【第19章】細胞のつながりを支える仕組み――細胞接着と細胞外マトリクスのしくみ

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私たちの体を形作る細胞たちは、ばらばらに存在しているわけではありません。細胞は互いに接着し、組織として統一された機能を果たすために、巧妙な接着構造と、細胞の外部を埋める**細胞外マトリクス(Extracellular Matrix, ECM)**によって支えられています。

細胞接着の3つの主要構造

細胞同士の接着にはいくつかの異なる構造が関与しています。代表的なものを紹介します。

  • タイト結合(tight junction):上皮細胞の間で、物質の漏れを防ぐ“封印”のような構造。バリア機能に重要です。
  • 接着結合(adherens junction):アクチンフィラメントと連動し、細胞同士を安定的に結合。発生や形態形成に関与します。
  • デスモソーム(desmosome):中間径フィラメントと連結して、強靭な接着を提供。特に皮膚や心筋など機械的ストレスの高い組織に重要です。

これらの構造には、**カドヘリン(cadherin)**というカルシウム依存性の接着分子が中心的役割を果たしています。

細胞外マトリクス(ECM)とは?

ECMは細胞の外に存在するタンパク質や多糖のネットワークで、以下のような働きを担います。

  • 構造的支持:組織の強度や弾力を提供
  • 情報伝達:細胞に対して接着や分化、移動のシグナルを伝える
  • 組織の再生や修復:損傷後のリモデリングに関与

代表的なECM成分には、以下のようなものがあります:

  • コラーゲン:張力に強く、皮膚や腱、骨の構造を支える
  • フィブロネクチン:細胞の移動や接着を仲介
  • ラミニン:基底膜に多く、細胞極性の形成に重要
  • プロテオグリカン:多糖とタンパク質から成り、組織の水分保持やシグナル伝達に関与

細胞接着と細胞骨格の連携

細胞接着構造は、細胞骨格(アクチンや中間径フィラメント)と直接連結しています。これにより、外部からの力を内部に伝えたり、逆に内部の変化が外部にも影響を与える「インサイド・アウト/アウトサイド・インシグナリング」が可能になります。

また、ECMとの接着には**インテグリン(integrin)**が重要な役割を果たし、細胞の形態や移動、さらには生死の決定にも関わります。


まとめ

細胞がバラバラにならず、組織として機能するためには、接着構造と細胞外マトリクスの密接な連携が欠かせません。これらの機構は、発生、再生、免疫応答、がん転移など多くの生命現象に関わっており、分子レベルでの理解が進むことで、医療やバイオテクノロジーにも応用が期待されています。


参考文献・引用元
本記事は『Molecular Biology of the Cell』(6th edition, Alberts et al.)の内容を参考に、教育・解説目的で要約・再構成したものです。著作権を尊重し、教科書の構成や図表は転載していません。

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