再生医療解説｜ヒト血小板溶解液系の頭皮塗布による白髪減少の想定作用機序

医療機関から、ヒト血小板溶解液（Human Platelet Lysate：HPL）系を頭皮に塗布すると白髪が目に見えて減少したとう事例が当社へ報告されています。

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さらに、「ダーマローラーを併用すると改善の度合いがより明確になった」という経過観察も複数例共有されています。

本稿では、白髪の病態と毛包の生理的仕組みを踏まえ、これらの臨床所見に対する作用機序を考察します。

白髪の病態

■1. 正常な毛包色素形成の生理

毛髪の色は、毛球部に存在するメラノサイト（色素細胞）がチロシナーゼなどの酵素を用いてメラニンを合成し、そのメラニンを角化中の毛母細胞に受け渡すことによって決まります【文献1】。

この色素形成の流れは、毛包色素ユニットという仕組みの中で次のように進みます。

毛乳頭がバルジ領域の幹細胞に向けて、毛包を成長期に導くシグナルを出す。
バルジ領域に存在するメラノサイト幹細胞が、そのシグナルを受け取り毛球部に移動する。
移動したメラノサイト幹細胞が毛球部で成熟したメラノサイトに分化し、メラニンを合成する。
成熟メラノサイトが合成したメラニンを毛母細胞に受け渡し、毛母細胞が角化する過程で毛軸に色が付く。

このように正常な状態では、毛乳頭からのシグナル → 幹細胞の活性化と移動 → メラノサイトの成熟 → メラニン合成と毛母細胞への受け渡しという連続した流れが維持され、毛に色がつきます。

■2. 白髪が生じる病理

この一連の流れのいずれかが破綻すると、毛は色を失い白髪になります。

[1] 毛包内における酸化ストレスの蓄積

毛包内で過酸化水素（H₂O₂）が増加し、カタラーゼなどの抗酸化酵素が低下すると、毛球部のメラノサイトでチロシナーゼ活性が阻害され、メラニン合成が停止します【文献2】【文献3】。

[2] バルジ領域のメラノサイト幹細胞の枯渇や誤分化

バルジ領域のメラノサイト幹細胞の数が減少したり、毛乳頭からのシグナルを受け取れずに誤って角化細胞に分化すると、毛球部に供給されるメラノサイトが途絶え、毛に色がつかなくなります【文献4】。

[3] バルジ領域における幹細胞ニッチの崩壊

バルジ領域の幹細胞ニッチが炎症や循環不全で乱れると、幹細胞を守る環境が失われ、長期的にメラノサイトを供給できなくなります。

■3. 白髪を進めるきっかけと増悪因子

白髪の直接原因を引き起こす背景には、複数のきっかけや増悪因子が存在します。

[1] 頭皮の慢性炎症と微小循環の滞り

頭皮の脂漏性皮膚炎や慢性皮膚炎は、毛包周囲の微小血管の反応性を低下させます。その結果、毛球部とバルジ領域への酸素と栄養の供給が不安定になり、毛包内の酸化ストレスが高まります。この環境ではメラノサイトとメラノサイト幹細胞の機能が低下します【文献1】【文献2】。

[2] 紫外線による酸化負荷

紫外線は毛包深部に到達し、大量の活性酸素を発生させます。この活性酸素は毛球部のメラノサイトのDNAを損傷し、脂質過酸化を起こして細胞膜を障害します。さらに、バルジ領域の幹細胞ニッチにもダメージを与え、幹細胞の維持を難しくします【文献2】。

[3] 代謝や栄養の不均衡

ビタミンB12や葉酸が不足するとDNA合成が妨げられ、分裂の盛んなメラノサイト幹細胞が維持できなくなります。鉄や銅の不足はチロシナーゼ活性を低下させ、メラニン合成を妨げます。亜鉛不足は抗酸化酵素の働きを弱め、毛包内の酸化ストレスをさらに高めます【文献2】。

