「髪の毛から作られた歯磨き粉？」ケラチンは歯にエナメル質のような保護膜を作り、初期の損傷を修復します

キングス・カレッジ・ロンドンの研究者たちは、毛髪、皮膚、羊毛を構成するタンパク質であるケラチンが、天然のエナメル質を石灰化するための「骨組み」として機能することを明らかにしました。このケラチン膜が唾液中のミネラルと接触すると、歯の表面に整然としたエナメル質のような層が形成され、初期の損傷（例えば白斑）によるエナメル質の外観と硬度が回復し、知覚過敏も軽減されます。研究者らは既に、日常的に使用するペーストと、バイオ廃棄物（毛髪／羊毛）由来のケラチンを原料とした業務用ジェルの2つの形態について検討を進めています。

背景

早期欠陥に対する臨床/オフィス代替手段ですでに利用可能なもの:

1. フッ化物、CPP-ACP（カイシンリン酸化ペプチド + 非晶質リン酸カルシウム）は唾液のイオン飽和度を高め、白斑の再石灰化を助けますが、その効果はコンプライアンスに依存し、研究間で一貫性がありません。
2. 生体活性ガラス（NovaMin）とナノハイドロキシアパタイトは人気がありますが、一部の処方ではフッ化物に比べて臨床的証拠が少なく、結果は多くの場合試験管内です。
3. 自己組織化ペプチド（P11-4）はエナメル質に線維状のシードマトリックスを形成します。初期病変の再石灰化とフッ化物の効果の強化に関するランダム化および臨床的証拠があります。
4. 樹脂浸潤（アイコン） - 微小侵襲的に多孔質層を「充填」し、白い斑点を安定させますが、これはポリマー充填であり、真の石灰化ではありません。

• なぜエナメル質は「外側から修復」する必要があるのか？歯のエナメル質はほぼ96%がハイドロキシアパタイトで構成されており、萌出後は自己修復が不可能です。エナメル質形成細胞（エナメル芽細胞）が失われるため、従来の充填材は欠損部を覆い隠すだけで、本来の構造を回復させることはできません。そのため、唾液イオンによって表面の石灰化を促す、つまり「自然のように」作用する材料が注目されています。
• 生体模倣再石灰化とは？これは、材料を鋳型／足場として利用し、カルシウムとリン酸をエナメル質のような格子に沈着させるアプローチです。近年、ナノ材料やペプチドからエナメル質マトリックス「補綴物」に至るまで、有機および無機のプラットフォームが試験されています。その目的は、単に気孔を「封鎖」するだけでなく、光学的および機械的にエナメル質に近い秩序立ったミネラルを構築することです。
• ここでケラチン（毛髪／羊毛）はどこにあるのか、そして何が新しいのか？キングス・カレッジ・ロンドンの研究チームは、新たな研究で、薄いケラチン膜がエナメル質にしっかりと付着し、唾液中のイオンと結合することで、整然としたエナメル質のような層の成長を促すことを示しました。「白斑」の模型では、このコーティングによって光学的性質と硬度が回復しました。これは、化粧品のニスではなく、バイオテンプレートとして機能していることを示しています。さらに、持続可能な原料として、「バイオ廃棄物」（毛髪／羊毛）由来のケラチンが使用されています。
• 材料科学の観点から見て、なぜそれが理にかなっているのか。ケラチンは豊富な表面化学特性を持つタンパク質であり、組織工学において既に石灰化（骨再生用）され、安価で入手しやすい担体として利用されている。これを歯科分野に応用することで、エナメル質への接着と口腔内における石灰の自己組織化（唾液からのイオン供給）を組み合わせる可能性が生まれる。
• ケラチンを用いたアプローチは、「競合」と比べてどうでしょうか？樹脂や浸潤剤とは異なり、ケラチンはポリマーで密封するのではなく、ミネラルを増強します。また、単純な「イオン性」ペースト（フッ化物、ナノHA）とは異なり、組織化マトリックスを提供します。本質的にはペプチドマトリックス（P11-4）に近いですが、より安価で技術的にシンプルな可能性があります。この分野全体として、自己組織化およびマトリックスシステムへと移行しています（「次世代」再石灰化に関するレビューを参照）。
• 留意すべき制限事項：これまでの結果はin vitro/モデル実験に基づくものであり、口腔試験（ブラシの摩耗、酸/アルカリ、微生物叢、染色堅牢度）、ケラチン源の標準化、そして規制上の諸問題への対応は今後検討されるべきです。ペースト/ジェルの日常使用については、臨床試験で耐久性と安全性が確認された場合のみ可能です。
• 全体像。バイオミメティック再石灰化は、予防と歯周病治療の間にある真の「次のステップ」です。テンプレート＋唾液イオン→エナメル質様層。ケラチンはこの分野のもう一つの候補であり、臨床的に成功すれば、初期の病変や知覚過敏の治療の選択肢を補完する可能性があります。

