となり，小空胞 く，リボソーム，粗面小胞体，小空胞も少数認められ の数も増加する．特異な事は細胞質内に比較的電子密度 る．第１，ｎ型に比し樹技状突起の発達は多様で個々の の高いライソソームに類似した球状顎粒が出現してくる 細胞により異なる（図8 事である．しかし，未だ明らかなMSは確認できない. , 9 ―a, b).第１型から第Ⅳ 型への細胞はいずれもＤＯＰＡ反応は陰性である． 100Åツィラｊントは核周囲に集積している（図16−ａ， なお，第I, b, 17).しかし，これ等細胞のごく少数に電顕的DOPA I ， Ⅲ型の細胞は主として基底層より上部 に，第IV型の細胞は表皮基底層に位置している． 反応にて明らかに陽性所見が認められたものが存在す 2. る．これ等ＤＯＰＡ陽性細胞ではMSはほとんど認めら UV照射後 1）肉眼的所見；背部及び足根部皮膚はＵＶ照射６ れないにもかかわらず，ゴルジ装置の一部及びcoated ∼７日目頃より淡褐色の色素沈着を生ずる．その後14日 vesicleにＤＯＰＡ陽性物質が沈着している（図18―a, 目迄では色素沈着は徐々に増強する（図11―a, b）.第３期では明らかに分化したＤＯＰＡ陽性ＭＣが b). 2）光頭所見；表皮は照射前に比し，照射14日後でも 多数認められる．核は真正染色質に富み，細胞内小器官 軽度肥厚するに過ぎない．黒褐色のタラニソ穎粒は照射 とくに小胞体，ゴルジ装置が著明となり，未成熟及び成 ６日日以後表皮内に認められ得るようになる. 熟MSが認められる．かつ，ＤＯＰＡ陽性の小空胞か多 Masson- Zimmermann染色では表皮基底層に一致して好嗜銀願 数存在するが，未成熟MSの一部はＤＯＰＡ陰性であ 粒含有細胞が認められる．剥離ＤＯＰＡ標本にてこれ等 る（図19 細胞の大部分はＭＣである事が分かる． し，MSの数も増加する．これ等MSは大部分成熟MS 図10はＵＶ照射後に出現してくるＤＯＰＡ陽性MC a, b).第４期では細胞内小器官は一層発達 である．さらに100Åフィラメントは細胞質内及び樹 の経時的，数的変化を図示したものである．便宜上これ 枝状突起内に拡散している.ＤＯＰＡ反応では小空胞， 等ＤＯＰＡ陽性ＭＣの出現の数的増加の経過を４つの coated vesicle.ゴルジ装置の一部が強陽性を示す（図 時期に分けた，第１期は照射開始後２回目迄の時期で， 20―a, b, 21). この間にはＤＯＰＡ陽性ＭＣは認められない．第２期 MSの周囲角化細胞への受げ渡しは照射第２期（照射 は照射３日日から５日目迄で，初めてＤＯＰＡ陽性MC ３日から５回目）より認められる．受け渡されたMS が出現する時期である．この時期のＭＣは胞体が小 は単一ないし複合体で存在する．その数は照射回数が増 さく，２∼３個の樹枝状突起を有し，ＤＯＰＡ反応の程 すごとに増加する．角化細胞へ受け渡されたMSの大 度は弱い．第３期は照射６日目から７日日の期間で， きさを測定した．コント･=･−ルとして，尾部皮膚MS ＤＯＰＡ陽性ＭＣはこの時期に急速に増加する．第４期 を用いた．これ等尾部表皮内には，背部，足根部と異な は照射８日目から14日目迄で，ＭＣの数的増加がわずか りＵＶ照射の有無にかかわらず，活性ＭＣが存在す に認められるに過ぎない．しかし，個々のＭＣの胞体 る．照射前に存在する尾部MSと照射後に出現する背 は大きくなり，樹枝状突起も著明に発達し，ＤＯＰＡ,反 部，足根部MSの大きさを比較すると，有意な差が 応の程度も強い．類似の所見は垂直ＤＯＰＡ標本にても 認められなかった．又，背部，足根部のMSは，照射 得られた．この際注目すべき事は背部，足根部共真皮内 回数を増してもその大きさに変化が認められなかった にＤＯＰＡ陽性ＭＣが認められない事である．しかし， (Table 背部毛包部ではＤＯＰＡ陽性ＭＣは存在する（図12− 一方，第３期即ち照射７日日に電顕下でＭＣの分裂 a, b, 13―a, b, 14―a, b,,15―a, b). l）， 像を確認した．