日焼けのメカニズムが覆る:RNA損傷が炎症と細胞死を引き起こす新発見
多くの人が日焼けによる赤みや炎症、冷却の必要性を経験したことがあるでしょう。日焼けはDNAにダメージを与えると教えられてきましたが、これは完全な真実ではないことが明らかになりました。コペンハーゲン大学と南洋理工大学(NTUシンガポール)の研究者たちが2024年12月19日付の科学誌「Molecular Cell」で発表した新研究によると、急性の日焼け症状はDNAではなくRNAの損傷によって引き起こされることが分かりました。論文のタイトルは「The Ribotoxic Stress Response Drives Acute Inflammation, Cell Death, and Epidermal Thickening in UV-Irradiated Skin in Vivo(リボトキシックストレス応答がUV照射皮膚における急性炎症、細胞死、表皮肥厚を駆動する)」です。
RNA損傷が皮膚炎症の引き金に
RNAはDNAと似ていますが、寿命が短い分子です。メッセンジャーRNA(mRNA)はDNAの情報をタンパク質合成に伝える役割を担いますが、今回の研究で、RNA損傷が日焼けにおける細胞の最初の反応を引き起こすことが明らかになりました。
「DNA損傷は細胞分裂で子孫に引き継がれるため深刻ですが、RNA損傷は一過性であり突然変異を引き起こしません。そのため、これまでRNAはDNAほど重要ではないと考えられてきました。しかし、実際にはUV照射による最初の反応はRNA損傷によって引き起こされます」と、研究の筆頭著者であるアンナ・コンスタンス・ヴィンド博士(Anna Constance Vind, PhD)は説明します。
内蔵されたRNA監視システム
研究は、マウスとヒトの皮膚細胞を対象に行われ、RNA損傷がリボソーム(mRNAを読み取りタンパク質を合成する複合体)で引き起こされる「リボトキシックストレス応答」を誘発することが示されました。この応答は、RNA損傷を検知し、炎症シグナルを引き起こし、免疫細胞を誘導して炎症を引き起こします。
「UV照射後に細胞が最初に反応するのはRNA損傷であり、それが細胞死と皮膚の炎症を引き起こします。UV照射を受けたマウスで、ZAK遺伝子を取り除いた場合、炎症や細胞死の反応が消失しました。これはZAKがUV誘発損傷に対する皮膚の反応において重要な役割を果たしていることを示しています」と、研究共同責任者のサイモン・ベッカー=ジェンセン教授(Simon Bekker-Jensen)は述べています。
防御メカニズムの再考
今回の研究結果は、皮膚の防御メカニズムに関する従来の理解を覆します。DNA損傷ではなくRNA損傷が皮膚の最初の反応を引き起こし、それがより迅速かつ効果的にダメージから皮膚を守るのです。
「DNAが初期反応をコントロールしているわけではなく、RNAがより迅速で効果的な反応を引き起こすという事実は大きなパラダイムシフトです」とヴィンド博士は述べます。
慢性皮膚疾患治療への応用可能性
この発見は、日焼けや炎症性皮膚疾患に対する新しい治療法の開発につながる可能性があります。共著者のフランクリン・ゾン博士(Franklin Zhong, PhD)は、「皮膚がUV損傷にどのように反応するのかを理解することで、慢性皮膚疾患の治療に革新がもたらされるでしょう」と期待を寄せています。
ベッカー=ジェンセン教授は、「この新しい知識は教科書を書き換える必要があることを示しています。UV放射が皮膚に与える影響に関する研究が今後どのように進化するかを考えると、この発見は極めて重要です」と結論付けました。
写真:アンナ・コンスタンス・ヴィンド博士(Anna Constance Vind, PhD)



