再生医学ジャーナル

再生のモデル

再生はおそらく、存在することが知られている生物学的現象の中で最も感動的な現象の 1 つです。西洋正典の歴史には、無差別で強力なグリップの再生が人間の心に及ぼす例が数多く登場します。例えば、ラザロ・スパランツァーニが 1768 年に、首を切られたカタツムリの頭が再生すると報告したとき、科学者、哲学者、そして一般の人々も同様に、この興味深い実験を再現しようと庭を探し回りました (Odelberg、2004)。また、サンショウウオは手足と尾（脊髄を含む）を再生できるのに対し、プラナリアは小さな体の断片から動物全体を再生できることも発見された。この生物学的問題に対する長年の関心と、あらゆる分野の動物が再生の偉業を行っているという知識にもかかわらず、私たちはこれらの現象を細胞、分子、および機構の用語で説明する初期段階にまだいます。しかし、再生の問題に対処するための遺伝的および分子的ツールは急速に改善されています。再生が通常引き起こす好奇心とは別に、再生の研究と理解は医療の実践に劇的な影響を与える可能性があります。

同様に関連性があるのは、無限に自己を置き換え、特殊な細胞型を生成する能力を持つ未分化細胞である幹細胞の研究から得られた理解です。胚性幹細胞は分裂し、最終的に体のすべての分化した細胞型を生じますが、特定の組織からの成体幹細胞は通常、特定の細胞型のセットに系統制限されています。成体の動物が欠落した構造を欠落したものの正確なコピーで置き換えるには、発生プログラムを再展開する必要があることは明らかです。ただし、細胞のコミュニケーションと増殖のダイナミクスは、関与する細胞の種類と同様に大きく異なります。再生を達成するために、成体動物は、分化した細胞の増殖、予備幹細胞の活性化、自己複製能力が限られた新しい幹細胞（前駆細胞）の形成、またはこれらの戦略の組み合わせを発動する場合があります。

成体動物のどの細胞が分裂し、再生反応中に必要な複数の細胞型を置き換えるために分化するのでしょうか?これは非常に基本的な、実際、根本的な問題であり、歴代の生物学者によって定式化され、再定式化されてきましたが、実験的攻撃に対するその回復力は驚くべきものであり、多くの場合非常にイライラさせられることが判明しています。それにもかかわらず、組織が異なれば、組織の修復または再生を達成するために異なる戦略が使用されることは明らかです。例えば、脊椎動物の肝臓は、2つの葉を除去した後に代償再生を引き起こし、それにより、失われた葉を置換することなく、残りの葉が増殖して元の組織塊を再獲得する。実際、再生は代償性（肝臓）、組織特異的（心臓、骨格筋、肝臓、膵臓、水晶体、網膜）の場合もあれば、複数の組織や器官の種類（手足、ひれ、尾など）を含む複雑な構造を再構築する場合もあります。 。再生のモデル生物を研究する研究者の目標は、これらの動物が外傷によって失われた体の一部を回復するという一見不可能に見える仕事をどのように自然に達成するかを発見することです。