メラノサイト

メラノサイトは、皮膚の表皮の最下層（基底層）、 [ 4] 眼の中間層（ぶどう膜^）、[ 5 ]内耳、 [ ^{6 ]膣}上皮、[ 7 ]^髄膜、[ 8 ]^骨、[ 9 ]^{および多くの}哺乳類と鳥類に見られる心臓に存在する^、神経堤由来のメラニン産生細胞^です。^{メラニンは}、主に皮膚^の色を決定する暗い色素です。合成されたメラニン^は、メラノソームと呼ばれる特殊な細胞小器官に含まれており、近くのケラチノサイトに運ばれて色素沈着を誘導します。したがって、肌の色が濃いほど、肌の色が薄いよりもメラノソームが多く存在します。機能的には、メラニンは紫外線から保護する役割を果たします。メラノサイトは免疫系にも関与しています。

メラノサイトはメラニン生成と呼ばれる過程を経て、皮膚、目、毛髪、鼻腔、内耳などに存在する色素であるメラニンを生成します。このメラニン生成によって生じる色素沈着は、既に存在するメラニンの酸化によって生じる色素沈着とは異なり、持続的な色素沈着をもたらします。

メラニン生成には基礎レベルと活性化レベルの両方があり、一般的に肌の色が薄い人は基礎レベルのメラニン生成が低い。UV-B放射線に曝露するとメラニン生成が増加する。メラニン生成の目的は、皮膚の下の層である皮下組織を紫外線による損傷から保護することである。メラニンの色は黒色であるため、紫外線の大部分を吸収し、表皮を通過するのを遮断することができる。^{[ 10 ]}

日焼けとメラニン生成の作用スペクトルは実質的に同一であるため、同じメカニズムによって誘発されると考えられている。^{[ 11 ]}作用スペクトルとDNAの吸収スペクトルの一致は、シクロブタンピリミジン二量体（CPD）の形成、すなわち直接的なDNA損傷を示唆している。

通常、皮膚1平方ミリメートルあたり1000個から2000個のメラノサイトが存在し、これは表皮基底層の細胞の約5%から10%に相当します。メラノサイトの大きさは様々ですが、一般的に長さは7μmです。

色素沈着は、^{前駆物質であるプロ}オピオメラノコルチンから生成^されるMSHおよびACTHペプチドを含むホルモンによって^制御されてい^ます。

白斑は、皮膚の特定の部分でメラニン色素が欠乏する皮膚疾患です。

眼皮膚白皮症の人は、通常、メラニン生成レベルが非常に低い。白皮症は、チロシナーゼ酵素をコードするTYR遺伝子と関連していることが多いが、常に関連しているわけではない。チロシナーゼは、メラノサイトがアミノ酸チロシンからメラニンを生成するために必要である。^{[ 14 ]}白皮症は、 OCA2 ^{[ 15 ]}、SLC45A2 ^{[ 16 ]}、TYRP1 ^{[ 17 ]}、HPS1 ^{[ 18 ]}など、他の多くの遺伝子によっても引き起こされる可能性がある。これまでに、合計17種類の眼皮膚白皮症が認識されている。^{[ 19 ]}各遺伝子は、色素生成に関与する異なるタンパク質と関連している。

チェディアック・ヒガシ症候群の患者は、微小管の機能異常によりメラニン顆粒が蓄積する。

メラノサイトは紫外線ラジカル除去細胞としての役割に加えて、免疫系の一部でもあり、免疫細胞と考えられています。^{[ 20 ]}免疫応答におけるメラノサイトの役割は完全には解明されていませんが、メラノサイトは樹状細胞と多くの特徴を共有しています。すなわち、分岐した形態、貪食能力、 T細胞への抗原提示、サイトカインの産生と放出です。^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}メラノサイトは樹状形態で樹状細胞と多くの特徴を共有していますが、異なる細胞系統に由来します。樹状細胞は骨髄の造血幹細胞に由来します。一方、メラノサイトは神経堤細胞に由来します。このように、形態的にも機能的にも類似していますが、メラノサイトと樹状細胞は同じではありません。

メラノサイトは、抗原やサイトカインとの相互作用によって刺激されると、免疫系の特定の抗原提示細胞のみが発現するMHCの一種であるMHCクラスIIを発現することができる[ 21]。あらゆる脊椎動物のすべての細胞はMHCを発現するが、ほとんどの細胞はMHCクラスIのみを発現する。^{もう一方の}MHCクラスであるクラスIIは、樹状細胞、マクロファージ、B細胞、メラノサイトなどの「専門的な」抗原提示細胞にのみ存在する。重要なことに、サイトカインによって刺激されたメラノサイトは、MHCクラスIIに加えてCD40やICAM1などの表面タンパク質を発現し、T細胞の共刺激を可能にする^{[ 20 ] 。}

