間葉系幹細胞

間葉系幹細胞（かんようけいかんさいぼう、英: Mesenchymal stem cell、略称: MSC）とは、私たちの体の中に存在する体性幹細胞の一種であり、発生過程において中胚葉と呼ばれる組織から分化して生じた細胞です。この細胞は、骨や軟骨、脂肪細胞、腱細胞、心筋細胞など、間葉系に属する多様な細胞へと変化する能力（分化能）を持っています。

近年では、間葉系組織由来の細胞への分化能力に加え、中胚葉由来ではない外胚葉起源のグリア細胞や内胚葉起源の肝臓細胞などへも分化しうる、より広範な分化能力（可塑性）を持つ可能性も研究によって示唆されており、その多能性が注目されています。

MSCは、骨や血管、心筋などの組織を修復・再構築する再生医療の分野において、非常に有望な細胞として研究開発が進められています。その応用範囲は広く、様々な疾患や損傷の治療に役立つことが期待されています。

この細胞は、私たちの体の様々な組織から採取することが可能です。代表的な採取源としては、骨髄、脂肪組織、胎盤、臍帯（へその緒）、歯髄などが挙げられます。採取される組織によってMSCの特性や含まれる割合が異なるため、採取源を区別するために骨髄由来幹細胞（Bone Marrow Stem Cell）や脂肪組織由来幹細胞（Adipose-Derived Stem Cell）のように呼ばれることもあります。

採取された組織からMSCを分離・培養するプロセスは、採取源によって多少異なりますが、一般的な流れは以下のようになります。

1. 採取した組織片（例: 少量の脂肪組織）に酵素処理を施し、細胞をばらばらにします。
2. 得られた様々な種類の細胞を含む混合液を遠心分離し、目的の細胞集団を分離します（例: 脂肪細胞などを取り除く）。
3. 分離された細胞を培養液の入った培養容器に入れ、増殖させます。MSCは容器の底面に接着して増殖する性質（線維芽細胞に似た形態を示す）を持つため、この性質を利用して選別し、さらに数を増やすために継代培養を行います。

特に骨髄由来の間葉系幹細胞は、間葉系組織が存在する多くの部位に存在すると考えられるMSCの中でも、採取が比較的容易であり、安定した培養技術が確立されていることから、古くから研究が進められてきました。骨髄には、体内で血液を作り出す中心的な役割を担う造血細胞が存在しますが、骨髄由来MSCは、これらの造血細胞を支え、その生育環境を維持する「骨髄間質細胞」と呼ばれる細胞集団の一部として含まれています。骨髄間質細胞は、骨髄内で網目状の構造を作り、造血をサポートしています。

再生医療の細胞ソースとして期待されるMSCですが、その性質や働きを理解するための研究は、私たちヒトだけでなく、様々なモデル生物を用いて行われています。その一例がウニです。ウニは発生学の研究において長い歴史を持つモデル生物であり、その発生過程で観察される間葉系幹細胞（ウニの発生学では一般的に「間充織細胞」と呼ばれます）についても詳細な研究が進んでいます。

ウニの発生において、間充織細胞は発生段階によって二つのタイプに分けられます。まず、原腸胚初期に、将来肛門となる部分に近い植物極側の細胞層から一部の細胞が胞胚腔（発生初期の胚の内部にある空間）内に遊離して沈降します。これが「一次間充織」または「第一次間充織」と呼ばれる細胞集団です。一次間充織は、発生が進むにつれて集まり、ウニの骨格となる骨片を形成します。この骨片は、幼生の段階まで胚の内部に存在します。

次に、原腸胚中期になると、将来の口となる部分に近い原腸の先端部から、新たな細胞集団が胞胚腔内に遊離してきます。これが「二次間充織」または「第二次間充織」です。二次間充織は、糸のような仮足を伸ばし、動物極側の外胚葉（体の表面を作る組織）に接着します。そして、仮足を収縮させることで、原腸を動物極側へと引っ張り上げます。この働きによって、原腸の先端が外胚葉に接触し、口が作られるという重要な発生イベントが完了します。口の形成に貢献した後、二次間充織の細胞は、最終的にウニの筋肉細胞や体腔細胞などへと分化していきます。

このように、ウニの発生過程における一次・二次間充織の研究は、細胞の移動、分化、組織形成といった基本的な発生メカニズムを理解するための重要なモデルとなっています。ヒトを含む哺乳類の間葉系幹細胞とは詳細な性質や役割は異なりますが、幹細胞がどのように多様な細胞に分化し、組織を作り上げるのかという生命の根幹に関わる現象を解明する上で、貴重な知見を提供しています。

間葉系幹細胞に関する研究は現在も活発に進められており、その持つ多様な分化能力や組織修復能力を最大限に活用することで、これまで治療が困難であった様々な病気に対する新たな治療法の開発が期待されています。

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