幹細胞

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マウス胚性幹細胞:緑の部分が小型の胚性幹細胞細胞の塊であり、回りの細胞はフィーダー細胞

幹細胞(かんさいぼう、stem cell)は、分裂して自分と同じ細胞を作る(Self-renewal)能力(自己複製能)と、別の種類の細胞に分化する能力を持った細胞と定義されている。発生における細胞系譜の幹 (stem) になることから名付けられた。幹細胞から生じた二つの娘細胞のうち、一方は別の種類の細胞に分化するが他方は再び同じ幹細胞でありつづけることによって分化細胞を供給することができる。この点で分化した細胞と異なっており、発生の過程や組織器官の維持において細胞を供給する役割を担っている。

幹細胞では分化を誘導する遺伝子の発現を抑制する機構が働いており、これは外部からのシグナルクロマチンの構造変換などによって行われる。普通の体細胞テロメラーゼを欠いているため細胞分裂の度にテロメアが短くなるが幹細胞ではテロメラーゼが発現しているため、テロメアの長さが維持される。これは分裂を繰り返す幹細胞に必要な機能である。幹細胞の性質が維持できなくなると新たな細胞が供給されなくなり、早老症不妊などの原因となる。

幹細胞の例[編集]

受精卵(全能性)からつくられる胚性幹細胞(ES細胞)は、胎盤などの胚体外組織を除くすべての種類の細胞に分化する事ができる多能性を有する。また生体内の各組織にも成体幹細胞(組織幹細胞、体性幹細胞)と呼ばれる種々の幹細胞があり、通常は分化することができる細胞の種類が限定されている。例えば骨髄中の造血幹細胞血球のもととなり、神経幹細胞神経細胞へと分化する。このほかにも肝臓をつくる肝幹細胞、皮膚組織になる皮膚幹細胞、また生殖細胞をつくり出す生殖幹細胞などさまざまな種類があり医療分野への応用を目指して再生医学で盛んに研究が行われている。再生医学への応用としては、従来から行われている造血幹細胞移植や、近年その実用化に注目が集まっている脂肪幹細胞移植などがある。表皮の幹細胞は毛包バルジbulge領域(脂腺のすぐ下)にあるが、外にもあると考えれている。

分化能力による分類[編集]

幹細胞は分化能力の違いによって、以下のような分類がなされている。

分化全能性[編集]

分化全能性(Totipotency)とは、胎盤などの胚体外組織を含む、一個体を形成するすべての細胞種へと分化可能な能力を指す。受精卵(および数回の卵分割まで)だけが持つ、細胞系列の頂点に立つ分化能力である。刺激惹起性多能性獲得細胞(STAP細胞)は、全能性を持つことが示唆されているが、まだ実証されていない[1]

多能性[編集]

多能性[2](Pluripotency)とは、個体は形成しないが、三胚葉内胚葉中胚葉外胚葉)に属する細胞系列すべてへ分化し得る能力を指す。胚盤胞期の内部細胞塊や、そこから樹立されたES細胞などが持つ分化能力である。この能力を持つ幹細胞は万能細胞と呼称されることがある。

多分化能[編集]

多分化能[3](Multipotency)とは、分化可能な細胞系列が限定されているが、多様な細胞種へ分化可能な能力を指す。一般的に胚葉を超えた分化は行えないが、例外もある。体性幹細胞、組織幹細胞、成体幹細胞などが持つ分化能力。multipotencyは多能性と訳されることもあり、多能性(pluripotency)と区別するために分化複能性とする提案もある。

オリゴポテンシー[編集]

オリゴポテンシー(Oligopotentcy)とは、前駆細胞が数種の細胞種にのみ分化可能な能力を指す。

単分化能[編集]

単分化能[4]または単能性[5](Unipotency)とは分化可能な細胞種が一種類に限定されている分化能力を指す。前駆細胞と呼ばれることもある。幹細胞として分裂増殖するか、分化して別の(幹細胞以外の)細胞種に変化することができる。

脚注[編集]

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  1. ^ 体細胞の分化状態の記憶を消去し初期化する原理を発見”. 理化学研究所 (2014年1月29日). 2014年2月27日閲覧。(日本語)
  2. ^ 岩波の生物学辞典第五版では、「(発生の)多能性」の訳語が「Pluripotency」であるとされている。
  3. ^ ライフサイエンス辞書オンラインサービス”. 2014年2月28日閲覧。
  4. ^ 学術用語の日本語と英語の対応”. 2014年2月28日閲覧。
  5. ^ 学術用語の日本語と英語の対応”. 2014年2月28日閲覧。

関連書[編集]

  • アン・B. パーソン 渡会圭子、谷口英樹 訳 『幹細胞の謎を解く』 みすず書房 ISBN 4622071789
  • 日本再生医療学会 山中伸弥、中内啓光編集 『幹細胞』 2012 朝倉書店 ISBN 978-4-254-36071-4

関連項目[編集]