図22に示すニポン包埋1μ薄切片では表 UV-Melanogenesis Table 1. Comparison of Melanosomal Before and After UV-Exposure location Epidermis of Tail skin before exposure Size 697 今回の実験では (a) C ５７ＢＬ/6マウス背部及び足根部では照射前に long axis (nm) short axis (nm) 429土99 219土32* 453士86 228士45 486土96 301士57 489土118 276士51 は活性ＭＣは光顕，電顕下で認められなかった. （b）ＵＶ照射後初めて活性ＭＣが出現した. （ｃ）活性ＭＣは抜毛などの機械的刺激により出現し at day 3 Epidermis of Back skin at day 7 after eχposure at day 14 なかった. （d）出現する活性ＭＣはＵ.Ｖ照射により直接現わ れ，そ０数的増加は照射６∼７日目に急速に増加した. （ｅ）電顕下にて照射前表皮基底層に不活性，チロジ ＊ Standard deviation ナーゼ陰性ＭＣと考えられる細胞が存在し，これ等は ＵＶ照射後に種々の活性化段階を示した. 皮基底層に角化細胞と異なり，淡明な細胞質を示す細胞 （f）ＤＯＰＡ陽性ＭＣの細胞分裂像は照射５日目， が２個存在する．これ等細胞質内に多数のMSと思われ 10日目でその分裂率において大差がなく, る穎粒が存在しており，光顕上ＭＣと思われる．これ等 あった．以下これ等実験結果につき考察を試みる． 1.7∼2.2％で のうち１個はクロマチンが分裂期の像を呈している（矢 １， ＵＶ照射後出現するＭＣの起原及び数的増加の 印）．同一部位の連続超薄切片を作製し，電顕下で観察 機序について コ すると核クロマチンはクロモソームに分離し，細胞質内 ＵＶ照射後出現するＤＯＰＡ陽性ＭＣの数的増加に関 では限界膜により被われずに存在する．細胞質内には種 しては前述した４つの仮説が考えられている．しかし， 々の発達段階を示すMSが存在し，個々のMSは単一 著者の実験モデルでは（ａ）照射前に表皮及び真皮内に で存在する．さらに，ミトコンドリア，小胞体が比較的 ＤＯ.ＰＡ陽性ＭＣは存在せず，（b）足根部には毛包， よく観察されるが，ゴルジ装置は明らかでない．特異な 汗腺を欠き，七かも（ＯＵＶ照射により直接ＤＯＰＡＩ易 事は細胞質内にＤＯＰＡ陽性の小空胞が存在する事であ 性ＭＣが出現する事より，既存の不活性, り，この事は分裂期ＭＣはチロジナーゼ活性とMS産 DOPA陰性 ＭＣの活性化及びＭＣの直接の分裂・増殖が問題とな 生能を有する分化したＭＣである事を示唆する．この る， 分裂期MC と隣接角化細胞間に一部デスモソーム様構 1）既存の不活性, 造が認められる（図23―a, 性：増谷2s）はhairlessマウスの表皮基底層に存在する b）. 犬 4）オートラジオグラフィー所見：３Ｈ−チミジン・オ DOPA陰性ＭＣの形態￥的特 indeterminate dendritic cell（ＩＤＣ）を電顕下にて観察 ートラジオグラフィー標本では表皮基底層にＤＯＰＡ陽 した. IDCの特徴は核膜の切れ込みが比較的少なく，細 性ＭＣが存在し，その一部は核に一致してMSと異な 胞質内要素も少数のミトコンドリア，滑面小胞体，リボ る黒化度を示す銀粒子が確認できる．これ等粒子を６個 ソーム，小空胞を認めるのみで，樹枝状構造の発達が悪 以上有する細胞をＳ期・分裂ＭＣと同定し，その数を い細胞であるとし，本細胞がamelanotic かぞえた．なおＳ期以外のＭＣおよび角化細胞には れると報告した. ほとんど銀粒子の取り込みは認められなかった．照射 のＵＶ被照射皮膚に認められるＩＤＣは通常核の切れ ３日目ではＤＯＰＡ陽性ＭＣはほとんど認めがたく， 込みを認めるが，細胞質内にはラングルハンス穎粒｡ ＤＯＰＡ反応も弱い為算定不能であった．結果は照射５ MS，低電子小体を欠き，ミクロフィラメソト，時に小 日目で標識されたＤＯＰＡ陽性ＭＣはＭＣ総数のう 空胞が存在するのみであるとした．著者はC ち2j5±1.45％，10日日で1.65±1.20％を占めた（図 マウス・ＵＶ照射前の表皮内・非角化細胞を４型に分け 24―a, b). た．第１型はラングルハンス細胞，第Ⅱ型はラソゲルハ Erickso MCと考えら ｢4）によると rhesus monkey 57 1!Ｌ/6 工Ｖ．考 按 ソス細胞ないし組織球系細胞，第皿型はリｙ祁球様細胞 皮膚にＵＶ・連続照射を行なうと色素沈着が生ずる． と考えられた．第IV型は恐らく不活性, この色素沈着の機序に関しては表皮内ＭＣの数的，機 考九られる細胞である．