39.2: 幹細胞の供給源と効力

幹細胞は、胎児期および成人期の細胞集団の維持に役立つ広範な自己複製特性を備えた未分化細胞です。 彼らは人体のあらゆる種類の細胞を専門に扱うことができます。 ただし、その電位差はさまざまであり、5 つのタイプに分類できます。 幹細胞には、(1) 全能性、(2) 多能性、(3) 多分化能、(4) 少能性、および (5) 単能性があります。 各幹細胞には特定の起源があります。 受精卵または受精卵は全能性細胞であり、胚および胚外組織に発達することができます。 発生が進むにつれて、受精卵は細胞分裂を繰り返し、最終的には全能性を失い、胚盤胞と呼ばれる 64 個の細胞の塊になります。 胚盤胞は、急速に増殖する内部細胞塊 (ICM) と栄養外胚葉 (TE) 外層で構成されます。 ICM と TE はどちらも多能性幹細胞の供給源です。 ICM は、血液細胞、筋細胞、ニューロン、皮膚、腸細胞などのあらゆる胚組織に分化できますが、胚外組織には分化できません。 対照的に、TE 細胞は胎盤、羊膜、絨毛膜のみを形成できます。 ICMは胚性幹細胞またはES細胞とも呼ばれます。 ES細胞は、脳卒中やパーキンソン病やアルツハイマー病などの神経変性疾患を治療するための再生医療で日常的に使用されています。

多分化能幹細胞には、成体幹細胞または ASC が含まれます。 それらは特定の組織タイプに存在し、その特定の組織系統の細胞のみを生成します。 たとえば、骨髄の ASC は造血幹細胞または HSC と呼ばれ、すべての血液細胞に分化できますが、腸細胞や筋肉細胞には分化できません。 オリゴ能性幹細胞はさらに組織系統が制限されており、より少ない種類の組織にしか分化できません。 肺の気管支肺胞幹細胞 (BASC) は乏能性であり、細気管支上皮または肺胞上皮に分化できます。 単能性細胞は、筋幹細胞など 1 種類の細胞しか生成できません。 それらは体内で筋肉細胞のみに成熟します。

効力は、幹細胞が自己再生して多様な細胞タイプに分化する能力を決定する幹細胞の特性です。

全能性幹細胞には、胞子、接合子、または植物分裂組織の細胞が含まれ、これらはあらゆる種類の細胞に成長して完全な生物を形成することができます。

胚性幹細胞などの多能性幹細胞またはPSCは、すべての体細胞タイプではありませんが、ほとんどの体細胞タイプを形成できます。したがって、それらは独立して全体の生物を形成することはできません。

線維芽細胞などの遺伝子組み換え体細胞は、任意の目的の細胞タイプに分化できる誘導PSCを生成します。

成体幹細胞は多能性ですが、特定の組織タイプのすべての細胞しか産生できません。例えば、間葉系幹細胞は、骨芽細胞、筋細胞、脂肪細胞、軟骨細胞を産生することができますが、ニューロンや血液細胞は産生できません。

多能性幹細胞は、自己複製が少なく、密接に関連する細胞タイプに分化するオリゴポテント細胞と単能性細胞に分裂することができます。

骨髄系前駆細胞はオリゴポテントであり、赤血球、食細胞、または顆粒球を生じさせますが、単能のコロニー形成単位赤血球は赤血球のみを形成することができます。