皮膚バリア機能を高めるシグナル伝達経路―新たな皮膚疾患の治療法の開発の糸口に―

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2026-08-18 京都大学

京都大学などの研究グループは、皮膚のバリア機能を制御する新たな分子機構を明らかにしました。研究では、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)のシグナルの一つである「G12シグナル」に着目し、人工受容体(DREADD)を発現したマウスを用いて解析を実施しました。その結果、表皮でG12シグナルを活性化すると、表皮が適度に肥厚し、水分蒸散や異物侵入を防ぐバリア機能が向上することが判明しました。さらに、G12シグナルはmTORC1経路を活性化し、表皮細胞の増殖や分化に関わる遺伝子発現を促進していることが示されました。従来、表皮肥厚は病的変化と考えられることが多かったものの、本研究では炎症を伴わずにバリア機能を高める生理的機構であることが確認されました。表皮にはG12シグナルを誘導する内在性GPCRも存在するため、これらを標的とした作動薬の開発により、アトピー性皮膚炎など表皮バリア障害を伴う皮膚疾患の新たな治療法につながることが期待されます。

皮膚バリア機能を高めるシグナル伝達経路―新たな皮膚疾患の治療法の開発の糸口に―
G₁₂シグナルの誘導による皮膚バリア機能の亢進。©️京都大学・薬学研究科・シグナル薬理学分野

<関連情報>

G12シグナルの化学遺伝学的な活性化はバリア機能の亢進を伴う表⽪の肥厚を誘導する Chemogenetic Activation of G12 Signaling Thickens the Epidermis With Enhanced Barrier Function

Nozomi Kamakura, Natsumi Hirai, Kaito Arai, Yaxin Du, Toshiaki Kogame, Yusuke Ohno, Akio Kihara, Kenji Kabashima, Asuka Inoue
FASEB BioAdvances  Published: 31 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1096/fba.2026-00042

ABSTRACT

The epidermis provides the body’s outermost barrier, yet how G-protein-coupled receptor (GPCR) signaling via the G12/13 family regulates epidermal homeostasis in vivo remains unclear. Here, we selectively activated G12 signaling in keratinocytes using a chemogenetic strategy. Activation of a G12-coupled designer receptor (G12D) in mouse epithelial cells induced pronounced epidermal thickening while preserving stratified architecture and avoiding overt inflammatory skin changes. This thickening was accompanied by increased Ki67-positive cells, expansion of keratin 10- and filaggrin-positive layers, and transcriptomic upregulation of genes related to keratinocyte differentiation, keratinization, and epidermal barrier function. Functionally, G12D activation strengthened barrier performance, as shown by blunted transepidermal water loss responses to mechanical barrier disruption. Although alarmin-related genes were upregulated, cytokine analyses indicated only modest inflammatory changes. Pharmacologic inhibition of TYK2 (deucravacitinib) partially reduced G12D-driven epidermal thickening, whereas mTORC1 inhibition (rapamycin) produced a stronger suppressive effect, suggesting that the mTORC1-dependent keratinocyte response is a major driver of this phenotype, with a moderate TYK2-dependent component. Together, these findings identify epidermal G12 signaling as a regulator that promotes “non-pathological” epidermal thickening coupled to enhanced barrier function, supporting G12-coupled GPCRs as potential therapeutic entry points for barrier-compromised skin disorders.

医療・健康
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