合成メラニンが有害な活性酸素を消去し、炎症を抑えることで、皮膚の傷の治癒を早める。

メラニンはメラノサイトによって生産され、多くの異なる形態が存在します。皮膚では、メラニンは紫外線から保護します。また、フリーラジカルの強力な捕捉剤でもあります。活性酸素種ROSは、1つ以上の非対称電子を含むため、非常に反応性が高くなります。これらは代謝の自然な産物ですが、過剰になると細胞や組織に損傷を与えます。メラニンは電子豊富な機能基を含んでおり、ROSを無力化することで組織を有害な影響から守ります。
研究者らは、皮膚自身の修復化合物の合成版を適用することで、創傷治癒を促進できると仮説を立てました。科学者たちは、ドーパミンを重合させることによって合成メラニン粒子を作成しました（編集者注：体内では、ドーパミンはメラニン合成というプロセスを通じて自然にメラニンを形成します）。
彼らは、天然メラニンに似た非多孔質で表面積が小さいものと、より多孔質で表面積が大きいバージョンの合成メラニンを作成しました。多孔質バージョンはより効果があると予想されました。

多孔質バージョンは非多孔質バージョン（80%）よりもわずかに高い抗酸化能力（90%）を示しましたが、両方ともユーゲノールやアスコルビン酸などの他の抗酸化剤と同様でした。
合成メラニン粒子の創傷治癒能力をテストするために、研究者らは紫外線またはナイトロジェンマスタード（DNAを損傷し細胞を死滅させる水ぶくれを引き起こす化学療法に使用されるエージェントで、硫黄マスタードとしても知られる化学物質に化学的に似ている）によって皮膚損傷を誘発したマウスモデルを使用しました。
どちらの合成メラニン粒子も、治療なしの場合と比較して、著しく創傷治癒を改善し、炎症と腫れを減少させ、創傷の面積と深さをより迅速に縮小しました。予想通り、多孔質合成メラニン粒子は非多孔質合成メラニン粒子よりも強力な効果を示しました。14日後、合成メラニン粒子で治療されたマウスの創傷は直径数ミリメートルでしたが、治療されなかったマウスの創傷は最初の日の50%（12ミリメートル）の直径でした。
合成メラニンの適用が創傷治癒をどのように改善したかを調査した結果、主に2つのメカニズムが明らかになりました。まず、合成メラニン粒子の適用は創傷部位での免疫細胞のレベルを高めました。合成メラニン粒子で治療されたマウスは、いくつかの重要な種類の免疫細胞（CD206hi炎症性単球、非炎症性単球、マクロファージ）の増加した集団を示しました。免疫細胞の貯蔵庫である脾臓は、これらの免疫細胞の同じ集団で消耗しており、合成メラニン粒子の適用が創傷部位への免疫細胞の化学誘引を強化したことを示しています。

第二に、独自の抗酸化活性に加えて、合成メラニン粒子は抗酸化酵素のレベルを高めました。合成メラニンの治療は創傷部位でのスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）のレベルを高めました。研究者はSOD阻害剤を使用してこの効果を確認しました。合成メラニン粒子とSOD阻害剤を同時に適用すると、合成メラニン粒子の効果はほとんど消失しました。研究者らは、これら2つの効果は相補的であると述べています。SODがROSを無力化する際に生成される過酸化水素は、免疫細胞を創傷部位に誘引する強力なセカンドメッセンジャーです。

最終的なテストでは、手術後に寄付された人間の皮膚サンプルを使用して、マウスと同様に合成メラニン粒子の適用が創傷治癒を大幅に改善することが示されました。このテストは、実験が体外で行われたため、皮膚に血液循環や免疫細胞を招集する貯蔵庫が供給されていないという事実により制限されました。しかし、この治療の可能性を示唆しています。

総じて、合成メラニンは皮膚損傷からの回復を改善します。これは、自然な抗酸化剤として機能し、抗酸化酵素の活動を促進し、免疫細胞の集団を増加させ、炎症を減少させ、治癒を加速します。このバイオミメティックな創傷治療療法は、化学的または紫外線による損傷に対する体の自己反応を本質的に強化し、組織修復を促進します。合成メラニンは、将来的な治療開発において潜在的な可能性を示しています。

by Science Writer Kim Woolcock（キム・ウールコック）

[npj Regenerative Medicine article]