再生医学ジャーナル

細胞工学

正常な成人の身体では、さまざまな種類の幹細胞がさまざまな種類の組織の再生を担っています。しかし、一部の組織は、コンピテント幹細胞が存在しないため、新しい細胞の生成による修復ができないようです。最近の発見により、以前は修復不可能と思われていた組織を修復するために、幹細胞の挙動を人工的に操作する新たな可能性が開かれました。重度の火傷を負った患者の損傷を受けていない皮膚から採取した表皮幹細胞は、培養中で急速に大量に増殖させ、移植して火傷を覆う表皮を再構築することができます。神経幹細胞は成体哺乳動物の脳のいくつかの領域に存続しており、発達中の脳または損傷した脳に移植されると、移植部位に適切な新しいニューロンとグリアを生成することができます。

胚性幹細胞 (ES 細胞) は体内であらゆる種類の細胞に分化することができ、培養下で多くの種類の細胞に分化するように誘導できます。骨髄などの一部の成人組織の幹細胞は、適切な環境に置かれると、通常生成されるよりもはるかに広範囲の分化した細胞タイプを生成できるようです。

細胞が体から取り出されて培養状態に維持されると、通常、細胞は元の性質を維持します。特殊化された細胞のそれぞれのタイプは、その発生履歴の記憶を有しており、その特殊化された運命が固定されているように見えますが、いくつかの限定的な変換が発生する可能性があります。培養中の幹細胞は、組織と同様に分裂を続けることもあれば、1 つ以上の細胞型に分化することもありますが、生成できる細胞型は制限されています。幹細胞のそれぞれのタイプは、特定のタイプの組織の再生に役立ちます。脳などの一部の組織では、幹細胞が残っていないため、成人してから再生することは不可能です。したがって、哺乳動物の脳で失われた神経細胞を新しい神経細胞の生成によって置き換えたり、正常な前駆細胞がもはや存在しない他の種類の細胞を再生したりする希望はほとんどないようです。

最近の発見により、この暗い判断は覆され、幹細胞に何ができるか、またそれをどのように利用できるかについて、より楽観的な認識が得られるようになりました。この変化は、組織内の細胞の通常の生活史の知識からはほとんど推測できなかった、例外的な形態の幹細胞の多用途性を示すいくつかの発見によってもたらされた。