毛髪の生物学を理解する：成長メカニズムと脱毛の原因

目次

• はじめに：毛髪の重要性
• 毛髪用語集
• 毛包の構造と機能
• 毛包の発達過程
• 毛周期：成長期、退行期、休止期
• 毛髪成長のホルモン制御と神経制御
• 毛髪成長障害の理解
• 現在の治療法と将来の可能性
• 情報源

はじめに：毛髪の重要性

毛髪は、環境からの保護や汗の拡散など、さまざまな生物学的機能を担っています。物理的な役割に加え、社会的・心理的にも重要な意味を持ちます。脱毛症（アルペシア）や多毛症に悩む患者は、しばしば深刻な精神的苦痛を経験します。

効果的な発毛剤への需要は数十億ドル規模の産業を生み出していますが、真に有効な薬剤はほとんどありません。毛包の生物学と病理学に関する近年の進歩は、毛髪成長障害に対するより効果的な治療法の開発につながると期待されています。

毛髪用語集

毛髪疾患を理解するには、以下の医学用語を知ることが不可欠です：

• 脱毛症（アルペシア）：異常な毛髪の脱落
• 男性型脱毛症（アンドロゲネティック・アルペシア）：遺伝的素因による毛包の微小化が原因のパターン脱毛
• 斑状脱毛症（アルペシア・アレアタ）：自己免疫反応が原因とされる斑状の脱毛
• 永久脱毛：毛包の破壊による脱毛
• 成長期（アナゲン）：毛周期の活発な成長段階
• 成長期脱毛症（アナゲン・エフルビウム）：成長の中断による急激な脱毛（例：化学療法）
• 毛球（バルブ）：急速に増殖するマトリックス細胞を含む毛包の最下部
• バルジ：上皮幹細胞を含む毛包再生領域
• 退行期（カタゲン）：退縮と消退の段階
• クラブヘア：完全にケラチン化した休止期の毛幹
• 多毛症（ヒルスティズム）：女性のアンドロゲン依存領域における過剰な毛髪成長
• 汎発性多毛症（ハイパートリコーシス）：正常範囲を超えたびまん性の過剰毛髪成長
• 微小化（ミニアチュアリゼーション）：男性型脱毛症における、終毛から軟毛への変換過程
• 休止期（テロゲン）：毛周期の休止段階
• 休止期脱毛症（テロゲン・エフルビウム）：休止期毛包の増加による過剰な脱毛
• 終毛：頭皮や体にある太く色素沈着した毛
• 軟毛：顔や脱毛頭皮にある短く無色素の毛

毛包の構造と機能

毛包は部位によってサイズや形状が異なりますが、基本構造は共通しています。毛球内のマトリックス細胞が活発に増殖して毛幹を形成し、その主体である皮質は毛髪特有の中間径フィラメントと関連タンパク質で構成されます。

マトリックス細胞間に散在するメラノサイトが毛幹に色素を供給します。マトリックス細胞が分化して上方へ移動すると、硬い内毛根鞘によって最終形状に圧縮され、毛髪の形状が決定されます。

毛包基部の真皮乳頭は特殊化した線維芽細胞からなり、マトリックス細胞の数を制御して毛髪の太さを決定します。正常な発達と周期は、毛包上皮と間葉系の真皮乳頭の相互作用に依存しています。

バルジ領域には上皮幹細胞が存在し、毛包内で最も増殖速度が遅く長寿命な細胞です。これらの細胞は、損傷後の表皮再生のための細胞供給源としても機能します。

毛包にはメラノサイト、ランゲルハンス細胞（樹状抗原提示細胞）、メルケル細胞（特殊化神経分泌細胞）など多様な細胞が含まれ、感覚器官および免疫監視機構としても働きます。

毛包の発達過程

胎児期には、上皮と下層の間葉が相互作用して毛包が形成されます。ヒトの体に分布する約500万個の毛包の配置は胎内で決定され、将来の毛髪の表現型を規定します。

出生後は新たな毛包は形成されませんが、ホルモンの影響で毛包サイズは変化します。毛包の間隔と分布は、形態形成初期に発現するリンパ球増強因子1、骨形成タンパク質4、形質転換増殖因子βタイプII受容体などの遺伝子によって決定されます。

発達後期には、ホメオボックス遺伝子産物を発現する細胞が毛包形成位置に出現します。ソニック・ヘッジホッグやWntなどの形態形成素、β-カテニンやリンパ球増強因子1などの細胞内シグナル分子が毛包の成熟を調節します。

毛周期：成長期、退行期、休止期

各毛包は絶えず3つの段階を循環します：成長（成長期）、退行（退行期）、休息（休止期）。これらの移行を制御するシグナルを理解することは、毛髪治療の開発において極めて重要です。

成長期（アナゲン）

成長期の開始は毛包発生を再現し、バルジ内の二次胚細胞の増殖から始まります。真皮乳頭と上皮細胞の相互作用が重要で、真皮乳頭が産生するインスリン様成長因子1と線維芽細胞増殖因子7が毛包成長の維持に重要な役割を果たします。