[4] 自己免疫反応の関与

軽度の自己免疫反応が毛球部のメラノサイトに持続的な負荷を与えると、メラノサイトが消失し、局所的な白髪や色素喪失が進行します【文献1】。

[5] 急性ストレスと交感神経の過剰活性

強い心理的ストレスは交感神経からノルアドレナリンを放出させます。この刺激によってバルジ領域のメラノサイト幹細胞が一斉に分化し、幹細胞が枯渇します。その結果、毛球部に供給されるメラノサイトが失われ、毛に色が戻らなくなります【文献9】。

ヒト血小板溶解液系の定義と主要成分

ヒト血小板溶解液系とは、ヒト血小板溶解液（Human Platelet Lysate：HPL）を基盤に、HPL由来のエクソソーム（細胞外小胞）、血小板由来微小粒子（PMP）、さらに上流素材である多血小板血漿（Platelet-Rich Plasma：PRP）をひとまとめにした本稿独自の概念です【文献5】。

ヒト血小板溶解液系には多様な成分が含まれています。代表的な成分は以下の三群です。

抗酸化酵素：スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなどです。
成長因子：血小板由来増殖因子（PDGF）、血管内皮増殖因子（VEGF）、肝細胞増殖因子（HGF）、インスリン様成長因子-1（IGF-1）、線維芽細胞増殖因子（FGF群）などです。
エクソソーム由来miRNA：代表例としてmiR-126が含まれます。その他にもタンパク質や脂質とともに、多様なmiRNAが含まれます。

ダーマローラーの役割

ダーマローラーは、皮膚表面に微小な針穴を作ることで外用成分の浸透性を高め、さらに浅い創傷に対する自然修復反応を誘導する器具です。

本稿におけるダーマローラーの役割は大きく二つに整理されます。

■1. 経皮送達の向上

ダーマローラーによって角層に多数の微小チャネルが作られることで、頭皮に塗布したヒト血小板溶解液系の成分が毛包周囲や毛乳頭部まで届きやすくなります【文献12】。

■2. 創傷治癒反応の誘導

微小な創傷が引き金となり、体内の修復シグナルが立ち上がります。特にWnt/β‑catenin経路をはじめとするシグナルが活性化し、毛包の再生や成長期入りを後押しする環境が整います【文献10】【文献9】。

なお、白髪改善をはじめとする頭皮ケアにおいては、針長0.5mm程度のダーマローラーが好適です。この針長であれば、外用成分の浸透面で角層を確実に越えつつ、過度な深部損傷を避けられるためです。

白髪改善の想定作用機序

本章では、ヒト血小板溶解液系とダーマローラーが白髪改善にどのように寄与するかを説明します。

なお、以下の「施術開始直後〜4週間」「1〜3カ月」「3〜12カ月」という時間軸の区分は、後述する複数の作用機序が順番に独立して起こることを意味するものではありません。

個別の作用機序の多くは同時に進みますが、頭皮環境が悪い時期（施術開始直後）にはどの作用機序が優勢か、改善が進む（3ヵ月目以降）とどの作用機序が優勢になるかを整理するために建付けた便宜上の区分です。

■1. 施術開始直後〜4週間における酸化ストレス制御とメラノサイト保護

[1] ヒト血小板溶解液系の寄与

抗酸化酵素（SOD、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ）が毛包内で発生する活性酸素を分解します。酸化ストレスが抑えられることで、毛球部のメラノサイトやバルジ領域のメラノサイト幹細胞が保護されます【文献2】【文献3】【文献6】。
成長因子（PDGF、IGF-1など）が毛乳頭や外毛根鞘の代謝を高めます。酸化ストレスが下がった状態では、毛乳頭がバルジ幹細胞に「成長期に入り、メラノサイトを供給せよ」というシグナルを出しやすくなります【文献1】【文献5】。
エクソソーム由来miRNA（例：miR-126）が毛乳頭細胞や血管内皮細胞に取り込まれ、血管再生や修復に関わる遺伝子の発現を調整します【文献8】。

[2] ダーマローラーの寄与

ダーマローラーが角層に微小チャネルを形成し、ヒト血小板溶解液系の成分が毛包深部に届きやすくなります。さらに、微小な創傷が修復反応を誘導し、メラノサイトや幹細胞が外部から届いた成分に反応できる状態になります【文献9】【文献12】。

[3] 相乗効果

酸化ストレスが抑えられることで毛包が安定し、その状態で成長因子やmiRNAが作用しやすくなります。これにより、メラノサイトや幹細胞がメラニン合成を再開する準備を整えます。