これ等第Ⅳ型細胞の特徴は（ａ） 能的変化，及びＭＣと角化細胞とのsymbiosisが問題 表皮基底層に存在し，（b）樹枝状を呈し，（ｃ）核は第 ,となる， ．． dormant MC 皿型に比し真正染色質に富み，（d）細胞内小器官の発 と 上杉 孝 698 達は悪いが，リボソーム，小胞体，小空胞が少数存在 性化チロジナーゼの活性化によるものではなく，これ等 し，かつ100Åフィラメントを有し, 細胞の活性化過程で新たに産生されたものと推測され Ce)照射第４期 （８日から14日目）においてこれ等細胞がほとんど認めら る．しかし，これ等の具体的解明に関して，著者は電顕 れない事であった．しかも，これ等第IV型細胞には細胞 的・酵素抗体法にて検索中である． 内小器官，樹枝状突起の発達程度に種々の差があった． 3)MC分裂増殖の動態及び超微構造的特性：ＵＶ照 従い，ＵＶ照射後第Ⅳ型細胞が同時に一斉に活性化する 射によるＭＣの直接の分裂及びその超微構造的特性は のではなく，個々の細胞の活性化に多少時期的ずれがあ 現在不明の点が多い．正常皮膚ＭＣでは極めて稀に細 る事が考えられた． 胞分裂が起こり，その分裂率は0.7％以下と推定されて 2) UV照射による活性化の動態：ＵＶ照射による不 いる=≫. uv照射皮膚におけるＭＣの分裂に関しては 活性ＭＣの活性化過程の超微構造的変化に関する詳細 幾つかの報告がある. な報告は極めて少ない．ＭＣ活性化機転は細胞質内MS 膚にＵＶ照射を試み，その際出現するＭＣの分裂率は が出現する前・後で大きく２つに分け得た．ＭＳ出現 照射３日目で0.2∼0.4％，5日月で0.6∼0.７％, ７∼14 前，即ち第１，２期における変化は（ａ）リボソームが 日目では1.0∼1.3％であり，この分裂率のみでは増加す 増し，一部ポリソームを形成する事，（b）ゴルジ装置 るＭＣの機序は説明できないとした．一方, が発達し，（ｃ）まれにこれ等細胞の一部にチロジナー 等34)はＣ ゼ活性（ＤＯＰＡ反応）を有する小胞体が出現し始め， 照射２日目より毎日3H−チミジンを投与し, Sato等32) 33!ぱhairlessマウス皮 Rhosdahl ５７ ＢＬ/6マウス耳介部にＵＶ照射を行ない， DOPA陽性 （d）しかし，未だ明らかなMS形成が認められない． ＭＣの分裂率を検索した．その結果は約70∼85％のMC 一方，MS出現後（第３，４期に相当）では（ａ）細胞 が陽性を示した．従いＵＶ照射後のＭＣの増加はMC 内小器官の発達が非常に著明となり，（b）ＤＯＰＡ陽性 の直接の分裂・増殖によるものと推定した．著者の結果 小空胞も増加し，（ｃ）核クロマチンはほとんど真正染 ではＭＣは照射５日目でたかだかその総数のうち2.2 色質となり，かつ（d）MS産生が活発となり, %, (e)樹 10日日で1.1%チミジソ取り込みを示し，５日日と 枝突起の発達した細胞ではこれ等突起内にU00Åフィ 10日目とではその取り込みに有意の差がなかった．つま ラメントを認められる様になる事である．これ等100Å り，ＵＶ照射後のＭqの数的増加はＭＣ自身の分裂増 フィラｊントの分布・拡散の変化はMSの細胞内移動 殖のみでは説明でき得なかった．又，分裂期ＭＣは電 及び角化細胞への受け渡しと関連していると推測されて 顕下にてチロジナーゼ活性を証明し得，しかも種々の いる25〉2!) 27) MS産生過程を示した35) 本実験にてチロジナーゼ（ＤＯＰＡ・酸化酵素）陰性 従い，本実験モデルにおけるＵＶ照射後に出現する ＭＣがＵＶ照射後，チｇジナーゼ活性を有すＭＣに ＭＣの起原及びその増加の殴序は． 分化する事が明らかとなったが，問題はこのチロジナー (ａ)まず不活性ＭＣの活性化が起こり． ゼが新しく作られたものか，あるいは不活性状態のチロ (b)そのピークは照射６∼７日目であり，又 ジナーゼがＵＶ照射により活性化されたものであるか (ｃ)同時期以後，活性化したＭＣの少数は細胞分裂 である．後者に関してはSH基が重要視されている． を起こす事によるものと考えられた． 従来SH基はチロシンの酸化→メラニソ生成という過 ２， 活性化ＭＣＩと周囲角化細胞とのsymbiosis 程を阻害すると考えられていたか28)最近SH基がチ 色素沈着を決定する要素のりち，ＭＣ自身の活性化の ロジナーゼ活性に直接働くのではなく，ＤＯＰＡ→メラニ 程度のみならず，周囲角化細胞とのsymbiosisが重要で ンの中間生成物と結合してメラニソ生成を阻害するとい ある．