幹細胞

英

stem cell, stem cells

関

造血幹細胞

特徴

参考.1

• 1. 多分化能：複数系統の細胞に分化できる。
• 2. 自己複製能：細胞分裂を経ても多分化能を維持できる。
• 3. 分化を抑制する遺伝子の発現
• 4. テロメラーゼの発現

• 不死細胞ではない。哺乳類の造血幹細胞では、一生の間に行う分裂は80-200回とされている？

細胞分裂の特徴

• 分裂により2つの異なる細胞ができる：別の種類の細胞に分化したもの。同じ分化能を維持したもの。

参考

• 1.

• http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B9%E7%B4%B0%E8%83%9E

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/06/14 21:54:09」(JST)

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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ち、際限なく増殖できる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、少なくとも一方が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やクロマチンの構造変換などによって行われる。普通の体細胞は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、早老症や不妊などの原因となる。

幹細胞の分裂

幹細胞の分裂により生じた娘細胞のうち少なくとも一部が母細胞と同じ幹細胞に留まれることが幹細胞の特徴である。この時、分裂により生ずる細胞の片方が別種の細胞に分化する場合と、両方の細胞が幹細胞であるが環境に応じて一部が分化する場合がある。前者の方式では幹細胞数は増えることができないため、幹細胞の損傷を修復できない。一方、後者の方式では幹細胞数を調節が可能である。また、細胞集団全体の半数が幹細胞に留まれば幹細胞数は維持できるため、単一細胞の分裂については両方の娘細胞が分化することもある。

幹細胞の例

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は血球のもととなり、神経幹細胞は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、外にもあると考えられている。

分化能力による分類

詳細は「分化能」を参照

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

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。

• 受精卵

多能性

多能性(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。

• 胚性幹細胞（ES細胞）
• 胚性腫瘍細胞（EC細胞）
• 胚性生殖幹細胞（EG細胞）
• 核移植ES細胞、体細胞由来ES細胞（ntES細胞）
• 人工多能性幹細胞、誘導万能細胞（iPS細胞）

多分化能

多分化能(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。

• 神経幹細胞
• 造血幹細胞
• 間葉系幹細胞
• 肝幹細胞
• 膵幹細胞
• 皮膚幹細胞

オリゴポテンシー

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

単分化能または単能性(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。

• 筋幹細胞
• 生殖幹細胞

脚注

関連書

• 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

• 胚性幹細胞（ES細胞）
• 人工多能性幹細胞（iPS細胞）
• 造血幹細胞
• 間葉系幹細胞
• 神経幹細胞
• がん幹細胞
• 脂肪幹細胞移植

UpToDate Contents

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• 1. 幹細胞の概要 overview of stem cells
• 2. 造血および幹細胞の機能の概要 overview of hematopoiesis and stem cell function
• 3. 造血幹細胞の分布 sources of hematopoietic stem cells
• 4. ST上昇型心筋梗塞の非急性期マネージメントの概要 overview of the non acute management of st elevation myocardial infarction
• 5. 下肢末梢動脈疾患の症状を治療するための試験的治療 investigational therapies for treating symptoms of lower extremity peripheral artery disease

Japanese Journal

• Bone morphogenetic protein (BMP) シグナリングと成体脳における神経細胞新生

• 川口 素子,柴田 亮行,小林 槇雄
• 東京女子医科大学雑誌 81(E1), E51-E55, 2011-03-31
• … 脳室下帯において、アストロサイト様の性質と形態を示すGFAP陽性の神経幹細胞は、神経前駆細胞に分化した後、 rostral migratory streamを通って嗅球に到達し、抑制性の介在神経細胞に分化する。 … これらの神経幹細胞や前駆細胞は、特殊な微小環境で恒常性を維持していることは知られているものの、そのメカニズムや分化を制御する機構に関しては未だ不明な点が多い。 …
• NAID 110008439099

• 成体脳におけるニューロン-グリア相互作用と新生ニューロンの移動制御機構

• 金子 菜穂子
• Nagoya medical journal 51(4), 203-209, 2011-03-01
• There is no effective treatment for the marked neuronal damage by various insults such as ischemic stroke, neurodegenerative diseases and traumatic injury, currently. It is partly because neurons are …
• NAID 110008151228

