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2019年4月17日 (水)

中心体は細胞分裂誘導だけでなく、分化した細胞の外圧認識及び専門機能発現装置としても存在する

中心体は細胞分裂の誘導装置として取り上げられる事が多いが、分化(=専門特化)した全ての細胞に存在し、専門細胞別の外圧認識及び専門機能発現装置としても存在する。

その基本形は、一次繊毛(1細胞に1本だけある繊毛)で、中心体から発生する微小管が細胞膜をまとって細胞外に突出した、波動及び化学物質を看取するアンテナ様の外圧認識装置である。

また、細胞の分裂機能と、一次繊毛による外圧認識機能は同時に発現できない。なぜならば、細胞分裂の際には中心体と微小管が分裂誘導のために使われるので、その期間に一次繊毛は消失し、分裂期間以外は同じ中心体と微小管が、外圧認識装置としての一次繊毛を構築するからである。

また、中心体の構造としては、微小管の3連管が円状に9本並ぶだけのものと(9+0)、この9本中心に2本の微小管を有するもの(9+2)に分かれる。この違いは、運動性のある繊毛(鞭毛)は(9+2)、運動性の無い繊毛は基本(9+0)だが、(9+2)も存在する。

更に、より分化(専門特化)した細胞では、中心体が作り出す繊毛は様々な形態に分化して各器官の特有の専門機能発現装置として存在している。

その事例は

A《運動性なし》

1.
一次繊毛(単細胞から脊椎動物、運動性無し、一つに細胞に一本)

【微小管構成 9+0】

分化度の低い幹細胞等:原始的な外圧認識装置。

【微小管構成 9+0】

腎尿細管上皮細胞:5個程度の細胞が管を形成し、各細胞が管の内側に微小管が作る一繊毛を出し、管内を流れる尿の流量を感知するメカノセンサーとして機能する。

【微小管構成 9+0】

神経細胞(ニューロン):樹状突起の細胞核付近に存在。微小管が作る繊毛を伸ばして駆動物質レセプターとして機能する。

2.
総合繊毛(主に脊椎動物、運動性無し、繊毛の先が櫛状に分かれたセンサー)

【微小管構成 9+0】

網膜視細胞:微小管が作る櫛状部分が光受容器として働く。

【微小管構成 9+0・9+2】

内耳有毛細胞:キノシリアと呼ばれ、微小管が作る櫛の長さが短→長に連続変化している細胞で、平衡感覚を感知する。

3.
特殊繊毛(主に脊椎動物、運動性無し、繊毛の先が3本に別れたセンサー)

【微小管構成 9+2】

嗅細胞:微小管の先が3本に別れた、匂いを感知するセンサー

B《運動性有り》

1.
鞭毛細胞(単細胞から主に脊椎動物、運動性有り、鞭毛で運動する)

【微小管構成 9+2】

精子:微小管が作る鞭毛で運動。

【微小管構成 9+2】
② クラミドモナス:微小管が作る鞭毛で運動。

2.
マルチキノシリア(主に脊椎動物、運動性有り、細胞の先に細い毛がほうき状についた細胞)

【微小管構成 9+2】

気管上皮細胞:気管に入った細胞外液を、微小管が作る細い多数の繊毛の運動によって、外部へ排出する細胞。

このように、複製された中心体が、細胞分裂と、極めて多様な分化細胞の機能の双方の制御を行う。このことから、中心体には外圧認識機能と同時に、各細胞の機能分化のパターンをも保持している可能性が高い。

そうなると、一つの細胞と多細胞体全体の関係は、全分化細胞の機能を内在させた『部分としての細胞』と、『それらが集まった多細胞体全体』が(波動的に?)相似の情報を持つことになり、このホログラフ的な構造(283373)が、多細胞生物の『部分』と『全体』の調和を作り出しているのかもしれない。

それは、中心体群を統合軸とした、多細胞の共同体のようなものかもしれない。

 

 

 

 

本田真吾

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