殊に，角化細胞へ受け渡されたMSの絶対数及 われている29)30)_ 一方，超微構造的には電顕組織化学法 びその分布様式である36) 37)･Jimbow等38)はヒト皮膚に （ＤＯＰＡ反応）で活性化初期のＭＣはゴルジ装置の一 ＵＶ照射を行なった際の色素沈着をtanning 部にＤＯＰＡ反応陽性を示した．不活性ＭＣではゴル 表現しimmediate ジ装置は認め難い．この事はＵＶ照射によるチロジナ た．彼等によるとimmediate tanning, delayed reaction と tanning tanning とに分け における主たる ーゼ産生は細胞内小器官とくにゴルジ装置の発達と直接 変化は(ａ)MSの酸化九進によるメラニソ化の増加， 関係が深い事を示唆すると考えられる．従い，ＵＶ照射 (b) MC内のMSの樹枝状突起への移動及びそれに 後ＤＯＰＡ反応陽性を示すＭＣのチロジナーゼは不活 伴なうMSの角化細胞への移動，更には(ｃ)角化細 UV-Melanogenesis 699 胞内MSの分布様式の変化によるものである．一方， 説と相反する結果が出はじめている．例えば, delayed 又はmethoxy tanning では(a) MCの数の増加，（b）MSの 産生の増加，（ｃ）角化細胞へのMS受け渡しの増加で trimethyl psoralen 内服後ＵＶ照射を行なうと，肉 眼的に著明な色素沈着を起こす．この際，ＭＣ内のメラ ある．本実験のＵＶ連続照射における活性化ＭＣと角 ニソ産生能の充進が認められるが，MSの大きさ及び角 化細胞との関係はＭＣの数的増加を伴なう故, delayed 化細胞内の分布様式には本質的に差がなかった15)4°). tanningのそれと類似していた．具体的には（ａ）照射 又，今回の実験でもMSの大きさとその角化細胞内分 ３日日より少数のMSの受け渡しが観察され始め，（b） 布様式には一定の傾向が認められ得なかった．従い，角 照射回数が増すにつれ‘，MS受け渡しが増加し，（ｃ）受 化細胞内MSの分布様式は，MSの大きさのみならず， け渡されたMSの角化細胞内分布様式は単一体と複合 角化細胞への生物学的活性，殊に，貪食能の程度にも依 体の両方が認められ，（d）角化細胞内の単一MSの大 存する事が分かる． きさは照射回数に変化なく一定しているという事に表現 され得た． 本研究の.一部は文部省科学研究費袖助（がん特別研究 角化細胞へ受け渡されたMSの分布様式はヒト皮膚 Ｎ０. 101576, 一般研究(B) No. 148206, 研究（Ｃ）Ｎｏ. 257281, 人・蒙古人ではMSの大きさは０,８×０．３μｍ以下であ 生省がん研究助成金（悪性黒色腫の集学的multidiscip- り，複合体になっている．黒人ではその大きさは0.8 皮膚科学会学術大会（昭和52. うと，MSの大きさは0.8×0.3μｍ以上になり単一分布 深謝致します． 文 献 1) radiation-induced Tokyo 2) University Pawelek, pigments a。ｊｊゐ．。r。ml Melanocytes, Press, 1971, pp･ 3-16. J., Wong, G., Sansone, witz, J.: Molecular pigmentation, of M. controls in & Moro- mammalian Yale J. Biol. ME･も46: S.K. changes & Winkelmann, induced benzanthracene, R.K.: Pigment in hairless mice by /. Invest. Derm., dimethl- 45: 160-167, Saito, T.: Ultras of three types of epidermal iりhairleｓs mice, J. Imμ/. Derm., true- Bleehen, S.S., Pathak, compounds, Ｋ･， Obata, Fitzpatrick, Pathak, M.A., Invest. D岬,l。45: Sinesi, S.J. & Yun, by of skin with 4- Pathak, T.B.: Mechanism hydroquinone, and 50:103-117, Ｈ。 