再生:その意味と仕組み

最近の様々な再生動物を用いた研究から、筋肉、神経、皮膚などの複数の組織からなる体の一部を再生するための様々な幹細胞戦略があることがわかってきました。

米国の科学者Peter Reddienの研究グループは、プラナリア(ヒラメ)の再生における長年の疑問を解決しました。 答えは、「イエス」です。 これは、成虫のプラナリアが、動物の体を構成するすべての種類の細胞を作ることができる多能性幹細胞を持っていることを示しています。

しかし、すべての動物が再生に多能性細胞を使うわけではありません。 カエルの尻尾やサンショウウオの手足を再生する幹細胞は、プラナリアの幹細胞とは全く異なる性質を持っています。 これらの動物では、筋肉、神経、皮膚などの組織ごとに、その組織のさまざまな種類の細胞を作るための幹細胞があります。 つまり、筋肉の幹細胞が皮膚を作ることはできないし、皮膚の幹細胞が筋肉を作ることもできないのである。 このような組織特異的な多能性幹細胞は、おそらく私たちの体内で皮膚や筋肉などの組織を再生・修復する幹細胞と非常によく似ています。 このような幹細胞は、サンショウウオでは手足全体を再生することができますが、私たちの体では単一の組織タイプの損傷しか修復できないのはなぜでしょうか?

オオサンショウウオの再生図
オオサンショウウオの手足の再生。

再生には、幹細胞を使うだけでなく、分裂を停止していた分化した細胞が、失われた組織を補うために、再び分裂して増殖することでも機能します。 最近では、ゼブラフィッシュの心臓再生において、心筋細胞と呼ばれる心筋細胞が分裂して失われた心筋組織を補うことが明らかになっています。 この再生現象は、生まれたばかりのマウスの心臓でも確認されているが、マウスが成熟すると急速に失われてしまう。 分化した細胞がどのようにして分裂して新しい心臓組織を作ることができるのか、また、なぜ人間ではこの能力が失われるのかを理解するには、さらなる研究が必要である。

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