傍分泌

傍分泌（パラクリンシグナリング）

傍分泌（ぼうぶんぴ・ぼうぶんぴつ、英語: Paracrine signaling）は、細胞同士が情報を伝え合う重要な手段の一つです。この伝達方法では、ある細胞から放出された化学物質（情報伝達物質）が、血流に乗ることなく、細胞を取り巻く組織液などを通じて拡散し、その分泌元の細胞のすぐ近くにある別の細胞に作用を及ぼします。

名称の「パラクリン」は、「近く」を意味するギリシャ語の「パラ」に由来しており、文字通り「近くの細胞に作用する」伝達様式であることを示しています。分泌されたシグナル分子は遠くまで運ばれず、局所的な範囲に限定して影響を与えます。

傍分泌のメカニズムと特徴

傍分泌において重要な役割を担う情報伝達物質は、「パラクリン因子」と呼ばれます。これらの因子は通常、分泌元の細胞のごく近くに存在する標的細胞の受容体に結合することで、細胞内の応答を引き起こします。分泌された因子が血流に乗って全身を巡る内分泌（エンドクリン）とは異なり、傍分泌は細胞外液を介した拡散に依存するため、作用範囲は限られます。

内分泌・自己分泌との比較

細胞間のシグナル伝達には、傍分泌の他に主に二つの様式があります。

1. 内分泌（エンドクリン）：ホルモンのように、特定の器官で産生されたシグナル分子が血流に乗って全身を巡り、遠隔にある標的細胞に作用します。
2. 自己分泌（オートクリン）：細胞が分泌したシグナル分子が、同じ細胞自身に作用を及ぼします。

傍分泌と自己分泌は、ともに局所的な作用をもたらす点で似ています。しかし、典型的な傍分泌は「異なる種類の近隣細胞」に作用するのに対し、自己分泌は「分泌した細胞自身、または同じ種類の細胞」に作用するという違いがあります。ただし、両方の性質を持つシグナル分子も存在するため、これらの区別は明確でない場合もあり、まとめて「局所的シグナル伝達」として扱われることもあります。また、成長ホルモンのように、従来は内分泌ホルモンと考えられていたものが、実は傍分泌的な作用も持っていることが明らかになるなど、内分泌と傍分泌の境界も流動的になりつつあります。

生物における役割

傍分泌は、生物の発生過程や生体の維持・修復、あるいは疾患の進行など、様々な生命現象において極めて重要な役割を果たしています。

発生：細胞の分化や組織・器官の形成において、細胞間で位置情報や誘導シグナルを伝えるのに不可欠です。
組織修復：損傷部位で細胞の増殖や移動を促し、組織の再生を助けます。
免疫応答：免疫細胞間で情報をやり取りし、炎症反応などを制御します。
腫瘍：腫瘍細胞がパラクリン因子を分泌し、周囲の血管内皮細胞に作用して新たな血管の形成（血管新生）を促し、自らの成長に必要な栄養や酸素を確保するメカニズムに関与します（例：VEGF）。
* 神経系：神経細胞やグリア細胞間のコミュニケーションにも傍分泌が関わります。

発生における具体例：神経系の誘導

傍分泌が特に重要な役割を果たす典型的な例として、脊椎動物の初期発生における神経系の誘導があります。

神経管の形成とその後の分化の過程では、いくつかのパラクリン因子が協力して働きます。例えば、脊索（将来の脊柱となる構造）からはShh（ソニック・ヘッジホッグ）というパラクリン因子が分泌されます。このShhは、その近くにある神経管の腹側部分を「底板」と呼ばれる特定の領域へと分化させます。分化した底板からもさらにShhが分泌され、神経管の腹側領域に濃度勾配を作ります。

一方、神経管の背側付近では、その上にある外胚葉からBMP（骨形成タンパク質、特にBMP4やBMP7）という別のパラクリン因子が分泌されます。このBMPは、近くの神経管の背側部分を「蓋板」へと誘導します。蓋板からもBMPが分泌され、神経管の背側領域に濃度勾配が形成されます。

このように、腹側からのShhの濃度勾配と背側からのBMPの濃度勾配が、神経管内の細胞に位置情報を提供します。細胞はこれらのシグナルの濃度を読み取り、将来どのタイプのニューロンになるかを決定します。結果として、腹側には運動ニューロンが、背側には感覚ニューロンが配置されるなど、神経管が機能的に分化していくのです。この神経誘導の例は、傍分泌がいかに精密な細胞のふるまいを制御しているかを示す好例と言えます。

まとめ

傍分泌は、細胞が近隣の細胞と直接的、かつ局所的にコミュニケーションをとるための根源的なメカニズムです。発生、組織形成、免疫、さらには病気の進行など、多様な生命現象の基盤となっており、生命科学の様々な分野でその重要性が認識されています。

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