ヒト卵胞真皮乳頭細胞の毛成長に関してヒト頭皮に存在するロイコノストックholzapfeliiに由来する細胞外小胞の刺激効果

毛包（HFS）に位置するヒト毛卵胞真皮乳頭細胞（HFDPC）は、毛包の形態形成、髪のサイクリング、髪の成長において極めて重要な役割を果たします。過去数十年にわたり、プロバイオティクスバクテリア（PB）は、アトピー性皮膚炎や炎症性腸疾患（IBD）を含む条件に対する皮膚の健康、抗肥満、免疫変調などの有益な効果をもたらすことが報告されてきました。PBは、微生物DNA、miRNA、タンパク質、脂質、および細胞壁成分を含む50〜150 nmサイズの細胞外小胞（EV）を分泌できます。これらのEVは、細菌間または細菌とその宿主間のコミュニケーションを調節できます。PB-EVの多数の生物学的効果が報告されていますが、ヒト頭皮組織から分離されたLeuconostoc Holzapfelii（HS-LH）の生理学的役割、およびそれらに由来する細胞外小胞（HS-LHEV）はほとんど不明です。ここでは、HFDPCSの髪の成長に対するHS-LHEVの影響を調査しました。HS-LHEVが細胞の増殖を増加させ、移動し、細胞周期を調節することを示します。さらに、HS-LHEVは、in vitroで毛成長関連遺伝子のmRNA発現を調節することがわかった。これらのデータは、HS-LHEVが細胞周期を調節することによりアポトーシスを減少させ、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を介して調節による髪の成長を促進できることを示しています。

Human hair follicle dermal papilla cells (HFDPCs) located in hair follicles (HFs) play a pivotal role in hair follicle morphogenesis, hair cycling, and hair growth. Over the past few decades, probiotic bacteria (PB) have been reported to have beneficial effects such as improved skin health, anti-obesity, and immuno-modulation for conditions including atopic dermatitis and inflammatory bowel disease (IBD). PB can secrete 50~150 nm sized extracellular vesicles (EVs) containing microbial DNA, miRNA, proteins, lipids, and cell wall components. These EVs can regulate communication between bacteria or between bacteria and their host. Although numerous biological effects of PB-EVs have been reported, the physiological roles of Leuconostoc holzapfelii (hs-Lh), which is isolated from human scalp tissue, and the extracellular vesicles derived from them (hs-LhEVs) are largely unknown. Herein, we investigated the effects of hs-LhEVs on hair growth in HFDPCs. We show that hs-LhEVs increase cell proliferation, migration, and regulate the cell cycle. Furthermore, hs-LhEVs were found to modulate the mRNA expression of hair-growth-related genes in vitro. These data demonstrate that hs-LhEVs can reduce apoptosis by modulating the cell cycle and promote hair growth by regulation via the Wnt/β-catenin signal transduction pathway.