メラニン細胞を含むヒト皮膚モデル：α-メラノサイト刺激ホルモンとフォルスコリンに対する構成的色素系融合反応に対するケラチノサイト成長因子の本質的な役割

生理学的なin vitroモデルでヒト皮膚色素沈着を研究するために、メラニン細胞環境の3次元構造を再現し、メラニン細胞とその細胞パートナー、角膜細胞、および線維芽細胞との相互作用を再現する色素性再構築皮膚を開発しました。メラニン細胞とケラチノサイトを線維芽細胞で入力したコラーゲンマトリックスへの角質細胞化は、表皮基底層内のメラニン細胞の正しい統合をもたらしましたが、メラニン細胞は、プロメラノ生成因子を補充した後でもアメラニン症のままでした。興味深いことに、表皮成長因子の代わりにケラチノサイト成長因子を使用したケラチノサイト分化の正常化により、メラニンを含むメラニンの産生、およびケラチン細胞への移動によって示されるように、最終的に活性色素系が発生することができました。さまざまな程度の構成的色素沈着は、異なる皮膚表現型のメラニン細胞を使用して再現されました。さらに、色素沈着の誘導は、既知の眼鏡分子、αMSHおよびフォルスコリンによる治療によって達成され、色素系の機能性を実証しました。したがって、この色素沈着した全厚さの皮膚モデルは、皮膚色素沈着の制御における細胞細胞、細胞マトリックス、および間葉系上皮相互作用の役割を研究するための非常に関連性のあるツールを表しています。

To study human skin pigmentation in a physiological in vitro model, we developed a pigmented reconstructed skin reproducing the three-dimensional architecture of the melanocyte environment and the interactions of melanocyte with its cellular partners, keratinocytes, and fibroblasts. Co-seeding melanocytes and keratinocytes onto a fibroblast-populated collagen matrix led to a correct integration of melanocytes within the epidermal basal layer, but melanocytes remained amelanotic even after supplementation with promelanogenic factors. Interestingly, normalization of keratinocyte differentiation using keratinocyte growth factor instead of epidermal growth factor finally allowed an active pigmentary system to develop, as shown by the expression of key melanogenic markers, the production, and transfer of melanosome-containing melanin into keratinocytes. Various degrees of constitutive pigmentation were reproduced using melanocytes from different skin phenotypes. Furthermore, induction of pigmentation was achieved by treatment with known propigmenting molecules, αMSH and forskolin, thus demonstrating the functionality of the pigmentary system. This pigmented full-thickness skin model therefore represents a highly relevant tool to study the role of cell-cell, cell-matrix, and mesenchymal-epithelial interactions in the control of skin pigmentation.