視覚解剖学 Visual Anatomy

【概 要】

・造血幹細胞は胎生期(fetal period)では杯の肝臓や骨髄で産出されるが、出生後は骨髄が主体となる。

・「ChatGPT」に聞いてみた

　Q.「自己複製も盛んに行っているのに休止しているものの存在は必要なのだろうか？」

　A,「はい、休止している（quiescent）造血幹細胞（HSC）の存在は、自己複製が盛んに行われている状況でも極めて重要です。

　　　理由を整理します。　

1. 幹細胞プールの枯渇防止

・HSCが分裂すると染色体の損傷やテロメアの短縮など、DNAの老化やエラーが蓄積します。

・すべてのHSCが常に自己複製や分化を行うと、長期的に幹細胞プールが減少してしまいます。

・休止しているHSCは「予備の幹細胞」としてプールを温存する役割があります。

2. ストレス時の備え

・出血や感染などで大量の血球が必要になった場合、休止HSCが活性化して分裂・分化に入ります。

・休止HSCが存在することで、急な需要にも対応できる予備力が確保されます。

3. 分化速度と安全性のバランス

・活発に分裂するHSCだけでは血球供給は可能ですが、DNA損傷や突然変異のリスクが増大

・休止HSCは分裂しないことで、幹細胞の長期安定性と安全性を保つことができます。

4. 結論

自己複製が盛んでも、休止HSCは不可欠休止HSCは： 幹細胞プールの温存 ストレス時の予備力 遺伝情報の安全保持のために存在する。 」

　Q.「休止しているものの割合はどのくらいか分かっているのか？」

A.「はい、造血幹細胞（HSC）における休止型（quiescent）細胞の割合は、研究モデル（特にマウス）である程度わかっています。 1マウスの骨髄HSCの例**長期造血幹細胞（LT-HSC）**の大部分は休止状態

およそ 70〜80% が静止（G0期）にあると報告されています すぐに分裂する活性型HSCは 20〜30%程度 **短期HSC（ST-HSC）や多能性前駆細胞（MPP）**はより活発に分裂

休止状態の割合は少ない

2人間のHSCでは正確な割合は測定が難しいマウスに比べても同様に、大多数は長期休止型で存在すると考えられています年齢や健康状態によっても変動します 3ポイント休止HSCの存在は幹細胞プールの維持とDNA保護のために重要すべてのHSCが活発に自己複製しているわけではない分化や分裂が必要になった時のみ活性化される💡 まとめると：

希望であれば、HSCの休止型と活性型の割合を図解した模式図を作って一目で理解できるようにできます。作りますか？

」

■ 自己複製機能 ■

・造血幹細胞には自分で自分自身を増やすという自己複製(self renewal)機能を有する。

・自己複製には以下の2種類がある。

　非対称分裂(asymmetric division)：自己を複製（娘細胞）するとともに分化をする前駆細胞を作成する。

　対称分裂(symmetric division)：2つの自己を複製（娘細胞）する。

・常に自己複製をしているわけではなく、生体内の状況を判断して行われ、それは一生続けられる。

■ 分 化 ■

　造血幹細胞は全ての血球成分に分化することができる細胞である。常に分化をしているわけではなく、一定の条件のもとでその分化が行われる。

【造血幹細胞ニッチ (hematopoietic stem cell niche)】

〈存在理由〉

成人の骨髄では、毎日数千億個の血液細胞が造血幹細胞を元にして作られているが、その大元となる造血幹細胞はごくわずかで、

　そこで、その少数しかない造血幹細胞が枯渇しないように保護している仕組みが造血幹細胞ニッチということになる。

〈種 類〉

その造血幹細胞ニッチには、その場所の違いにより以下の2種類あると考えられている。

■骨芽細胞性ニッチ= 骨膜ニッチ■

osteoblastic niche

場所：骨の内側（骨内膜）付近

主な構成：骨芽細胞、骨細胞、間質細胞

役割：造血幹細胞を休止状態に保つ。

　　　　長期的な幹細胞維持。「貯蔵庫」のような機能

■血管性ニッチ■

vascular niche

以下、ウィキペディアからの引用文となる。

「骨髄内では内骨膜上とは別に、類洞血管内皮細胞に造血幹細胞とCAR細胞が接着して存在することも分かっている。これを血管性ニッチと呼ぶ。血管性ニッチでは造血幹細胞の維持に加え、造血幹細胞自身の増殖や血液細胞への分化にも多く関わっている[3]。 」

　個人的には、ハバース管を通っている血管の周囲に造血幹細胞とCAR細胞が接着して存在し、そのことを血管性ニッチと呼んでいると理解しているのではあるが…。