Fitz- W.: The Anat. I?ec, 154: Mishiraa, Y. & Wilan, W.C. & Smith, of depigmen- J.A.: Studies and electron 13) Mishima, Y. a-methyldopa melanogenesis, 58: 1972. 一犬 Quevedo, reatipn 1968. J. Invest. Dem?., on Ｇ.: The raelanocytes 161-174, & active populations ultra- and DOPA-premdanin microscopy, J. Ｉｎｓｅｓt. 1967. Tanay, and (Macaca 1966. S.: Enzymically violet irradiation : combined j）。rm.,4 9: 273-281, ＆ Szabo of the rhesus monkey other M.A. 295-298, of ultraviolet radiation J.S. & Montagna, in the epidermis 12) Hori, Y. & Sinesi, in UV-irradiated on epic!ermal melanocytes,ブ. Invest. Derm., 45: 52Cμ528, 1965. ‥ 53: 332-340, 7) Snell, R.S.: The effect of ultraviolet irradia tion on tnelanogenesis, J. Inve∫(.Derm., 40: 127-132, 1963. 1. 8) skin, J. mulatta), mercaptoamines, J.九匹らDerm., Jimbow, 257, M.A., T.B.: Depigmentation isopropylcathechol, tation G., Virk, J. & population and inactive melanocyte patick, 6) Szabo, 1965. dedritic cells 1969. 5) V/.C, Quevedo, S.J.: Melanocyte 11) Tsuji, T., Sugai, T. & ture 9) of skin, A皿. }>r.Ｙ. 1963. effect of ａ single dose 1965. 4) 364-389, 10) Klaus, tanning Sci., 100: human 430-443, 1973. 3) 4)において発表した． 本研究に際し，御協力頂いた当皮膚科教室の諸先生に をとるようになると報告された39)しかし，最近これ等 Lerner, A.B.: Neural control 177295),厚 成金によるものである．なお本論文の要旨は第76回日本 psoralenを塗布し，その後単一ＵＶ照射を行な cells,BiolofびびNormal No. linary治療の研究），および日本リディアオリリー研究助 ×0.3μｍ以上あり，単一形態である．白人皮膚にtrimethyl 奨励研究(A) 348224,一般 ではMSの大きさに一部依存していると思われる．白 A.: The effect of ultraviolet ･irradiation on Dぴmalologicα, 136: 105-114, ・ 1968. 14) Quevedo, W.C, Szabo, G. & Virks, J.: In fluence of age and uv on the populations of DOPA-positive melanocytes in human skin, J.Inひｅｓt.￡hrm･，52: 279-284, 1969. 15) Jirabow, KふKaidbey, K.H･, Pathak, Ｍ.Ａ･， 700 上杉 孝 Parrish, J.A., Kligman, T.B.: Melanin UV-B, 62: A.M. UV-A Fitzpatrick, stimulated by Jimbow, Kaidbey, K.H., Kligman, : Effect of UV-A, vivo Cぶ, human Ｋ･，Ｐａ melanin ｢sh，ふＡ･， phenyl-L-alaりine, 1004, Pigment 1976, pp･ K･L. & Montagna, of melanogenesis pigmentary system W.: The indue- by ultraviolet light in the of rhesus monkey, j）ぴm., 65: 279-284, J. Ｉｎｖｅｓt, Seiji, M･, mouse 膚の色素沈着について．