生物 はいくつかのカテゴリーに分類されており、そのうちの 1 つは生物を構成する細胞の数に関係しており、細胞は単細胞 (単一の細胞によって形成される) または多細胞 (細胞のグループによって形成される) になります。 単細胞生物 では、単一の細胞が 生殖 から栄養素の吸収、 呼吸 まで体のすべての機能を実行しますが、多細胞生物では、細胞が分化し、異なる機能を実行するために特化します。しかし、 多細胞生物 であっても、その旅はたった 1 つの細胞から始まり、受精後、この細胞は 有糸分裂 、 細胞分裂 のプロセスを経て、これらの新しい細胞が分化します (タスクに特化します)。細胞の分化は、特定の タンパク質 の合成によって生成される生物の細胞内のさまざまな遺伝子活性によって引き起こされます。
その場合、 細胞の脱分化 のプロセスは 細胞の分化 の逆になります。つまり、この場合、すでに分化した細胞は最も原始的な状態、つまり細胞がまだ明らかな機能を持たない、機能的で特殊化されていない状態と呼ばれる状態に戻ります。この原始的な状態は、細胞外マトリックスに成分が存在しないことによって引き起こされます。原始的な状態に戻り、再び分化すると、細胞は以前に実行したのと同じ機能を再び実行します。細胞が分化して別の機能を実行し始める可能性がありますが、これはまだ単なる仮説であり、これが起こり得るという確実性はありません。
細胞の脱分化は 植物組織 でより一般的ですが、 環形 動物、一部の 節足動物 、さらには 魚 などの 脊椎動物 などの 動物 でも発生することがあります。細胞の脱分化は重要な組織再生機構です。組織の一部が失われると、損傷部位に近い一部の細胞が脱分化して幹細胞の状態に戻り、再び分化して失われた組織を回復することができるからです。脱分化すると、特に組織の一部が失われた領域では、ある時点で細胞が蓄積し、芽腫と呼ばれるものが発生することがあります。芽細胞は、より原始的な状態、つまり分化はしていないものの、すでに何らかの組織または器官を形成する傾向のある細胞の集合体です。
細胞の脱分化は誘導することができ、いわゆる人工多能性 幹細胞 、または単に iPS と呼ばれます。この再プログラミングプロセスは、成体細胞へのウイルスの挿入によって誘導され、これらの細胞の 遺伝暗号 を変更し、細胞を胚性幹細胞の段階に強制的に戻します。つまり、この ウイルスは 脱分化プロセスを誘導します。これらの人工多能性幹細胞は、元の状態に戻ることで高い分化能力と組織再生能力を備えているため、標的を定めて誘導すれば、再生プロセスを助けることができます。
細胞の脱分化の影響の目に見えるわかりやすい例は、ヤモリなどの一部の 爬虫類 によって行われる四肢の再生です。ヤモリは、捕食者から逃げるために、自動切断と呼ばれるプロセスを実行します。このプロセスでは、捕食者が尻尾に注意を向けて逃げることができるように、意図的に尻尾を切断します。脱出後、切断領域で脱分化プロセスが始まり、芽細胞を形成します。芽細胞は、芽細胞内で脱分化して増殖する近くの骨格筋細胞の寄与により、再び分化して新しい四肢を形成します。
ヤモリの尾の再生は、脱分化のプロセスから始まります。写真: Rattawuth Malisorn / Shutterstock.com
参考文献:
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