主な違い – 前駆細胞と幹細胞
前駆細胞と幹細胞は、多細胞生物の体内で特殊な細胞種に分化する能力を持つ2種類の細胞です。
前駆細胞と幹細胞の主な違いは、前駆細胞が幹細胞の初期の子孫で、1種類以上の細胞に分化できるのに対し、幹細胞は体内で多くの種類の特殊な細胞に分化することができる未分化な細胞である点です。
この前駆細胞は、幹細胞からいくらか分化したものです。
前駆細胞は、無限に分裂・増殖することはできません。
これに対し、幹細胞は何度も細胞分裂を繰り返し、自己再生が可能である。
さらに、多細胞生物の体内ですべての細胞型(全能性)またはいくつかの細胞型(多能性)に分化することができる未分化な細胞です。
幹細胞は、まず前駆細胞に分化し、その後、体内の特定の細胞種に分化する。
プロジェニター細胞とは
前駆細胞は、幹細胞の初期の子孫で、1種類以上の細胞に分化することができる。
幹細胞よりも自己複製能が低い。
さらに、前駆細胞は、同じ種類の細胞をより多く作り出すために、細胞分裂の回数を少なくすることができる。
つまり、前駆細胞は、体内の幹細胞と成熟した機能的な細胞との間に位置する細胞なのです。
前駆細胞は、体内の損傷した組織の置換や修復に重要な役割を果たします。
一般に、これらの細胞は不活性型です。
成長因子やサイトカイン、人工的な分化試薬によって活性化されることがあります。
活性化された前駆細胞は、それぞれの細胞種に分化するだけでなく、組織の目的の場所に移動する。
図1: 脳の神経前駆細胞
アストロサイト(橙色)、神経前駆細胞(緑色)
神経前駆細胞は通常、単能性です。
つまり、ある特定の前駆細胞は、ある特定の特殊な細胞のみを生み出すことができるのです。
このような種類の細胞は前駆細胞と呼ばれる。
従って、それぞれの種類の標的細胞は、それぞれの前駆細胞から構成されている。
しかし、前駆細胞の中には、いくつかの異なる細胞型に分化することができる寡能性のものもあります。
例えば、骨髄系前駆細胞は、好中球だけでなく赤血球にも分化することが可能である。
図1に脳の前駆細胞を示す。
幹細胞とは
幹細胞は、多細胞生物の体内にある未分化な細胞です。
幹細胞は自己複製が可能で、同じ種類の細胞を多数作り出すことができる。
幹細胞は、さまざまな種類の特殊な細胞に分化する能力も持っています。
幹細胞は、胚性幹細胞と成体幹細胞の2種類に大別される。
胚性幹細胞は、生後4~5日のヒト胚の胚盤胞期において発生する。
モルラは胚盤胞に成長する。
胚盤胞は、胚芽と呼ばれる内側の細胞塊と絨毛膜と呼ばれる外側の細胞塊から構成されている。
体内のすべての成体臓器は胚芽から発生する。
絨毛膜細胞は胎盤に発達する。
したがって、モルーラは全能性、胚性幹細胞は多能性であると考えることができる。
胎児もまた、胚性幹細胞より能力の劣る幹細胞から構成されている。
成体幹細胞は、骨髄、脳、血液、肝臓、骨格筋、皮膚に存在する静止状態の細胞です。
様々な病気や組織の損傷で増殖や分化が誘導される。
成体幹細胞は、特定の組織の特殊な細胞にしか分化できないため、組織特異的幹細胞とも呼ばれる。
体内の幹細胞の発生を図2に示す。
図2: 幹細胞の発生過程
間葉系幹細胞(MSC)もまた、結合組織の間質から分離される幹細胞の一種である。
骨髄は間葉系幹細胞の一種で、骨、軟骨、脂肪細胞などに分化することができる。
人工多能性幹細胞(iPS細胞)は、体内から分離した組織特異的な幹細胞に胚性幹細胞のような振る舞いをさせるように誘導したものです。
皮膚に存在する幹細胞を誘導幹細胞として利用することができる。
プロジェニター細胞と幹細胞の類似性
- 前駆細胞も幹細胞も、多細胞生物の体内で特殊な細胞種に分化する能力があります。
- 前駆細胞も幹細胞も、サイトカインや成長因子などの外的要因によって、特殊な細胞に分化するように誘導される。
プロジェニター細胞と幹細胞の違いについて
定義
プロゲニター細胞。
前駆細胞は、幹細胞よりも自己複製能が低い単能性または多能性の幹細胞です。
幹細胞。
幹細胞は、多細胞生物の未分化な細胞であり、同じ種類の細胞を無限に生み出すことができ、そこから分化により他の種類の細胞が生じる。
差別化度
プロゲニター細胞。
前駆細胞は、ある程度分化した細胞です。
幹細胞。
幹細胞:幹細胞は未分化な細胞です。
効能
プロゲニター細胞。
前駆細胞は寡能性または単能性です。
幹細胞。
幹細胞は、多能性、多能性、または全能性です。
細胞分裂
プロジェニター細胞。
前駆細胞:限られた回数の細胞分裂を行うことができる。
幹細胞。
幹細胞は何度も細胞分裂を繰り返すことができる。
タイプ
前駆細胞。
対象となる細胞は、それぞれ前駆細胞から構成される。
幹細胞。
幹細胞には、胚性幹細胞、胎児性幹細胞、成体幹細胞、間葉系幹細胞、人工多能性幹細胞の4種類があります。
機能
前駆細胞。
前駆細胞は、特殊な細胞を補充することで、身体の修復システムとして機能する。
幹細胞。
幹細胞は、損傷した臓器や組織を再生する。
例
前駆細胞。
骨髄系前駆細胞、リンパ系前駆細胞、神経系前駆細胞、芽球細胞、膵臓前駆細胞などが挙げられる。
幹細胞。
胚盤胞、臍帯血、骨髄などが幹細胞として挙げられる。
結論
前駆細胞と幹細胞は、多細胞生物の体内に存在し、特殊な細胞種に分化する能力を持つ2種類の細胞です。
前駆細胞は単能性であり、前駆細胞と呼ばれる。
前駆細胞は単能性で、前駆細胞と呼ばれ、体内で1種類または数種類の特殊な細胞にしか分化できない。
これに対し、幹細胞は、体内の多くの種類の特殊な細胞に分化することができます。
前駆細胞と幹細胞の主な違いは、それぞれの細胞が持つ効力です。