幹細胞の基礎をわかりやすく解説

幹細胞が実際どのようなもので、なぜ医療の分野で注目されているのかを解説します。

  1. 幹細胞の定義

    幹細胞とは、まだ特定の機能に分化しておらず、さまざまな種類の細胞へと発達できる未分化の細胞のことです。

  2. 胚性幹細胞

    胚性幹細胞は、受精卵が発生初期の胚盤胞の段階にあるときに内部細胞塊から得られる細胞で、体を構成するほぼすべての種類の細胞に分化できる多能性を持っています。

  3. 成体幹細胞

    成体幹細胞は骨髄や臍帯血のようにすでに成長した組織の中に存在し、胚性幹細胞とは異なり、限られた種類の細胞にしか分化できない多分化能を持つ幹細胞です。

  4. 人工多能性幹細胞(iPS細胞)

    人工多能性幹細胞は、すでに分化を終えた成体細胞に特定の遺伝子(山中因子)を導入し、胚性幹細胞に似た状態へ戻した細胞で、山中伸弥が2006年に開発し、2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

  5. 分化

    分化とは、幹細胞が特定の遺伝子の発現が調節されることで、筋肉細胞や神経細胞のように固有の形と機能を持つ細胞へと変化していく過程のことです。

  6. 医学的活用

    幹細胞は、損傷した組織や臓器を再生する再生医療の研究や、新薬の効果と毒性を細胞レベルであらかじめ試験する研究など、さまざまな分野で活用されています。

  7. 倫理的な論点

    胚性幹細胞は胚を破壊しなければ得られないため生命倫理上の議論があり、これを理由に、胚を使わずに似た効果を得られるiPS細胞技術が代替手段として注目されています。

一つの細胞がさまざまな細胞へと育つ仕組み

受精卵一つは細胞分裂を繰り返しながら、筋肉、神経、皮膚など異なる機能を持つ数多くの種類の細胞へと分かれて発達していきます。このように多様な細胞へと分化できる未分化の細胞を幹細胞と呼び、再生医療の分野で大きな注目を集めています。

幹細胞の作製に使われたウイルスの話も知っておきましょう

山中伸弥が初めて人工多能性幹細胞(iPS細胞)を作ったとき、必要な遺伝子を細胞内に運び込むためにレトロウイルスベクターが使われました。ウイルスが細菌とどう違うのか知りたい方は、ウイルスと細菌の違いについても確認してみてください。

よくある質問

胚性幹細胞とiPS細胞はどのような点が違いますか?

胚性幹細胞は胚を破壊しなければ得られないのに対し、iPS細胞はすでに分化を終えた成体細胞に特定の遺伝子を入れて人為的に戻した細胞であるため、胚を使わずに似た万能性を得ることができます。

臍帯血バンクはなぜ利用されるのですか?

へその緒と胎盤から得られる臍帯血には造血幹細胞などの成体幹細胞が豊富に含まれており、将来白血病などの血液疾患の治療に活用できる可能性を見込んで冷凍保存するケースが多くあります。