クエリ: ミューズ細胞は人体に必要か
文章: ミューズ細胞 ミューズ細胞(ミューズさいぼう、)は生体に内在する非腫瘍性の多能性幹細胞であり、ほぼすべての組織の結合組織や骨髄、末梢血に存在している[1][2][3][4]。ヒト線維芽細胞やヒト骨髄間葉系細胞、脂肪由来幹細胞などの市販の間葉系細胞からも単離することができ、自発的に、またはサイトカインの誘導により単細胞から体を構成する要素である外胚葉系、中胚葉系、内胚葉系の細胞に分化することができる[5][6][7]。さらに、この3胚葉性の分化能は自己複製可能である。多能性幹細胞の関連遺伝子の発現を認めるが、腫瘍性に関連する遺伝子は体細胞レベルと同等で低く、テロメラーゼ活性も低く抑えられているため、無限増殖を行わない。従ってミューズ細胞は生体に移植されても腫瘍形成の危険が極めて低い。ミューズ細胞は2010年に東北大学の出澤真理教授のグループによってはじめて発見・報告された[1]。2018年1月には三菱ケミカルホールディングスグループ傘下のが急性心筋梗塞患者を対象とした探索的臨床試験を開始している[8]。
文章: 人工多能性幹細胞 遺伝子導入によって多能性を獲得した細胞を選別する際に、Fbx15やNanogなど特定の遺伝子の発現を指標とする場合、GFPや薬剤耐性遺伝子などのレポーター遺伝子を特定の遺伝子座に組み込んだトランスジェニックマウスやノックインマウスなどの遺伝子改変動物が必要となる。しかし、ヒトの細胞に対してこれらの遺伝子改変技術は適用できないため、ヒトiPS細胞の樹立に際して大きな障害となっていた。2007年8月、ヤニッシュらのグループは、野生型マウス由来の線維芽細胞に4遺伝子を導入後、細胞の形態変化によってiPS細胞を選別、単離することに成功し、遺伝子改変マウスを用いなくてもiPS細胞が樹立できることを報告[14]、ヒトiPS細胞の樹立へと道を拓いた。同年9月には、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のミゲル・ハマーリョ-サントス (Miguel Ramalho-Santos) らのグループも、薬剤による選別を行わず、c-Mycの代わりにn-Mycを、またレトロウイルスベクターの一種であるレンチウイルスベクターを用いてiPS細胞を樹立した[15]。 文章: カプセル化細胞 細胞マイクロカプセルを何に使うかによって、使う細胞のタイプは変わる。カプセルに入れられた細胞は、患者由来(自己細胞)、別のドナー(同種異系細胞)または他の種(異種細胞)由来であってもよい。[63] 自己細胞の使用は、細胞によっては入手困難な場合がある。異種細胞は容易に入手可能であるが、ウイルス、特にブタは内在性レトロウイルスがあり、患者への感染の危険性が臨床への適用を制限している。[64] いくつかの研究グループは、異種細胞の代わりに同種異系の使用が必要であると結論づけている。。[65] 用途に応じて、細胞を遺伝的に改変し、必要なタンパク質を発現させることもできる。[66] 文章: テセウスの船 人体も常に細胞が入れ替わっている。成人の人体では、細胞の平均寿命は10年以下とされている。また生物の脳細胞を同じ働きをするナノマシンに置き換えたらどうなるか、という発想もある(精神転送#脳細胞の逐次的置換)。 文章: 人工多能性幹細胞 マウス(ハツカネズミ属)とヒト(ヒト属)は遺伝子レベルで多くの類似性があるものの、マウスES細胞とヒトES細胞とでは、培養法や発現している遺伝子の種類などにおいていくつか異なる点がある。マウスiPS細胞の成功を受けて、同様の手法がヒトへも応用可能であるか大きな関心が集まった。 文章: 幹細胞ニッチ Isl1陽性細胞の役割については議論されている。かつて多くの論文でマウス、およびヒトの心臓からこれらの細胞が発見され、心筋前駆細胞として扱われたが、近年ではマウス胎児の心臓からはほとんど見つかっておらず、また洞結節に存在するとされている。 文章: ミューズ細胞 心筋梗塞モデル[21] 脳梗塞モデル[13][22][23] 脳出血モデル[24] 腎不全モデル[18] 肝不全モデル[20] 肝部分切除モデル[12] 糖尿病性皮膚潰瘍モデル[14] 大動脈瘤[25] 筋変性モデル[1] 皮膚損傷モデル[1] 文章: ムコ多糖症 リソソーム内の加水分解酵素の先天的欠損あるいは異常により、リソソーム内にムコ多糖の一種であるグリコサミノグリカン(GAG)が蓄積する疾患である。GAGは人体内で細胞間結合に寄与する役割がある。 文章: 驚異の小宇宙 人体 総数60兆個とも言われる細胞からなる人体の組織の精緻な機構を最新の科学的知見を元に解明していく。 文章: 3Dバイオプリンティング バイオプリントの第1の手法は、生物模倣と呼ばれる。この手法の主な目的は、人体の組織や臓器に見られる自然な構造を模倣し、同じ構造を作り上げることである。生物模倣は、器官、臓器および組織の形状、枠組み、および臓器の微小環境を「複製」する[11]。バイオプリンティングにおいて、臓器の中の、細胞の部分と細胞外の部分の両方を模倣しないといけない。