メラノサイトは抗原提示に加えて、免疫応答においてサイトカイン産生も担っています。^{[ 23 ]}メラノサイトは、 IL-1、IL-3、IL-6、IL-8、TNF-α、TGF-βなどの多くの炎症性サイトカインを発現します。^{[ 20 ] [ 21 ]}他の免疫細胞と同様に、メラノサイトは、MAMPsを認識するToll様受容体4（TLR4）などのパターン認識受容体（PRRs）の活性化に応じてこれらのサイトカインを分泌します。MAMPsはPAMPsとも呼ばれ、微生物関連分子パターンであり、特定の病原体上または内部に存在するタンパク質、炭水化物、脂質などの小さな分子要素です。さらに、メラノサイトによるサイトカイン産生は、近くの他の免疫細胞から分泌されるサイトカインによっても引き起こされることがあります。^{[ 20 ]}

^{メラノサイトは、}有害な病原体に対する監視役として表皮に理想的な位置にあります。メラノサイトは表皮の最下層である基底層に存在しますが、樹状突起を使用して他の層の細胞と相互作用し、表皮に侵入した病原体を捕捉します。^[ 24 ^{] [ 21 ]メラノサイト}は、ケラチノサイトと^{ランゲルハンス}細胞の^両方と協調して機能していると考えられます^{。これらの}細胞はどちらも積極的に貪食作用を持ち^、 [ ^{23 ]}免疫^{応答に貢献}しています。

メラニン生成

チロシンはメラニンの非必須アミノ酸前駆体です。チロシンはチロシナーゼという酵素によってジヒドロキシフェニルアラニン（DOPA）に変換されます。その後、DOPAは重合してメラニンになります。カテコール誘導体であるDOPAが銅イオンをベースとした酵素触媒による酸化変換を経て、光吸収性 ドーパキノンを経てインドール-5,6-キノンへと変化し、メラニンへの重合が起こります。この過程で生成される色素の色は赤から濃褐色まで変化します。

刺激

培養メラノサイトによるメラニン生成、すなわちメラニンの産生を変化させる刺激は数多く存在するが、その作用機序は完全には解明されていない。メラニン産生の増加は、アジソン病やクッシング病など、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）が上昇する病態でみられる。これは主に、霊長類の生殖傾向に関連するホルモンとともにα-MSHが分泌されることによるものである。α-MSHはACTHの分解産物であり、メラノサイト上のMC1受容体に対する親和性はACTHと同等である。^{[ 25 ]}

メラノソームは、細胞膜内に化学物質を詰め込んだ小胞です。メラノソームは、ケラチノサイトの核を保護するキャップとして組織化されています。紫外線が皮膚に浸透してDNAを損傷すると、損傷したDNAからのチミジンジヌクレオチド（pTpT）断片がメラニン生成を誘発し^{[ 26 ]}、メラノサイトにメラノソームを生成させ、それが樹状突起によってケラチノサイトの最上層に運ばれます。

• メラノーマ- メラノサイトに影響を与える癌
• メラニン細胞性腫瘍
• 悪性度の不確かなメラニン細胞性腫瘍
• 白斑- 自己免疫によるメラノサイトの破壊によりメラニン色素が減少し、メラニンの減少を引き起こす
• アルビニズム（白皮症） - メラノサイトの数は正常だが、チロシナーゼ活性の低下またはチロシン輸送の欠陥によりメラニン産生が減少する。
• 肝斑（妊娠性肝斑） - 皮膚に斑状の色素沈着が生じる状態。メラノサイトの数は正常だが、メラニン生成が増加することで色素沈着が起こる。妊娠や経口避妊薬の使用と関連がある。
• アジソン病
• 色素脱失性母斑

• 色素胞（変温動物に見られる色素細胞の一種）
• 目の色
• ほくろ（皮膚の模様）
• 日焼け促進剤
• 成人の人体に存在する様々な細胞の種類の一覧
• 胚葉由来のヒト細胞の種類一覧

• 組織学画像：07903loa – ボストン大学組織学学習システム– 「眼：中心窩、網膜色素上皮」 
• 組織学画像：08103loa – ボストン大学組織学学習システム– 「外皮：色素沈着皮膚」 
• マサチューセッツ大学アマースト校図書館（2016年4月29日）。7 . 皮膚細胞における色素の移動。 2026年5月20日取得– YouTube経由。