• 卵膜由来間葉系幹細胞の再生医療応用を目的とした治療効果ならびに安全性に関する研究

• 石兼 真
• 福岡大学薬学集報 11(0), 17-25, 2011-03
• NAID 110008138552

Related Links

• 幹細胞 - Wikipedia

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★リンクテーブル★

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関連記事	「細胞」

「胃」

　　[★]

英

stomach (Z)

ラ

gaster, ventriculus

関

消化器系#上皮の移行

• 図：KL.346(動脈)

解剖

• 胃は以下の間膜によって連結されている。
  • 横隔膜の下面との間は胃横隔間膜
  • 脾臓との間は胃脾間膜

胃の位置

• 噴門口：第7肋軟骨の胸骨付着部より約2cm左(T11の高さ) (KL.342)
• 胃底：胃底の上端は左第5肋骨の高さ (KL.342)
• 幽門：L1の高さ (KL.342)

胃の動脈

• 左胃動脈
• 右胃動脈
• 短胃動脈
• 左胃大網動脈
• 右胃大網動脈

生理

胃腺の分布

2007年後期生理学授業プリント

腺	粘膜上皮細胞	主細胞	壁細胞	副細胞 (頚粘液細胞)	腸クロム親和様細胞	D細胞	G細胞
噴門腺				○
固有胃腺	○	○	○	○	○	○
幽門腺				○			○

HIS

部位	腺	胃小窩	胃表面上皮細胞	主細胞	頚粘液細胞 (副細胞)	壁細胞	幹細胞	内分泌細胞
噴門部	噴門腺	浅い	○		○	○	○	○
胃体部	固有胃腺	中間	○	○	○	○	○	○
幽門部	幽門腺	深い	○		○	○	○	○

胃腺の移動

• 胃底腺と幽門腺の境界は移動する。
• 年齢に伴って上昇する？らしく、これにともない胃酸の分泌が低下する。

胃液のホルモンによる分泌調節

消化管ホルモン	分泌細胞	分泌調節(+)	分泌調節(-)	作用
ヒスタミン	腸クロム親和様細胞	アセチルコリン ガストリン		胃酸分泌
ソマトスタチン	D細胞			胃酸分泌抑制
ガストリン	G細胞		胃pH低下	胃酸分泌

生理

神経支配

• 内在神経系

• 1.粘膜下神経叢
• 2.筋層間神経叢

• 外来神経系

• 1.交感神経系

T6,7の側柱→大内臓神経(節前線維)→腹腔神経叢(節後線維)→内在神経叢内でシナプス前抑制、一部直接作用

• 2.副交感神経系

迷走神経(節前線維)→内在神経系(アセチルコリン作動性ニューロン(興奮性)、VIP,NO作動性ニューロン(抑制性))

役割

• 1. タンパク質の消化
• 2. 食物の貯蔵
• 3. 殺菌

機能

• 1. 食物貯蔵

受け入れ弛緩(胃近位部弛緩)

• 2. 食物混和

蠕動運動、逆移送

• 3. 糜粥排出

受け入れ弛緩

• 迷走神経反射。胃近位部伸展受容器→迷走神経→脳幹→迷走神経

臨床関連

• 慢性胃炎
• 急性胃炎
• 胃ポリープ
• 胃潰瘍
• 胃癌
• 胃切除後症候群

「造血幹細胞」

　　[★]

英

hematopoietic stem cell, HSC

関

幹細胞

細胞表面マーカー

• CD34
• c-kit

分化

			血液中	組織
造血幹細胞 hematopoietic stem cell	リンパ球幹細胞 lymphoid stem cell	T細胞 T cell
		B細胞 B cell
		NK細胞 natuarl killer cell
	骨髄球幹細胞 myeloid stem cell	granulocyte/macrophage progenitor	好中球 neutrophil
			好酸球 eosinophil
			好塩基球 basophil
			unknown precursor of mast cell	肥満細胞 mast cell
			単球	マクロファージ macrophage
		赤芽球 erythroblast	赤血球 erythrocyte
		巨核球 megakaryocyte	血小板 platelet