このアプローチを成功させるためには、組織をミクロスケールで複製することが重要である。したがって、微小環境を理解すること、つまり、この微小環境における生物学的な相互作用、機能的な細胞および支持的な細胞がどのように構成されているか、細胞を満たす液体成分、および細胞外マトリックスの組成を理解する必要がある。 文章: 胚性幹細胞 2014年12月24日、英ケンブリッジ大学などのグループが、ヒトのES細胞、iPS細胞を使って精子や卵子の基になる「始原生殖細胞」を安定的に作ることに成功したと発表し、米科学誌セル電子版に掲載された[15][16]。マウスでは既に京都大学のチームが作製し、正常な精子や卵子を作ることにも成功している[15][16]。ヒトの始原生殖細胞を作ったとする報告は既にあったが、形成過程は十分に解明されておらず、ヒトでは安定して作ることが難しかった[15][16]。ケンブリッジ大学のグループは、ヒトの場合マウスと違って「SOX17」という遺伝子が重要な役割を果たすことを突き止め、安定的に製作することに成功した[15][16]。将来的に不妊の原因解明にも役立つ可能性があるとしている[15][16]。 文章: 人工多能性幹細胞 上述した例のように、iPS細胞を用いて臓器を初めとした人体の細胞の作製は着実に進んでおり、一部では実際に成果が出始めている。メディアでは臓器細胞などの作製がiPS細胞によって初めて成された成果であるかのような報道がなされることもあるが、これには語弊がある。幹細胞と同等の能力を持つiPS細胞を作り出す技術と、幹細胞を臓器など他の細胞に変化させる技術は全く異なるものであり、幹細胞を人体の別の細胞に変化させる研究はiPS細胞の作製よりも遥かに以前から行われ、成果も出されていた。iPS細胞作製の功績は他の細胞を作り出すための幹細胞に非常に近い「素」をこれまでよりも容易かつ大量に得ることを可能にした点にある。 文章: 万能細胞 ヒトを含めた哺乳類においては、原則として受精卵以外に万能細胞は存在しないが、この受精卵を人工的に培養開発させた万能細胞で、人類が最初に手にしたのはES細胞である。1981年にイギリスでマウスのES細胞が作られ、万能細胞の代名詞のように呼ばれた。培養したES細胞を正常な胚盤胞の中に注入させ、胚と細胞が混ざり合ったものを、仮親の子宮に入れると正常な胎仔を作ることができるが、この仔マウスは全身にES細胞と同じ遺伝子を持ち、正常な孫マウスを産むこともできる。このような異個体の細胞を持つマウスはキメラマウスと呼ばれている。胚の中であらゆる器官に分化できるES細胞は、子宮の中の条件に近い環境を整えさえすれば試験管内で様々な器官へと分化できる可能性を含み、人工臓器を作って移植に利用することが可能となる。1998年にはアメリカでヒトES細胞の作製が達成され、ヒトES細胞を、欲しい器官や臓器に任意に誘導分化させる条件への応用研究が進められた。 文章: ミトコンドリアDNA枯渇症候群 ミトコンドリアDNA枯渇症候群(みとこんどりあでぃーえぬえーこかつしょうこうぐん、英:Mitochondrial DNA depletion syndrome、略称:MDSまたはMDDS)は、発症組織でミトコンドリアDNA(以後mtDNAと略記)の大幅な減少を引き起こす、常染色体で劣性遺伝する遺伝子疾患の総称である。症状としては、筋障害、肝障害、がある[1]。これらの症状は筋肉、肝臓、または筋肉と脳の両方の組織でそれぞれ発症する。この症候群は乳幼児期では通常致死的だが、ミオパシー性変異で10代まで生存した例が数件、の脳筋症変異で成人まで生存した例が数件ある[2][3]。2012年時点でこの症候群のどの病型も有効な治療法が存在しないが、いくつかの前処置は症状を軽減した[4]。 文章: ミューズ細胞 ヒト骨髄由来ミューズ細胞を大動脈瘤モデルSCIDマウスへ静脈経由すると、8週目には大動脈瘤の拡張が顕著に改善され、そのサイズはコントロール群のおよそ45.6%となっていた。移植されたミューズ細胞は動脈瘤の外膜側から内腔側へと侵入している様子も観察された。組織学的解析ではミューズ細胞が血管内皮細胞や血管平滑筋細胞へと自発的に分化しており、さらに血管を構成する弾性線維が産生されていることが確認された[25]。 文章: 造血幹細胞 マウスの実験において、大量の放射線を個体に照射すると造血障害が発生するが、MHCの一致した他のマウスより採取した骨髄細胞を移植するとその造血機能が回復する事により、骨髄細胞内に造血幹細胞が存在する事が証明されている。さらに、血球細胞の表面抗原に対するモノクローナル抗体を組み合わせてフローサイトメトリーにて細胞を純化する技術が開発され、骨髄細胞より高濃度で造血幹細胞を純化する事が可能となっており、1個の細胞を移植する事で放射線照射したマウスの造血機能を回復する事が可能になっている。以上の知見をもとに臨床応用されているのが造血幹細胞移植であり、白血病・悪性リンパ腫・多発性骨髄腫などの血液癌の治療などに役立っている。