毛髪の長さは成長期の持続時間に比例します。頭皮毛包は2-8年間成長期が続いて長い毛を生産しますが、眉の毛包は2-3ヶ月しか持続しません。成長期の終了は線維芽細胞増殖因子5によって制御され、表皮成長因子受容体もこの移行に関与します。

退行期（カタゲン）

退行期では、毛包はプログラム細胞死（アポトーシス）を伴う制御された退縮を示します。毛包でのメラニン生成は停止し、一部のメラノサイトはアポトーシスを起こします。真皮乳頭は凝縮し、バルジの下で休息するために上方へ移動します。

真皮乳頭がバルジに到達できない場合、毛包は永久に循環を停止します。これはhairless遺伝子の変異で観察されます。炎症細胞浸潤による「プログラムされた器官削除」で一部の毛包が破壊され、特定の永久脱毛の原因となることがあります。

休止期（テロゲン）

休止期では、毛幹はクラブヘアに成熟し、最終的に梳くまたは洗浄中に脱落します。ほとんどの人は毎日50-150本の頭髪を失います。休止期は通常2-3ヶ月続き、その後毛包は再び成長期に入ります。

休止期毛包の割合は部位によって異なり、頭皮では5-15％、体幹では40-50％です。休止期割合の増加は過剰な脱毛を引き起こし、この割合を維持または減少させる薬剤は脱毛治療に有効です。

毛髪成長のホルモン制御と神経制御

エストロゲン、甲状腺ホルモン、グルココルチコイド、レチノイド、プロラクチン、成長ホルモンなど、複数のホルモンが毛髪成長を調節します。アンドロゲンは真皮乳頭のアンドロゲン受容体を介して最も顕著な効果を示します。

テストステロンとジヒドロテストステロンは、思春期のひげなどアンドロゲン依存領域で毛包サイズを増大させますが、後に頭皮毛包の微小化（男性型脱毛症）を引き起こします。脱毛部位の毛包は、アンドロゲン代謝、受容体数、分泌反応が異なります。

皮膚細胞には、テストステロンをより強力なジヒドロテストステロンに変換する5α-還元酵素の2つのアイソ酵素（タイプIおよびII）が含まれます。タイプIIは毛包に存在し、フィナステリドによるその阻害は男性型脱毛症の進行を遅らせます。

毛包は豊富な神経支配を受け、毛周期を通じて絶えず神経リモデリングが行われます。バルジ領域は特に神経終末とメルケル細胞が密集し、神経栄養因子と神経ペプチドを介して毛包増殖を制御する可能性があります。

毛髪成長障害の理解

稀な先天性欠損症と瘢痕性脱毛症を除き、ほとんどの脱毛と望ましくない毛髪成長は毛包周期の異常に起因し、理論的には可逆的です。

休止期脱毛症（テロゲン・エフルビウム）—薬物、発熱、内分泌異常、出産、貧血、栄養失調に関連する一過性の脱毛—は、多くの毛包が早期に休止期に入ることで生じます。通常、誘発事象の2-4ヶ月後に始まり数ヶ月続きますが、再生を伴うことが一般的です。

男性型脱毛症（アンドロゲネティック・アルペシア）では、アンドロゲン存在下での遺伝的素因を持つ毛包の漸進的微小化と、成長期の短縮が並行して起こります。太い終毛が目立たない軟毛に置き換わりますが、毛包は循環を続けるため、この状態は潜在的に可逆的です。

多毛症（ヒルスティズム）と汎発性多毛症（ハイパートリコーシス）は、異常な毛包拡大と成長期の延長により、軟毛が終毛に変換されることで生じます。移植片対宿主病や男性型脱毛症などでは、バルジ領域周辺の炎症が毛包幹細胞を損傷し、毛密度を減少させる可能性があります。

現在の治療法と将来の可能性

男性型脱毛症治療には2つのFDA承認薬があります：局所ミノキシジル溶液と経口フィナステリドです。ミノキシジルは成長期を延長し、休止期毛包を成長期へ誘導し、毛包を拡大しますが、正確な機序は不明で効果には個人差が大きいです。

フィナステリドは5α-還元酵素タイプIIを阻害し、血清及び皮膚のジヒドロテストステロン濃度を低下させてアンドロゲン依存性微小化を抑制します。しかし、単にアンドロゲンを除去しても微小化を逆転させないため、進行例では現在の治療法の効果が限られることが多いです。

真皮乳頭の体積が毛幹の太さや成長期の持続時間を決定するため、この機構の異常が男性型脱毛症の基盤にある可能性があります。これらの基本メカニズムを標的とする将来の治療法は、より効果的な毛髪再生の実現が期待されます。

情報源

原題： The Biology of Hair Follicles.
著者： Ralf Paus, M.D., and George Cotsarelis, M.D.
掲載誌： The New England Journal of Medicine, Volume 341 Number 7, August 12, 2004
注記： この患者向け記事は、ドイツ・ハンブルク大学附属エッペンドルフ病院皮膚科および米国ペンシルバニア大学医学部皮膚科からの査読付き研究に基づいています。