日皮会誌，81 : 皮 488- W.M.: Dendritic mouse epidermis, 286, K･, Szabo, croscope cells of the PET Anat. Rび., 160: 413-414, 32) Sato, T. & thymidine Zelickson, the epidermis: A.S.: Embryology ultras tructura! aspects, ｊ,加 431-442， deta on the pigment epidermis, and cells of adult /. Invびt. Derm., 28 33-45, Karnovsky, osmolality microscopy,工Cell 柘ｒ use in Biol。ｒj(2, pt. 2） 23）増谷 衛:Hairless mouse : 249-261, 1974. 25) K.L.: The monkey:an ultrastructural J., Moellmann, G. caused theophylline lanocytes, J. K., & by dibutyryl in Rana M.A. of ultraviolet on McKeon, of the bio1976. F.: prevents pigment Cell Biol･，52: Pathak, and 184: 637-646, Ｂ reverses and dispersion Ｂ.: EfiFect of ultraviolet light in the epidermis study, ｊηαt. R ec, Ａ?vrp and 26) Jimbow, use melanogenesis Cytochalasin granule in sulf･ 280- T.B. & non-neoplatic determined by and histo- electron mi- 663-670, 34) A.: Uptake Ada during Derm.。58; Szabo, of epidermal ｊ･ activity melanocytes: of melanocytes & of hairless radiation, A.: Mitotic epidermal I.K. skin, light 1972. Kawada, /. /恥部I Rosdahl, of tritiated melanocytes 58:ﾌ1-73, & radiation, of its role ultraviolet 392-395, 1972. G.: Thymidine melanocytes la- in UV-irradia- Dermα1∂･Veiiereol. 56: 159-162, 1976. 35）上杉 孝，加藤光子，及川 修，杉山貞夫，神 日皮会誌，87 36) McGuire, by 52: じたメラノサイト分裂像の電子顕微鏡的所見。 上皮樹枝状細胞の 電子顕微鏡的研究．日皮会誌，84 chemical Irimajiri, 保孝一：長波長紫外線（ＵＶ･Ａ）照射により生 (Abst), 1965･ rhesus & Fitzpatrick, ultraviolet in the increase ted MJ.: Formaldehyde-glutaralde- fixation of high Erickson, as epidermal mouse belling 1957. 24) Sato, hairless 1975. Staricco, R.J. & Pinkus, H.: Quantitative Qualitative to induce vivo Kawada, by T. & 7）ぴmato一応nereol. 55: 137a H. studies,･ｊ.ｃぶＢｉｏに･66: 33) L.W. electron S.I., autoradiographic, Derm., 22) 1002- formation to tic activity in chemical, ＆ぽ∫t. hyde Cheni。