背景：紫外線による早期皮膚老化の病態。 太陽光線に長期間さらされると、しわや色素沈着、肌のくすみなどを特徴とする早発性皮膚老化（光老化）が引き起こされる。 光老化した皮膚では、結合組織のコラーゲン系細胞外マトリックスに顕著な変化が見られる。 我々は、光老化におけるコラーゲン損傷のメディエーターとして、タンパク質分解酵素の一種であるマトリックス分解メタロプロテアーゼの役割について研究した。

Methods: 皮膚の色素沈着が軽度から中等度の白人59名（男性33名，女性26名，年齢21～58歳）を対象とし，いずれも現在または過去に皮膚疾患を患っていなかった。 各研究には一部の参加者のみが含まれる。 我々は、標準的な条件下で、彼らの臀部皮膚に蛍光紫外線を照射し、照射部位と非照射部位からケラトームまたはパンチバイオプシで皮膚試料を採取した。 いくつかの研究では、紫外線照射の48時間前に、トレチノインとそのビヒクルを皮膚に塗布して閉塞させた。 マトリックスメタロプロテアーゼの発現は、in situ hybridization、免疫組織学、およびin situ zymographyによって測定された。 照射による皮膚コラーゲンの分解は、可溶性架橋テロペプチドのラジオイムノアッセイで測定した。 tissue inhibitor of matrix metalloproteinases type 1のタンパク質レベルは、ウェスタンブロット分析によって測定された。

結果 紫外線照射は、非照射皮膚と比較して、皮膚結合組織および外皮層における3種類のマトリックスメタロプロテアーゼ（コラゲナーゼ、92kdゼラチナーゼ、ストロメライシン）の発現を増加させた。 内因性I型コラーゲン線維の分解は、非照射皮膚に比べ照射皮膚で58％増加した。 コラゲナーゼ活性とゼラチナーゼ活性は、2日間隔で4回の紫外線照射を行った場合、7日間、ベースラインレベルと比較して最大に上昇した（それぞれ4.4倍と2.3倍）。 トレチノイン（全トランスレチノイン酸）で皮膚を前処理すると、照射した皮膚の結合組織と外層の両方で、マトリックスメタロプロテアーゼ蛋白質と活性の誘導が（70-80％）抑制された。 紫外線照射は、酵素を調節するマトリックスメタロプロテアーゼ-1の組織インヒビターも誘導した。 この阻害剤の誘導は、トレチノインには影響されなかった。

結論。 紫外線の多重照射は、皮膚コラーゲンを分解するマトリックスメタロプロテアーゼの持続的な上昇を招き、光老化の一因となる可能性が示唆された。 トレチノイン局所投与は、照射によって誘発されるマトリックスメタロプロテアーゼを抑制するが、内因性の阻害剤は抑制しない。