細胞・組織制御学
二つの課題についてレポートを作成して、２月５日までに添付書類として送ってください。長さは自由です。
１、組織間相互作用についての分子レベルでの研究は、どのような目的、方法でなされているか、あるいはなされうるのか、毛包形成を例として述べなさい。
２、成体組織における幹細胞の存在のしかたとその意味について考察しなさい
できたら、講義の感想も記してください。
問題の細分化
1
分子レベルでの研究とは
免疫学的な手法
抗体を使う
遺伝学的手法
毛包形成とは
組織間相互作用の研究の一般的な目的
器官形成の過程を明らかにする。
反応の様式
指令的相互作用
A+B=true
not A + B=false
C + B =false
A + D =true
許容的相互作用
何が分化を引き起こすのか（誘導因子の探索）
１、細胞から細胞への誘導物質の拡散
２、細胞外基質による誘導
３、誘導をおこす細胞と反応する細胞の接触
メッセージを受け取る側の条件
メッセージが届いている
メッセージに対する反応資格をもっている
タイミングがあっている
細胞の種類
基本的な問題はなにか
観察された現象がどんな物質、どんな作用によって起こるのか
その現象はどんな適応的な意味をもっているのか
いつ、どこからどこへどんなメッセージが出されて、それに対して
どんな反応をするのか？
細胞の分化が何によって起こるのか
分化した細胞同士がどんな相互作用をしているのか
反応 細胞の形態の変化（分化）、性質の変化（接着性、）、周りの細胞へのメーッセージ
その物質的基盤は何か
どんな相互作用があるのか
許容的相互作用
指令的相互作用
いつどこでどんな遺伝子が働いているのか？
その遺伝子は何に制御されているのか
どんなタンパク質が働いているのか
タンパク質がどんな機能を果たしているのか
カスケードの経路を探る
どんな細胞社会を作っているのか(マクロの構造がどのようにしてできるのか）
細分化と統合
それを探るためにどんな方法があるのか
組織学的な方法
どのくらい一般性をもっているのか
異種（網）間移植実験
どの部分が誘導しているのか
切り分けて移植する
原因（連鎖の上位にある）と考えられるものを変化させた時どんな変化が表れるか
その現象が起こるにはどんな機構が考えられるか？（仮説の設定）
方法の大きな分類
表現形から突然変遺体を単離して、原因遺伝子を探る（フォーワード遺伝学
遺伝子から表現型（リバース遺伝学）遺伝子の機能を変更して表現型を見る ノックアウトを使う 、過剰発現させる
遺伝学の基本的なコンセプト
「無数にある遺伝子の中から特定の一つを失活させて形質と遺伝子の
対応関係を明らかにする」
原因と考えられる物質を添加する
過剰発現させる
阻害剤を使う
羽毛原基形成でコラゲナーゼ処理
その中でも分子的な解析方法の特徴
細胞間相互作用の概要
毛包形成に当てはめたとき
BMP
EGF
LEF-1
lef-1のcRNAプローブ
βカテニン
恣意性Wnt
その問題を明らかにするためにどんな方法があるのか
毛包形成の研究で使われている方法のリスト
突然変異遺体の表現形からその作用にかかわっている遺伝子を特定する
ノックアウトの組織と正常の組織を組み合わせる
ダブルノックアウト
ノックアウトのレスキュー
そとからある遺伝子を導入して
遺伝子組み替え（トランスジェニック）→過剰発現
プロモーターと目的の遺伝子をセットで受精卵の核に送り込む
in situ ハイブリダイゼーション
DNA,RNAプローブに放射性同位体標識をして 変性させた染色体と
ハイブリッドを形成させる。ハイブリッド形成部分をオートラジオグラフィ
で検出する。
遺伝子発現の時間的空間パターンを明らかにする
ディファレンシャルスクリーニング
比べようとするそれぞれの組織や領域から作成した
cDNAから作成したプローブでスクリーニングし、片方のプローブだけ
で陽性のクローンを探す
サブトラクションスクリーニング
ライブラリーまたはcDNA群を差し引きする
クローンを作る
遺伝子の発現を見る
合成されたタンパク質を調べる
抗体を使う
モノクローナル抗体
ミエローマ細胞（骨髄腫細胞 ）とリンパ球Ｂ細胞を
細胞融合させて作ったハイブリドーマ細胞を処理して選別して
特定の抗体のみをつくらせて生産する。
蛍光物質で標識しておけばタンパク質の識別をすることができる
RNAプローブ
相補的な塩基対に蛍光をつける
Lac-z を遺伝子導入する 蛍光で発現する場所、時期がわかる
mRNAをしらべる
cRNAプローブ lef-1
in situ
過剰発現による表現形の変化
その方法の概要
フォーワード遺伝学
適応範囲、メリット、デメリット
これからの研究の方向性
2.幹細胞の存在のしかたと意味
幹細胞にはどんなものがあるか
それぞれの組織での存在のしかた
肝臓
損傷を受けやすいため常に新しい細胞と交換する必要がある
通常は入れ変わりはそれほど速くないが、損傷を受けたときは速くなる
肝細胞、クッパー細胞（特殊なマクロファージ）、繊維芽細胞、内皮細胞
の４つからなる、再生するにはそれぞれの増殖が制御されなければならない。 幹細胞ではなくそれぞれが細胞分裂する事によって更新される
血液
多能性である 造血幹細胞
骨髄の中にある、皮膚のようにはっきりした構造がなく、
いろいろな細胞が混在している
皮膚
１０個ほどの基底細胞が集まってつくっている
上皮増殖単位に幹細胞として機能する中心基底細胞をもっている
幹細胞は基底層に密着した基底細胞層にある
分化して有棘細胞、顆粒細胞、扁平上皮細胞となってはがれていく
幹細胞はどんなものか
幹細胞はどのように働いているのか
適切な環境因子からのシグナルを受け取ると、最終分化へむけて進む
幹細胞がどんな役割を果たしているのか
寿命や損傷によって失われた細胞を置き換える方法
・既存の分化細胞が分裂する
・未分化の幹細胞が分裂して、新しい分化細胞を作り出す
その役割を他の方法で果たすとしたらどんなメリット、デメリットがあるか
幹細胞がないとしたらどうなるか
損傷の修復
分化することができないので器官としての修復ができない
（ある種類の細胞が途絶えたらそれで終わり）
なぜにそのような存在のしかたをしているのか
実際の例
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