幹細胞と前駆細胞

幹細胞という言葉を聞いたことはあるでしょうか？
私たちの身体の中には、必要に応じて新しい細胞を生み出す「細胞のもと」が存在します。これが「幹細胞（stem cell）」です。
今回は、その幹細胞とそこから分化する「前駆細胞」について、基礎から応用まで整理して学びましょう。

1. 幹細胞とは何か？

幹細胞とは、自分自身を複製しつつ、別の細胞に分化できる能力を持つ未分化細胞です。幹細胞には次の2つの性質が備わっています

• 自己複製能：自分と同じ性質を持つ細胞を複製できる

• 分化能：特定の機能を持つ細胞へと変化（分化）できる

例えば、造血幹細胞であれば、白血球・赤血球・血小板などすべての血液細胞に分化可能です。

2. 幹細胞の分化レベルによる分類

幹細胞は「どこまで分化できるか」に応じて次のように分類されます。

• 全能性幹細胞：受精卵のように、胎児だけでなく胎盤などの付属器官にもなれる

• 多能性幹細胞：体内のあらゆる組織に分化できる（例：ES細胞、iPS細胞）

• 単能性幹細胞：1つの種類の細胞にしか分化できない（例：表皮幹細胞）

3. 組織幹細胞と体の維持

多くの成体組織（例：皮膚、腸管、骨髄）には、「組織幹細胞」と呼ばれる幹細胞が存在しており、細胞が損傷した際や寿命を迎えた際に、新たな細胞を補う役割を果たしています。組織幹細胞は通常、「非対称性細胞分裂」を行います。これは、一つの幹細胞が分裂して

• 1つは同じ幹細胞として残り

• もう1つは特定の機能をもつ細胞（または前駆細胞）に分化する
  という形式です。これにより、幹細胞プールを維持しながら組織を補修することができます。

4. 前駆細胞とは何か？

幹細胞から分化した細胞のうち、ある程度の分化能力を持つが、自己複製能力はほとんどない細胞を「前駆細胞（progenitor cell）」と呼びます。

前駆細胞は幹細胞と異なり、「短期間に大量の特定細胞に分化する能力」に特化しており、体の中での細胞供給を加速する役割を担います。たとえば、造血幹細胞から分化した「リンパ球系前駆細胞」は、さらにB細胞やT細胞へと分化します。同様に、血球系前駆細胞は好中球・赤血球・血小板などの血球系細胞へと分化します。

5. 幹細胞と前駆細胞の違い

6. 人工多能性幹細胞（iPS細胞）

iPS細胞とは、体細胞に特定の4つの遺伝子を導入することにより、多能性を再獲得させた人工の幹細胞です。ES細胞と同様にあらゆる組織に分化可能であり、かつ倫理的な問題が少ないことから、再生医療・創薬の分野で非常に注目されています。

たとえば、患者自身の皮膚細胞をiPS細胞化し、それを神経や網膜、心筋細胞などに誘導して移植することで、拒絶反応のない治療が期待されています。

まとめ

• 幹細胞は自己複製能と分化能を持つ未分化細胞で、体の維持・修復に関わる

• 幹細胞から分化した前駆細胞は、自己複製はほとんどせず、特定の細胞に速やかに分化する

• 幹細胞はその分化能により「全能性」「多能性」「単能性」に分類される

• iPS細胞は人工的に作られた多能性幹細胞で、医療応用の中心的技術となっている

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