■2. 1〜3カ月におけるメラノサイト幹細胞の活性化とメラニン合成の再開

[1] ヒト血小板溶解液系の寄与

VEGFを中心とする成長因子が毛包周囲の微小血管を再構成します。血流が改善されることで、毛球部やバルジ領域に酸素と栄養が安定的に供給されます【文献7】。
成長因子（PDGF、IGF-1など）が毛乳頭の働きを強めます。さらに、創傷治癒によって活性化されるシグナル経路（例：Wnt/β‑catenin経路）が同時に作用します。酸化ストレスが抑えられた状態でこの二つの作用が重なることで、毛乳頭が「成長期に入れ」「メラノサイトを供給せよ」というシグナルを強く出します。その結果、バルジ幹細胞が毛球部に移動して成熟メラノサイトに分化し、メラニン合成が再開します【文献1】【文献8】【文献9】【文献10】。

[2] ダーマローラーの寄与

修復反応が続くことで、毛包細胞がヒト血小板溶解液系の成分に高い応答性を示す状態が維持されます。そのため、メラノサイト幹細胞が活性化しやすくなり、メラニン合成が進みやすくなります【文献9】。

[3] 相乗効果

血流改善（VEGFやmiR‑126の作用）と成長因子によるシグナル補強（PDGFやIGF-1の作用）が同時に生じます。その結果、毛乳頭から出されるシグナルがバルジ幹細胞に確実に届き、幹細胞が応答してメラノサイトがメラニンを作り始めます【文献7】【文献8】。

■3. 3〜12カ月における幹細胞ニッチの安定化と色素の維持

[1] ヒト血小板溶解液系の寄与

新生した微小血管が成熟し、毛球部とバルジ領域への酸素と栄養の供給が長期にわたって安定します【文献7】。
エクソソーム由来miRNAが毛包内の細胞に取り込まれ、抗酸化・抗炎症・色素関連遺伝子の発現を長期的に調整します。この作用によって毛包環境が酸化ストレスに傾きにくくなり、メラニン合成の安定性が高まります【文献8】【文献1】。

[2] ダーマローラーの寄与

定期的な施術によって、ヒト血小板溶解液系の成分が繰り返し毛包深部に届きます。そのたびに創傷治癒反応が再び誘導され、毛包の状態が安定します【文献9】【文献12】。

[3] 相乗効果

幹細胞ニッチが安定して維持され、毛乳頭からのシグナルに対する幹細胞の応答性が長期間持続します。その結果、メラノサイトが安定してメラニンを作り続け、髪の色が保たれやすくなります【文献4】【文献8】。

まとめ

白髪は、毛包内で酸化ストレスが増え、幹細胞ニッチが乱れることで、メラノサイトがメラニンを作れなくなることによって生じます。その原因には、加齢に加えて紫外線、慢性炎症、栄養不足、強い心理的ストレスといった多様な因子があります【文献1】【文献2】。

ヒト血小板溶解液系には抗酸化酵素・成長因子・エクソソーム由来miRNAが含まれています。まず抗酸化酵素が酸化ストレスを抑え、メラノサイトや幹細胞を守ります。その後、成長因子が毛乳頭や外毛根鞘に作用し、血流を改善するとともに、毛乳頭がバルジ幹細胞に送る「メラノサイトを供給し、メラニン合成を開始せよ」というシグナルを強めます。これによって幹細胞が活性化し、毛球部に移動してメラニンを再び作り始めます。さらに、エクソソーム由来miRNAが遺伝子発現を調整し、酸化ストレス制御や血流改善、幹細胞活性化、メラニン合成の流れが安定して続くよう支えます【文献3】【文献5】【文献8】。

ダーマローラーは、上記の働きを補強します。角層に微小な通り道を作ってヒト血小板溶解液系の成分を毛包深部に届けやすくすると同時に、針による微小な傷が創傷治癒シグナルを誘導します。このシグナルはメラノサイト幹細胞の活性化に関わる経路を含んでおり、色素再生を補助します【文献9】【文献10】【文献12】。