「表面抗原分類」

　　[★]

英

cluster of differentiation, CD

• 細胞の表面抗原を認識する抗体を整理した分類

Bリンパ球 CD10,CD19,CD20

Tリンパ球 CD2,CD3,CD5,CD7

幹細胞 CD34

顆粒球 CD13,CD33

単球 CD14：LPSをリガンドとし、Toll-like receptorと共役して細胞内シグナルを伝達する分子。

巨核球 CD41(GpIIb),CD42(GpIb)

NK細胞：CD16(IgGのFc部に対する受容体)、CD56(NCAM-I)

CD1	CD21	CD41	CD61	CD81
CD2	CD22	CD42	CD62	CD82
CD3	CD23	CD43	CD63	CD83
CD4	CD24	CD44	CD64	CD84
CD5	CD25	CD45	CD65	CD85
CD6	CD26	CD46	CD66	CD86
CD7	CD27	CD47	CD67	CD87
CD8	CD28	CD48	CD68	CD88
CD9	CD29	CD49	CD69	CD89
CD10	CD30	CD50	CD70	CD90
CD11	CD31	CD51	CD71	CD91
CD12	CD32	CD52	CD72	CD92
CD13	CD33	CD53	CD73	CD93
CD14	CD34	CD54	CD74	CD94
CD15	CD35	CD55	CD75	CD95
CD16	CD36	CD56	CD76	CD96
CD17	CD37	CD57	CD77	CD97
CD18	CD38	CD58	CD78	CD98
CD19	CD39	CD59	CD79	CD99
CD20	CD40	CD60	CD80	CD100

「腸腺」

　　[★]

英

intestinal glands (Z), intestinal gland

同

リーベルキューン腺

関

小腸、腸液、腸陰窩

組織

• 吸収上皮細胞
• 杯細胞
• 幹細胞
• 内分泌細胞
• パネート細胞

• ブルンネル腺 Brunner's gland

• 十二指腸のみに存在
• HCO3-を高濃度に含むアルカリ性粘液

塩酸を含む摩粥の中和

• 交感神経刺激によりブルンネル腺分泌が抑制される

• リーベルキューン腺 glands of Lieberkuhn

• 小腸の全体に分布し、開口部はリーベルキューン陰窩としてみとめられる
• 陰窩上皮細胞(腸上皮細胞)

• 電解質と水分を含む等張性な液を分泌
• リガンドが陰窩上皮細胞に作用→細胞内cAMP↑→cAMP依存性Cl-チャネル活性化→

→管腔内負帯電→Na＋と水分移動が管腔外に移動

• 杯細胞

• 腸の上皮全体(陰窟だけでなく絨毛にも存在)し粘液を分泌
• HClより腸壁を保護する

• パネート細胞

• リゾチーム分泌

臨床関連

• 分泌性下痢 (コレラ菌による下痢 SP.706,730)

• コレラ毒素により細胞内のcAMP濃度が上昇する結果、腸上皮細胞が水分と電解質を分泌し続ける。その結果、激しい下痢と脱水症状を呈する。

「造血幹細胞因子」

　　[★]

英

stem cell factor, SCF

同

幹細胞刺激因子、スティール因子 steel factor SLF、キットリガンド kit-ligand KL、肥満細胞増殖因子 mast cell growth factor MCGF

関

幹細胞、Kit、c-Kit、CD117

概念

• 造血幹細胞の初期の分化に必要
• c-kitのリガンド

遺伝子

• chr.12のp22-24

「赤血球幹細胞」

　　[★]

英

erythropoietic stem cell

関

赤血球前駆細胞、前期赤芽球系前駆細胞、赤芽球バースト形成単位、赤血球系幹細胞、赤芽球コロニー形成単位

「造血幹細胞コロニー」

　　[★]

英

hematopoietic stem cell colony, hemopoietic stem cell colony

同

芽球コロニー blast cell colony

「幹細胞移植」

　　[★]

英

stem cell transplantation SCT

関

末梢血幹細胞移植

「血液幹細胞移植」

　　[★]

英

blood stem cell transplant

「細胞」

　　[★]

英

cell

ラ

cellula

関