発生における細胞移動

細胞が個々にあるいは集団でどのように移動し、化学的および物理的な手掛かりに導かれて目的地に到達し、組織を構築するのか。

Definition

発生における細胞移動とは、細胞が生まれた場所から機能する場所へと移動する、調節された方向性のある動きであり、胚全体に組織を組み立て、細胞型を分布させるための不可欠なメカニズムです。

Scope

このトピックでは、神経堤細胞、始原生殖細胞の移動、および組織を形成する集合的な動きを含む、発生における方向性のある細胞移動について扱います。誘導因子（化学誘引物質、忌避物質、基質シグナル）、運動の細胞生物学的メカニズム、および単一細胞移動と集合的移動の違いについて論じます。

Core questions

• 移動する細胞はどのようにして進むべき方向を知るのでしょうか？
• どのような細胞メカニズムが方向性のある動きを駆動するのでしょうか？
• 細胞はどのようにして個々ではなく協調した集団として移動するのでしょうか？
• 移動する細胞はいつ停止して定着するように指示されるのでしょうか？

Key concepts

• 化学誘引と化学忌避
• 神経堤細胞の移動
• 始原生殖細胞の移動
• 集合的移動と単一細胞移動
• 運動における細胞-基質および細胞-細胞接着

Mechanisms

移動する細胞は、突起を伸ばし、細胞外マトリックスまたは隣接細胞に接着し、アクチン細胞骨格を介して牽引力を生成して前進し、後続の接着を解除します。方向は誘導因子によって設定されます。すなわち、誘引または忌避シグナルの勾配、接触を介したシグナル、および細胞が移動する基質の特性です。発生中の神経系から剥離する細胞集団である神経堤は、色素細胞から顔の一部に至る構造を形成するために広範囲に移動します。生殖細胞は生殖腺に移動し、多くの組織は、細胞が凝集したシートまたは鎖として移動し、誘導シグナルに共同で応答しながら接触を維持する集合的移動を介して形成されます。

Clinical relevance

発生における移動のエラーは、神経堤疾患や組織の異所性などの状態に寄与し、同じ運動メカニズムは免疫機能や癌転移の中心的な役割を担っています。この項目は教育的なものであり、臨床的なガイダンスではありません。

History

神経堤細胞などの細胞の移動行動は、古典的な発生学者が標識化や移植を用いて記録しました。その後の分子生物学的研究により、これらの動きを指示し、駆動する誘導因子と細胞骨格のメカニズムが特定されました。

Seminal works

• gilbert2016

Frequently asked questions

細胞は発生中にどのようにして道を見つけるのでしょうか？

細胞は、誘引物質または忌避物質の勾配や、這い進む表面からのシグナルといった誘導因子に従って、正しい目的地へと移動します。

神経堤とは何ですか？

神経堤は、発生中の神経系から離れて広範囲に移動する移動性の細胞集団であり、色素細胞、神経、顔や頭蓋骨の一部など、多様な構造を生じさせます。