このように、抗酸化酵素が環境を整え、成長因子がメラニン合成の再開を主導し、miRNAがその循環を維持し、ダーマローラーがその効果を高めます。

臨床で報告されている「白髪が減少する」という経過観察は、これら一連の流れで説明できます。

専門用語一覧

ヒト血小板溶解液（HPL）：ヒト血小板を凍結融解して細胞成分を除去し得られる上清で、成長因子やサイトカインを豊富に含み、研究や再生医療で利用されます。
多血小板血漿（PRP）：自身の血液を遠心分離して血小板を高濃度に含むよう調製した血漿で、成長因子を豊富に含み、組織修復や再生医療の研究・治療に用いられます。
エクソソーム（細胞外小胞）：細胞から分泌される直径30〜150nm程度の小さな膜小胞で、タンパク質やRNAを運び、細胞間コミュニケーションや組織修復に関与します。
メラノサイト：表皮基底層に存在する色素細胞で、メラニンを産生して角化細胞へ供給し、皮膚や毛髪の色を決定するとともに紫外線から細胞を保護します。
メラノサイト幹細胞（McSCs）：毛包のバルジ領域などに存在する未分化細胞で、分化してメラノサイトを補充し、毛髪や皮膚の色素維持や再生に重要な役割を果たします。
幹細胞ニッチ：幹細胞が存在する微小環境で、周囲の細胞や細胞外基質、シグナル因子によって幹細胞の自己複製や分化が精密に制御される場を指します。
チロシナーゼ：メラノサイトに存在する銅含有酵素で、チロシンを酸化してメラニン合成を開始する鍵酵素として、皮膚や毛髪の色素形成に重要な役割を果たします。
活性酸素（H₂O₂（過酸化水素）など）：酸素から生じる反応性の高い分子で、細胞シグナルや免疫応答に関与しますが、過剰に蓄積すると酸化ストレスを引き起こし細胞を傷害します。
Nrf2：酸化ストレス応答を調節する転写因子で、活性化されると抗酸化酵素や解毒酵素の遺伝子発現を誘導し、細胞を酸化的損傷から守る役割を果たします。
VEGF（血管内皮増殖因子）：血管内皮細胞の増殖や新生血管形成を促すタンパク質で、組織への酸素・栄養供給を高め、創傷治癒や再生過程に重要な役割を果たします。
成長因子（PDGF／IGF‑1／HGF／FGF／VEGFなど）：細胞の増殖や分化、血管新生や組織修復を調節するシグナルタンパク質で、発生・再生医療や創傷治癒に重要な役割を果たします。
SCF/c‑Kit：幹細胞因子（SCF）が受容体型チロシンキナーゼc-Kitに結合して活性化するシグナル経路で、造血やメラノサイト、毛包幹細胞の増殖・分化維持に重要です。
MITF：メラノサイトの分化と機能を制御する転写因子で、チロシナーゼなどメラニン合成関連遺伝子の発現を調節し、皮膚や毛髪の色素形成に重要な役割を果たします。
Wnt/β‑catenin：Wntシグナルによりβ-cateninが細胞内に蓄積して核に移行し、標的遺伝子の転写を活性化する経路で、細胞増殖・分化や毛包形成、組織再生に重要です。
ダーマローラー：極細の針が多数ついたローラー型器具で、皮膚に微小な穴を作り創傷治癒反応を誘発しつつ、薬剤や有効成分の浸透を高める目的で美容・再生医療に用いられます。
miRNA（miR‑126など）：約20塩基の短い非コードRNAで、標的mRNAに結合して翻訳を抑制し、血管新生や細胞増殖など遺伝子発現を精密に調節する分子です。
抗酸化酵素（SOD、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなど）：体内で発生する活性酸素を分解・除去し、酸化ストレスによるDNAや脂質、タンパク質の損傷から細胞を保護します。
バルジ：毛包中部の膨らんだ領域で、毛包幹細胞やメラノサイト幹細胞が存在する部位です。毛周期の開始や毛髪の再生、皮膚修復に重要な役割を果たします。
酸化ストレス：活性酸素種の産生が抗酸化防御を上回り、細胞内の酸化還元バランスが崩れる状態で、DNAやタンパク質、脂質を損傷し老化や疾患の要因となります。

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