主な違い – 幹細胞と分化細胞
幹細胞と分化細胞は、体の細胞構成に関与する 2 種類の細胞です。幹細胞は、生物の生涯を通じて継続的に更新されます。幹細胞に対する転写因子の影響により、幹細胞は形態学的および代謝的に異なる細胞型に分化し、独自の機能に特化しています。 主な違い 幹細胞と分化細胞の違いは、幹細胞は自己再生して成熟細胞に分化することができる未分化細胞であるのに対し、分化細胞は体内で特定の機能を実行するように特化しているということです。
この記事では、
1. 幹細胞とは
– 定義、形態、型、機能、例
2. 分化細胞とは
– 定義、形態、型、機能、例
3.幹細胞と分化細胞の違いは何ですか
幹細胞とは
幹細胞は体内に見られる特殊化されていない細胞であり、自己再生するだけでなく、成熟した細胞に分化して特殊な機能を特定することができます。ヒトの初期胚では、幹細胞は内部細胞塊に見られます。幹細胞は、胎児、胎盤、臍帯の一部の組織、およびヒトのいくつかの成体器官にも見られます。成体器官の幹細胞から、特定の器官内で複数の特殊な細胞タイプを育てることができます。一例として、星状細胞、グリア細胞、および脳ニューロンは、神経幹細胞から生成されます。細胞に分化する一部の幹細胞は、異なる場所で機能します。この属性は可塑性として知られています。一方、多能性幹細胞は複数の組織を形成することで分化します。
生物のさまざまな発生段階で、胚性幹細胞、胎児幹細胞、成体幹細胞の 3 種類の幹細胞が識別されます。胚の初期段階に由来する幹細胞は、胚と呼ばれます。 幹細胞 (ESC)。内部細胞塊は多能性幹細胞で構成され、外胚葉、中胚葉、内胚葉の 3 つの胚葉を形成します。実験室では、この多能性幹細胞は、細胞培養株として特殊化されていない段階を維持するために、芽球から除去することができます。これらの細胞株は、医学療法に使用されています。胎児の原始細胞型は胎児と呼ばれます 幹細胞、 それらは最終的に、神経管、心臓、腸、肝臓、ホルモン分泌腺、骨、顔、頭蓋骨、結合組織などのさまざまな未成熟器官に発達します.造血幹細胞は、胎盤や臍帯だけでなく、胎児の肝臓や血液にも見られます。それらは複数のタイプの血球を生じさせます。胚性幹細胞を図 1 に示します。
図 1:胚性幹細胞
成人の骨髄や脳などの分化した組織に見られる未分化細胞は、成人と呼ばれます。 幹細胞。 成体幹細胞は、成体の生涯を通じて同一のコピーを作成することで自己再生します。また、組織内の特殊な細胞に分化することもできます。骨髄と脳以外に、血液、肝臓、皮膚、歯髄、目、骨格筋、膵臓、消化管が、体に見られる成体幹細胞の他の供給源です。一部の成体細胞は多分化能です。造血幹細胞から血液細胞が分化するプロセスである造血、細胞は 図 2 に示されています。 .