これはどのように作動しますか

エナメル質は非常に硬い組織で、自然治癒しません。研究チームの発想は、歯に生体模倣の「テンプレート」を与えるというものでした。ケラチンは柔軟で「無秩序な」タンパク質であり、エナメル質によく付着し、カルシウムとリン酸と結合します。彼らはケラチンの薄い膜を塗布し、唾液が残りの処理を行います。イオンが徐々に膜上に定着し、天然のエナメル質に似た結晶格子を形成し、緻密な保護層を形成します。これは樹脂充填ではなく、天然組織に類似したミネラル化コーティングです。

彼らは具体的に何をしたのでしょうか?

• 研究者らは羊毛や髪の毛からケラチンを分離し、初期のエナメル質破壊（白斑病変）の実験モデルの歯の表面に塗布した。
• 唾液中のミネラルの存在下では、ケラチン膜がミネラル化され、高度に組織化された「エナメル質のような」層が形成されました。
• 評価結果に基づいて、著者らは初期欠陥の光学的特性（「健康な」エナメル質の外観）および機械的特性（硬度、耐酸性）の回復を報告しています。

なぜこれが重要なのでしょうか?

• 初期の齲蝕病変（白斑、知覚過敏）は歯科治療において非常に重要な問題です。現在、私たちは主にフッ化物やレジン浸潤剤を用いて齲蝕の進行を遅らせています。ケラチンアプローチは、唾液の働きを利用してまさにミネラルの再構築を行うという、より「生物学的」なアプローチです。
• 色調の安定性と審美性。エナメル質のような層は、プラスチック樹脂よりも光学的に天然組織に近いため、特に「目に見える」部分において大きなメリットとなります。
• 生態学と入手可能性。ケラチンは毛髪や羊毛から、つまり本質的にはバイオ廃棄物から得られるため、プラスチックや化学樹脂への依存を減らすことができます。

それが人生に何を意味するのか（この技術が歯科医の椅子にまで到達した場合）

• 自宅での形式: ケラチンを含む通常のペースト。唾液の流れの下で徐々に保護層を構築し、開いた象牙細管を閉じます (寒さによる「飛び出し」が少なくなります)。
• 院内処方：「マニキュアのような」ジェルコーティングで、白斑や敏感肌の早期・集中的な修復を実現します。著者によると、業界との提携により、2～3年以内に製品が登場する見込みです（これは計画であり、保証ではありません）。

新しいコーティングは「クラシック」とどう違うのでしょうか?

• 隠すのではなく、石灰化します。コンポジット材やレジン浸潤材とは異なり、ケラチンプラットフォームは石灰化を促進し、欠損部分を単にポリマーで埋めるのではなく、石灰化を促進します。
• 唾液と連携して作用します。通常は接着を妨げる水分が、ここでは成長のためのイオン源として役立ちます。
• より耐久性が高い可能性があります。エナメル質のような層は、有機樹脂よりも酸による攻撃に強いはずです。（臨床試験で確実に証明されるでしょう。）

制限

• 今のところは実験室レベルで、in vitro/模型試験についてお話しています。臨床現場では、この層をブラシ、食品、酸/アルカリサイクル、そして微生物叢にさらします。つまり、人間における耐久性と安全性をテストする必要があるのです。
• 原材料の供給源。ケラチンは動物由来またはヒト由来である可能性がありますが、標準化、アレルギー、倫理、規制といった問題が今後浮上します。
• 「魔法の薬」ではありません。中程度から重度の虫歯、欠け、ひび割れには、詰め物やインレー、そして歯科治療が必要です。ケラチンアプローチは、早期の病変の発見と予防を目的としています。

次は何？

研究チームは既にこの技術を実用化に向けて進めています（処方、安定性、「適用モード」、パイロットテスト）。臨床データが実験室でのデータを裏付ければ、歯科医は新たな種類のコーティング、つまり、私たちの口の中に既に存在する唾液から自らの「エナメル質」を成長させるバイオテンプレートを手に入れることになります。

出典：Gamea S.他「エナメル質再生のためのケラチンスキャフォールドの生体模倣ミネラリゼーション」 Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465