髪の毛や爪はどうしてのび続けるの？

仕組みの科学

髪の毛が伸びる仕組みの中心は、毛包と呼ばれる皮膚の中の器官にある。日本医療研究開発機構（AMED）の解説によれば、毛包幹細胞はバルジ領域と呼ばれる場所に存在し、自己複製によって幹細胞プールを維持しながら、毛を生やす毛母細胞を供給している。幹細胞が自分自身のコピーを作り続けることで工場の従業員が減らず、そこから送り出された毛母細胞が分裂して毛の材料となる細胞を作る。作られた細胞は角化して硬くなり、次々に上へ押し出されていく。これが「伸びる」という現象の正体である。

爪の仕組みも骨格は同じだ。北海道大学の研究によれば、爪は爪幹細胞の細胞分裂と細胞分化により伸び、全身状態の影響を受ける。爪の根もとにある細胞が分裂し、分化して硬い爪の板になり、指先へ向かって送り出される。日本皮膚科学会雑誌に掲載された爪母組織の研究は、爪が皮膚角質細胞と毛髪構成細胞の角化特性を併せ持つ興味深い組織だと述べている。爪は皮膚の延長でありながら、髪と共通する硬さの作り方を持っているのである。

重要なのは、外に出ている髪や爪は角化を終えた細胞であって、もはや分裂も代謝もしていないという点だ。だから切っても痛くないし、切った先が再生することもない。伸びるのは常に根もとであり、私たちが見ている長さは、根もとの工場がこれまでに送り出した細胞の記録なのである。

歴史と発見

髪が根もとから伸びること自体は昔から知られていたが、根もとで何が起きているかを細胞の言葉で説明できるようになったのは、顕微鏡による組織観察と、幹細胞という概念の確立を待ってからである。毛包の中に、分裂して毛の材料を作る毛母細胞と、それを供給し続ける幹細胞という役割分担があることが分かり、髪の伸びは「幹細胞から始まる細胞の流れ」として理解されるようになった。

近年の研究は、この幹細胞の振る舞いをさらに細かく解き明かしている。東京大学医科学研究所が2021年に発表した研究によれば、毛包幹細胞が発現するXVII型コラーゲンは、細胞極性たんぱく質として知られるaPKCλの発現を維持することによって、再生型の幹細胞分裂を促進する。幹細胞がどのように分裂するかというタイプの違いが、毛包の再生と老化を決定づけるというのがこの研究の核心だ。

同じ2021年には、AMEDが高脂肪食などによる肥満が薄毛を促進するメカニズムに関する研究成果を発表している。その解説には、毛包幹細胞を周期的に活性化し毛包の再生と退縮を反復することで毛が周期的に生え変わる、という毛周期の基本が整理されている。髪が伸び続けるように見えて実は生え変わっているという事実は、幹細胞の周期的な活性化という仕組みで説明されるようになったのである。

もう一歩先

髪と爪が伸び続けることは、体の中で幹細胞が休まず働いている証拠でもある。AMEDの解説にあるように、毛包幹細胞は自己複製で幹細胞プールを維持しながら毛母細胞を供給し、周期的に活性化して毛包の再生と退縮を反復する。この周期があるからこそ、髪は一定の長さで抜け落ちて新しい毛に置き換わり、頭全体としては毛の量が保たれる。伸び続ける髪は、実は絶えず入れ替わっている髪なのだ。

爪については、北海道大学の研究が興味深い視点を与えている。爪は爪幹細胞の細胞分裂と細胞分化により伸び、全身状態の影響を受けるという。冬眠する動物を調べたこの研究のように、体全体の状態が根もとの細胞の働きに反映されるとすれば、爪や髪は体の内側の記録でもあることになる。日本皮膚科学会雑誌の論文が爪を、皮膚角質細胞と毛髪構成細胞の角化特性を併せ持つ組織と評したことも、爪が皮膚と髪をつなぐ位置にあることを示している。

家庭でできる観察としては、爪の根もとに近い部分に小さな印をつけ、その印が指先へ移動していく速さを週ごとに記録するとよい。伸びているのは先端ではなく根もとだという事実を、自分の指で確かめられる。髪も同じで、染めた髪の根もとから元の色が現れてくるのは、根もとの工場が新しい細胞を送り出し続けている何よりの証拠である。