図 2:造血
分化細胞とは
分化した細胞は、体内で特定の機能を実行するために特殊化された細胞です。これらの細胞は、サイズ、形状によって形態学的に幹細胞とは異なり、機能的には代謝活性、膜電位、シグナルに対する応答性とは異なります。幹細胞の分化のメカニズムは、調節された遺伝子発現によって支配されています。分化細胞の各タイプは、特定の配列の転写因子によって定義されます。胚発生の初期段階では、受精から5～6日で桑実胚から胚盤胞へと発達します。ブラストサイトは、外側の細胞層と内側の細胞塊である栄養膜から分離されています。内部細胞塊は多能性幹細胞で構成され、外胚葉、中胚葉、内胚葉の 3 つの胚葉を形成します。このプロセスは原腸陥入と呼ばれます。内部細胞塊の 3 つの胚葉への分化は、分化の最初の段階と見なされます。その後、3 つの胚葉は胚期に未成熟器官に分化します。
増殖能力に応じて、分化した細胞は 3 つのグループに分けられます。成人の分化細胞のほとんどは G0 で休んでいる 段階。傷害などのさまざまな理由による細胞死の結果、分化した細胞は増殖を再開するだけです。一例として、上皮細胞、皮膚線維芽細胞、血管の内側を覆う内皮細胞、および平滑筋細胞は、組織損傷を受けた後に増殖することができます。傷では、皮膚線維芽細胞が急速に増殖し、損傷を修復します。分化した細胞の 2 番目のグループは、通常ほとんど分裂しません。一例として、肝細胞は、細胞数が大幅に減少した後、失われた組織を置き換えるために分裂するように刺激されるだけです。肝臓全体は、数週間以内に肝臓の 3 分の 2 を除去した後、再生することができます。脳内の一部の神経細胞も増殖することができます。分化した細胞の 3 番目のグループは、増殖することができません。ヒト心筋細胞のような分化細胞は、胎生期に発生・分化し、生涯にわたって保持されます。心筋細胞は、心筋細胞の死の間または心臓発作の間、交換することができません。分化したニューロン細胞を 図 3 に示します .
図 3:ニューロン細胞
幹細胞と分化細胞の違い
定義
幹細胞: 幹細胞は、自己再生および成熟細胞への分化が可能な、特殊化されていない細胞です。
分化した細胞: 分化した細胞は、体内で特定の機能を実行するように特殊化されています。
増殖
幹細胞: 幹細胞は生物の生涯を通じて継続的に増殖します。
分化した細胞: 分化した細胞には、高速で増殖できるものもあれば、低速で増殖できるものもあれば、増殖できないものもあります。
形態
幹細胞: ほとんどの幹細胞は丸く、サイズも小さいです。
分化細胞: 分化した細胞は、サイズ、形状、代謝活性、膜電位、およびシグナルに対する応答性によって、形態学的に幹細胞とは異なります。
行動の場
幹細胞: 幹細胞は、それらが由来した体の同じ場所で成長し、自己再生します。
分化細胞: 分化した細胞には、分化した場所と同じ場所で機能するものもあれば、別の場所で機能するものもあります。
例
幹細胞: 造血幹細胞と、骨髄、脳、血液、肝臓、皮膚、歯髄、目、骨格筋、膵臓、消化管の細胞が幹細胞の例です。
分化細胞: 上皮細胞、皮膚線維芽細胞、血管の内側を覆う内皮細胞、平滑筋細胞、肝細胞、神経細胞、ヒト心筋細胞が分化細胞の例です。
結論
幹細胞と分化細胞は、植物と動物の両方の体内に見られ、体の構築と機能の両方で重要な役割を果たしています。幹細胞は、胚の初期由来細胞です。内部細胞塊は 3 つの胚葉に分化し、男の子の臓器や組織を形成します。 3 種類の幹細胞は、体のさまざまな発達段階で見られます。それらは、胚性幹細胞、胎児幹細胞、成体幹細胞です。幹細胞には可塑性を示すものもあれば、複数のタイプの分化細胞を生成できるものもあります。分化した細胞は、形態学的にも代謝的にも幹細胞とは異なります。分化した細胞の中には、増殖する能力を放棄するものもあります。したがって、幹細胞と分化細胞の主な違いは、体内での形態と機能です。
画像提供:
1.「ヒト胚性幹細胞コロニー相」英語版ウィキペディアの Id711 著 – CommonsHelper を使用して Sreejithk2000 によって en.wikipedia から Commons に転送されました。 (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
2. 「1902 Hemopoiesis」OpenStax College – Anatomy &Physiology、Connexions Web サイト。 2013 年 6 月 19 日。 (CC BY 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
3. 「415 Neuron」OpenStax College – Anatomy &Physiology、Connexions Web サイト。 2013 年 6 月 19 日。 (CC BY 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
