Skin lamellar structure of sphingomyelin in epidermis and its effect on skin penetration of compounds

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K06604
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: Josai University
• Principal Investigator: Tokudome Yoshihiro 城西大学, 薬学部, 教授 (70409390)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: スフィンゴミエリン / セラミド / バリア機能 / 高輝度X線 / 皮膚透過

Outline of Final Research Achievements

The content of sphingomyelin in the stratum corneum of SMS KO mice was found to be decreased. Ceramide in the stratum corneum was also decreased. Transepidermal water loss (TEWL) was higher in KO mice. The skin permeability of water-soluble compounds was increased in KO mice. On the other hand, the liposoluble compounds did not change. X-ray structural analysis of the stratum corneum also showed different structures between KO mice and wild-type mice. These results suggest that sphingoyelin affects the barrier function.

Free Research Field

薬剤学、化粧品科学、生物科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アトピー性皮膚炎患者の角層中セラミド（Cer）は減少している。そのCerの前駆物質のスフィンゴミエリン（SM）については多くの報告がない。今回はSMを合成する酵素を欠損したマウスを用いて、バリア機能に関わる評価を行うことで、SMとバリア機能の関係の一端の解明を目指して検討を行った。角層中のSM、Cerの減少によって、水溶性化合物の皮膚透過性は激的に増加した。また。角層の結晶構造をX線回折法で観察した。角層中SM、Cerが減少すると角層ラメラ構造の結晶性は向上した。結晶性の向上は皮膚ラメラ構造中に「ひずみ」を引き起こすことで、水溶性化合物jに対するバリアが不安定化することを想定した。