235: T･, Itakura, Roth, G.: Mi 20) human Biol. group 4-dihydroxy- 1969. Jimbow, during 21) of S-3, compoundｓ, Ｊ. ＩｎひＭt. 1Mm., mice of me208- the sulfhydryl of melanin 1968. ，● ‥.● .● Weiss, on 1975. 1971. Reams, Yoshida, Ｔ.:・Inhibition 31) on product J. ■ melanocytes 1975. 18）佐藤壮彦：紫外線照射によるhairless 19) 30) epidermis 1960. hydryl Erickson, 497, S.: Reaction an･oxidation psoralen on 291-298. □) with Fitzpatrick, York, of human Proc.Ｓｏｃ. Biol. Ｍｅｄ., 62: 1946. Roston, & pigmentation, New action formation, and A.L. UV-B, Vol. 3, S. Karger, tion lanin 29) M.A･， T.B. Inhibitory psoｒａ＼ｅｉｉ，Ｊ. Inｖｅｓt，Ｄぴｍ。 209, and 548, 1974. 16) Pathak, in & pigmentation pipiens 754-758, & cyclic me1972. Fitzpatrick, T. the distribution pattern of microfilaments and microtubules and on the nucleus in the human melanocytes, Ｙａｌｅ Ｊ ･:Biol. Med., 46: 411-426, 1973. 27) Jimbow, K. & Fitzpatrick, T.B.: Changes in distribution pattern of cytoplasmic filaments in human melanocytes during ultraviolet-me diated melanin pigmentation, /. Cell Biol.,６５: 481-488, 1975. 28) Rothman, S･, Krysa, H.E. & Smiljanic, A.M.: : Hadley, M･E. epidermal 1335, 37) 1977. Quevedo,χＶ,Ｃ.: Vertebrate melanin unit, Natuな209: 1334- 1966. Jimbow, B. 925-928, & & K･, Quevedo, Szabo, biology: W.C･, G.: Some Fitzpatrick, aspects of 1950-1975, I.石田1，￡）gm。67: K｡Pathak, M.A., T･ melanin 72- 89･, 1976. 38) Jimbow, Patrick, human T.B.: Ultras melanocytes Szabo, after ultraviolet Ｓｕｎｌｉｇｈt ａｎｄ Ｍａｎ,University of pp. 39) Toda, K。Pathak, M.A., after Fitzin radiation, Tokyo, Zaynoun, 236: S., K.: The tochemotherapy, 431-440, 1977. in 1974, 143-145, & Fitz- differences human to ultravio!et Konrad, J.A. of racial distribution exposure yVa￡ﾀ31∂/., Wolff, Parrish, T.B.: Alteration melanosome mis 40) & 195-215. Patrick, in G. tructural chnages epider- light,Ｗｏｆｕｒｅ 1972. K., pigmentary Gschnait, response F. & to pho- Ada Z）。Ttiato一応nereol., 57: