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ヒト幹細胞の複雑な分類をわかりやすく説明!医療や化粧品で応用される幹細胞とは?

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いま話題の「ヒト幹細胞」

病気やアンチエイジングに効果があるとは何となく分かっても、色々な名前の幹細胞があって、いまいち良く分かりませんよね。

そこで今回は、分類の仕方が複雑なヒト幹細胞が

・どんな分類に分けられているのか?
・医療や化粧品で応用されている幹細胞は何か?

など、分かりやすく解説して行きます。

ヒト幹細胞とは?

ヒト幹細胞とは

ヒト幹細胞は、私たちの体の中で重要な役割を持っている細胞です。

主な働きは、体の傷付いたところへ行き、傷を治してくれたり、新しくしてくれると言うものです。

実は、私たちが元気に暮らせているのも、幹細胞のおかげなのかもしれません。

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ヒト幹細胞って実はいっぱい種類がある

ヒト幹細胞の種類

一言で「ヒト幹細胞」と言っても、実はいっぱい種類があります。

分かりやすく整理してみましょう。

分類の仕方が複雑なヒト幹細胞

まずは、幹細胞にはどんな種類があるか見て行きたいと思います。

いま、再生医療で研究されている幹細胞は、大きく分けて3種類あります。

再生医療で研究されている代表的な幹細胞

  • 成体幹細胞
  • ES細胞
  • iPS細胞

この3種類の細胞がどこから作られるのか分類してみましょう。

人の体から採取されている幹細胞 胚や受精卵から採取されている幹細胞
  • ヒト体性幹細胞
  • iPS細胞
  • ES細胞

各細胞がどこから作られるか、詳しく見てみましょう。

【ヒト体性幹細胞】
人間のからだの臓器や組織の中にある

【iSP細胞】
人間の皮膚の細胞から作られる

【ES細胞】
胚から作られる

このように、人の体から採取されている幹細胞と胚や受精卵がベースになっている幹細胞があります。

胚とは

卵子と精子が結びついた受精卵が分裂したもの

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幹細胞には体内にあるものと人工的に作られたものがある

幹細胞には、もともと体内にあるものと、人工的に作られたものがあります。

どの細胞がどのように作られるのか分類してみましょう。

体内にある幹細胞 人工的に作られた幹細胞
  • ヒト体性幹細胞
  • ES細胞
  • iPS細胞

各細胞がどのように作られるか、詳しく見てみましょう。

【ヒト体性幹細胞】
人間の臓器や組織の中にある幹細胞を採取して培養

【ES細胞】
受精後の胚盤胞の内部細胞を取り出して培養

【iSP細胞】
人間の皮膚の細胞に遺伝子を組み込んで培養

ヒト体性幹細胞は、もともと人間の体の中にあるものなので、倫理的な問題や拒絶反応がなく、多くの治療に用いられています。

しかし、ES細胞とiPS細胞は人工的に作られているため、いくつかの問題があり、現段階では医療に使われるまでには至っていません。

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ヒト体性幹細胞には2種類の由来がある

ヒト体性幹細胞には「骨髄由来幹細胞」と「脂肪由来幹細胞」の2種類があります。

今までは、骨髄などから幹細胞を採取していましたが、皮下脂肪組織の間に豊富な幹細胞が多く存在することが発見されました。

骨髄より脂肪から採取する方が、100~1000倍もの幹細胞が採取でき、しかも簡単に得られ、培養も容易と言うことで、いま再生医療の現場では、脂肪由来幹細胞が注目されています。

その他「骨髄由来幹細胞」と「脂肪由来幹細胞」の違いを下記の表にまとめてみました。

骨髄由来幹細胞 脂肪由来幹細胞
採取が難しい 採取が容易
全身麻酔で採取 局所麻酔で採取
必要な量が取りにくい 多くの量を採取可能
幹細胞数が少ない 幹細胞数が多い
1回の手術で約5万個の幹細胞を取得 少ない量の脂肪からでも数万個取得可能
培養が難しい 大量培養が容易
高齢者になると減少 幅広い年齢層で採取可能(年齢に伴い効果は減少)
ほとんどが造血細胞になる ほとんどが間葉系細胞として働く

このように、脂肪由来幹細胞は骨髄由来幹細胞よりメリットが大きく、すぐれていると考えられています。

分化の種類による分類

私たち人間は、まず卵子と精子が結合して「受精卵」と言う細胞から始まります。

受精直後から 約 2 週間後の「受精卵」は全能性幹細胞と言い、どんな種類の細胞にもなれる能力を持っています。

その後、数十回分裂すると、私たちの体を構成するあらゆる細胞になれる多能性幹細胞になります。

さらに、成長が進むと決められた多種類の細胞を作れる組織細胞になります。(下図A)

分化の種類による分類(図A)

このように、分裂・分化の段階によって分類することもできます。

チェック!

【全能性幹細胞】全ての細胞になることができる

「多能性幹細胞」「ES細胞」や「iPS細胞」のように、体のなかにある細胞ならどのような細胞でも作り出せる

「組織幹細胞」造血幹細胞であれば血液系の細胞、神経幹細胞であれば神経系の細胞というように、決まった細胞を作りだせる

能力による分類

幹細胞には、タネとして働くための2つの能力があります。

「自己複製能」自分自身と同じ能力をもつ細胞を作り出す

「多分化能」皮膚や筋肉と言った異なる種類の細胞に分化する能力

幹細胞は分裂したときに、1つは幹細胞としてそのまま幹細胞になり、もう1つは他の細胞に変化します。

幹細胞は、自分自身と他の細胞に変わる細胞を同時に作ることによって、どんなに他の細胞を作ってもタネがなくなることはないのです。(下図B)

能力による分類

(図B)

このように幹細胞は骨や筋肉・心臓や血管などに変化する能力を持っていることから、さまざまな病気やアンチエイジングにも効果があると期待されています。

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ヒト体性幹細胞・成体幹細胞・組織幹細胞は何が違うの?

ヒト体性幹細胞・成体幹細胞・組織幹細胞の違い

ここまで見て頂いて、幹細胞にはいろいろな分類があると言うことが分かりましたね。

でも、ヒト体性幹細胞・成体幹細胞・組織幹細胞の違いが良くわからない!と思われた方もいると思います。

そこで、調べてみたところ下記のような記載がありました。

からだの中で働いている幹細胞は成体幹細胞(体性幹細胞・組織幹細胞とも言う)と呼ばれている
引用:幹細胞ハンドブック

厚生労働省にも問い合わせしてみたところ

法律でこの細胞が「ヒト体性幹細胞」、こっちの細胞が「成体幹細胞」と言うように定義がある訳ではなく、研究者や学会によって表記が違うと言うことでした。

このように少々ややこしい分類がされている幹細胞ですが、治療を困難とする病気を克服できる可能性や、老化を抑えてくれる可能性があると、日々研究が進められています。

数年後には幹細胞がもっと身近なものになっているかもしれませんね。

体の中にある体性幹細胞をベースにいろいろな種類を説明すると

種類の説明

私たちの体にはさまざまな幹細胞が存在することが分かりました。

この項目では、再生医療で多くの治療に使われている体性幹細胞について見て行きたいと思います。

体性幹細胞とは

体性幹細胞

体性幹細胞とは、私たちの体のなかに存在し、体の中で働いている一定の細胞に変わることができる細胞です。

体の傷付いた場所を治したり、新しくしてくれる役割があります。

体性幹細胞はこれまでに、造血幹細胞上皮幹細胞神経幹細胞などいくつかの種類が見つかっています。

そのなかで、造血幹細胞は赤血球・白血球・血小板など血液を生み出す細胞なので、すでに白血病や悪性リンパ腫・多発性骨髄腫などの治療に使われています。

体性幹細胞には他にどんな種類があるのでしょうか?

体性幹細胞の種類は?

体性幹細胞は造血幹細胞以外にも、体内にはいろいろな種類の幹細胞があります。

体性幹細胞の種類

【脳】神経幹細胞
【心臓】血管内皮幹細胞
【肝臓】肝幹細胞
【膵臓】膵幹細胞
【腸】上皮幹細胞
【卵巣・精巣】生殖幹細胞
【骨髄】造血幹細胞

これらの幹細胞は、ES細胞のようにすべての能力を持った多様性はありませんが、決められた多種類の細胞に分化でき、いろいろな細胞を作り出すことができます

中でも主として間葉系幹細胞は中胚葉由来で、胚葉を超えた分化は行えませんが、例外もあり、他の胚葉の細胞の分化できる多分化能を持っています。

次の項目では、間葉系幹細胞について詳しく解説したいと思います。

チェック!

胚葉とは?
受精卵が分裂し、内部細胞塊ができ、胚と呼ばれる胎児の原型になる。その細胞層の総称。外側から外胚葉・中胚葉・内胚葉の3層からなっている

間葉系幹細胞とは?

先ほどの説明したように、受精卵から胎児の原型になる内部細胞塊は、外胚葉・中胚葉・内胚葉の3層からなっています。

【外胚皮膚・乳腺・汗腺・皮脂腺・脳・神経節・知覚神経

【中胚葉】真皮・筋・胃・軟骨・性腺・骨髄・血管内膜・脾臓・リンパ・心筋

【内胚葉】胸腺・甲状腺・消化管・膀胱・前立腺・肝臓・膵臓

間葉系幹細胞は、「線維芽細胞様」と呼ばれ、長い目のような形をしています。

骨髄・脂肪・軟骨などに存在し、血管内皮細胞・骨細胞・軟骨細胞などさまざまな細胞へ分化できる多分化能を持っています。

最近では、外胚葉由来・外胚葉由来など、胚葉をこえて中胚葉性でない組織にまで分化するという報告もされています。

このように、すぐれた能力を持ち合わせ、大量に培養することができるので、間葉系幹細胞を用いた再生医療や細胞治療は、世界各国で約800件の臨床試験が実施されており(2017年3月末)、移植治療の有効性が報告されております。

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実際にはどんな治療に使われているか、次の項目で見ていきましょう。

多分化する幹細胞がいわゆる再生医療に利用される幹細胞

再生医療に利用される幹細胞

体の中にあるさまざまな細胞を作り出してくれる幹細胞ですが、いま再生医療の現場では幹細胞を使った治療が盛んにおこなわれています。

実際に幹細胞はどんな治療に役立てられているのか、見てみましょう。

アンチエイジング

アンチエイジング

私たちが身近に感じられる幹細胞治療と言ったら「アンチエイジング」ではないでしょうか?

いま美容業界では、ヒト幹細胞培養液を使った化粧品がとても注目されています。

人は誰しも年齢を重ねると皮膚に弾力やツヤが無くなり

シミ
シワ
たるみ
くすみ

などの老化現象が目立つようになります。

そこで、老化を防ぎ、新しい肌を再生させ、細胞レベルで若返らせようと、色々なメーカーからヒト幹細胞コスメがぞくぞくと発売されています。

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アトピー性疾患

アトピー性疾患

アトピー性皮膚炎は、アレルギーを引き起こす物質を吸い込んだり、特定の食品を摂取することが原因で起こる場合があります。

幹細胞は炎症を抑えたり、血管を安定させることから、アトピー性皮膚炎が治る可能性があるとされ、実際に幹細胞を投与している例もあります。

また、皮膚の修復や正常な組織を早く回復させるために、直接幹細胞の培養した上清液を塗ることも行われています。

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このように、幹細胞を使った再生医療はさまざまな治療に役立てられているのです。

まとめ

少々分類が難しい幹細胞ですが、どのように分類されているか分かりましたか?

あらためておさらいしてみると

ポイント

・幹細胞には「成体幹細胞」「ES細胞」「iPS細胞」の代表的な3種類がある
・体内から採取されているものと、胚から採取されているものがある
・体内にあるものと、人工的に作られたものがある
・治療に使われているのは、多分化能がある体性幹細胞

ヒト体性幹細胞は、人間が本来持っている自然治癒力を増大し、病気や老化・障害についても対応が可能になるとされています。

無限の可能性を秘めた幹細胞に今後も期待したいと思います。

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