ヒト幹細胞辞典 基礎知識

幹細胞の働きや役割として注目されているホーミング効果とは?幹細胞がどんな動きをしているかをわかりやすく解説

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人間は年齢を重ねると、体の機能が低下し老化現象があらわれます。

その機能低下を回復し、アンチエイジングへと導いてくれるのが、今話題の「幹細胞」です。

今回は、幹細胞がどのように組織を修復してくれるのか?

幹細胞で注目される「ホーミング効果」とは何か?を図を交えて、分かりやすく解説したいと思います。

幹細胞とは?

幹細胞とは?

そもそも幹細胞とは、どんな細胞なのか専門書を調べてみたところ、下記のような記載がありました。

いろいろな細胞に分化できて、細胞を生むことが担当の細胞
引用:「幹細胞を利用したインターナショナルアンチエイジング 身近になった再生医療」著:吉田治/徳間書店/2012年/

簡単に説明すると、病気やケガなどで皮膚(細胞)が傷付いたとします。

そのとき、傷付いた部分に集まり、分化・分裂を繰り返し、足りなくなった皮膚(細胞)を新たに生み出して、傷付いた部分を修復したり、作り変えたりして組織機能を回復してくれる、これが幹細胞の担当する役割です。

分化とは?

細胞分裂したばかりで、まだ形のない状態から「皮膚」や「筋肉」のような機能をもつ形に変わること

 

さらに詳しく

 

幹細胞には重要な役割がある

では、ここからいよいよ幹細胞の役割についてみていきましょう。

細胞は、1つの細胞からDNAを複製することで、分裂前と同じ遺伝子を持ちながら、細胞分裂を繰り返し数を増やしていきます

つまり、心臓なら心臓の細胞、皮膚は皮膚の細胞と言うように、それぞれ役割が決められていて、分裂しても同じ細胞にしかなりません

一方、幹細胞は通常の細胞の分裂のしかたとはちょっと違います。

分裂して2つに増える際に・・・
・1つは「幹細胞」に変化
・もう1つは幹細胞ではなく、皮膚や筋肉になる「他の細胞」に変化

分かりやすく図にしてみました。

幹細胞の細胞分裂の仕方

このように、幹細胞は細胞分裂するときに、自分自身と他の種類の細胞を生み出すことができるのです。

幹細胞はなぜ2つのうち1つがほかの細胞に分裂するの?

幹細胞の役割

では、2つのうち1つが別の細胞になる理由について説明しますね。

心臓や皮膚のなどように、細胞分裂で同じ細胞ばかり増えてしまうと、体内の幹細胞が減ってしまいます。

しかし幹細胞は、分裂して自分自身と他の細胞に変わる細胞を生み出すことにより、どんなに他の細胞を作っても幹細胞のタネがなくなることはないのです。

このように、他の細胞に分裂することにより、幹細胞を減らすことなく、細胞の修復までできてしまうのです。

エビデンス文献・サイト

文献名

「幹細胞を利用したインターナショナルアンチエイジング 身近になった再生医療」著:吉田治/徳間書店/2012年/

注目される幹細胞のホーミング効果とは?

ホーミング効果とは?

幹細胞の役割でもう一つ注目したい働きがあります。

先ほどの項目で、幹細胞は病気やケガで失われた細胞を新しく補充する役割があるとご説明しましたが、なぜ傷付いた部分を見つけられるのでしょうか?

それは、幹細胞の持つホーミング効果が大きな鍵を握っています。

ホーミング効果とは

ある特定の必要とする離れた場所に移動することができる能力のこと

転んでヒザをすりむいたことを例にあげて、幹細胞がどのように欠損した部分を見つけ出すことができるのか見てみましょう。

    1. 傷付いたヒザから「SDF-1シグナル」と言う、SOSの信号がでる
    2. シグナルをキャッチした幹細胞が、血流やリンパ流に乗ってヒザに集まる
    3. ヒザで分裂していき、切れた血管を新生したり、欠損したヒザの組織を補ったり、色々な目的の細胞に変わる

幹細胞が組織を修復するシステムをわかりやすく表にしてみました。

幹細胞が組織を修復するシステム

このように、壊れてSOSのシグナルを送っている部分に幹細胞が集まろうとする仕組みのことをホーミング効果と言います。

ホーミングとは

Home+ingであり、帰巣性と言う意味。
目的となる場所にシグナルなどで誘導されて集まっていくこと

エビデンス文献・サイト

文献名

「幹細胞を利用したインターナショナルアンチエイジング 身近になった再生医療」著:吉田治/徳間書店/2012年/

ホーミング効果で組織に変わるのはどのくらい?

では、ホーミング効果はどのくらいの時間がかかるものなのでしょうか?

まず、幹細胞が「SOS」の指示を受けて、数時間で標的に向かいます。

病巣に到着すると、その部分で「多分化能・自己複製能」を利用して組織を修復し、3ヵ月くらいかけて目的の組織に変わっていきます。

チェック!

【多分化能とは】細胞分裂により他の色々な細胞に分化すること
【自己複製能とは】細胞分裂して全く同じ細胞を生み出すこと

このように、幹細胞は分裂・分化を繰り返し3ヵ月ぐらいで各組織として働きはじめるのです。

 

エビデンス文献・サイト

文献名

「幹細胞を利用したインターナショナルアンチエイジング 身近になった再生医療」著:吉田治/徳間書店/2012年/

まとめ

幹細胞の役割の大きなポイントを2点説明してきましたがいかがでしたでしょうか?

ポイントは下記の通り。

・細胞分裂する際に、2つのうち1つは別の細胞に分裂する

・ホーミング効果でケガなどのSOSの場所に集まる働きを持つ

今まで怪我をした時に何も気にせず「放っておけば自然に治る」と思っていましたが、全て幹細胞のホーミング効果のおかげだったのですね。

幹細胞には病気の治療や予防、老化を遅らせる方法としてあらゆる可能性を秘めています。

幹細胞を使ったアンチエイジングが数年後にはメジャーになっているかもしれませんね。

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