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多核細胞（多核細胞または多核細胞とも呼ばれる）は、複数の核を持つ真核 細胞であり、複数の核が1つの共通の細胞質を共有しています。多核細胞の有糸分裂は、すべての核が同時に分裂する協調的で同期した方法で発生することも、個々の核が時間と空間で独立して分裂する非同期で発生することもあります。特定の生物は、そのライフサイクルに多核段階を持つ場合があります。たとえば、粘菌には、マラリア原虫と呼ばれる栄養多核のライフステージがあります。[1]
通常、多核化のケースとは見なされないが、植物細胞は原形質連絡によって共通の細胞質を共有しており、動物組織のほとんどの細胞はギャップ結合を介して隣接する細胞と連絡している。[2]
多核細胞は、形成されるメカニズムによって、[3] [4]「合胞体」（細胞融合によって形成される）または「多核細胞」（細胞質分裂を伴わない核分裂によって形成される）に分類されます。[5]
多くの渦鞭毛藻類は2つの核を持つことが知られています。他の多核細胞とは異なり、これらの核には2つの異なるDNA系統が含まれています。1つは渦鞭毛藻類由来で、もう1つは共生珪藻類由来です。[6]
呼吸器系の病原体であるマイコプラズマ・ニューモニエなどの細菌の中には、ゲノム複製と細胞分裂の間に遅延が生じることで多核フィラメントを形成するものがある。[7]
用語
生物学者の中には、多核細胞形態（シンシチアとプラスモディア）を指すために「無細胞」という用語を使用する人もいます。これは、「無細胞」粘菌を純粋に「細胞」の粘菌（そのような構造を形成しない）と区別するためです。[8] [9] [10]この用法は不正確であり、素人にとって非常に誤解を招くため、推奨されません。
「シンシチウム」という用語を広い意味で使用し、多核細胞の種類すべてを指す人もいますが[11]、種類ごとに用語を区別する人もいます[12] 。
生理学的例
シンシチア
シンシチウムは、哺乳類の胎盤などの通常の生物学的プロセスを通じて、またはHIVなどの特定の病原体の影響下で細胞膜の融合を介して形成される多核細胞です。[13] [14]他の例としては、哺乳類の骨格筋細胞、植物のタペート細胞、ダグラスモミの種子の貯蔵細胞などがあります。[15]哺乳類の多形核白血球は多核細胞ではありませんが、その核の葉が非常に深く分岐しているため、最適でない顕微鏡下では多核細胞のように見えることがあります。
破骨細胞は、人体によく見られる多核細胞で、骨を溶かす酸を分泌して骨の維持と修復を助けます。破骨細胞は、前破骨細胞の融合により、通常、細胞あたり 5 つの核を持っています。
クロララクニオ藻は融合により多核細胞を形成し、多核細胞ではなく合胞体である。この合胞体は、アメーバ状の運動を示す細胞壁のない多核原形質体という意味で、プラスモディウムと呼ばれる。[16]他の例としては、一部のプラスモディオフォリド類、一部の半胞子虫類、[17]および細胞性粘菌類（ディクチオステリド類およびアクラシド類）のグレックスが挙げられる。
胎盤
胎盤は、母親と胎児の間で栄養素、酸素、老廃物、その他の物質を輸送する一時的な器官であり、胎児と母親の間のインターフェースを形成する合胞体層で部分的に構成されています。 [18]単純なインターフェース機能の実行に加えて、胎盤合胞体は、ウイルス、細菌、原生動物による感染に対するバリアとしても機能し、これはこれらの細胞の独特の細胞骨格特性によるものと考えられます。[18]
多核細胞
さらに、多核細胞は、核分裂が細胞質分裂なしで起こる特殊な細胞周期から生成され、その結果、大きな共細胞または原形質体になります。糸状菌では、多核細胞が数百メートルに及ぶ場合があり、単一細胞の異なる領域は劇的に異なる微小環境を経験します。他の例としては、変形菌類粘菌(粘菌類)の変形菌や、マラリアを引き起こすPlasmodium寄生虫の分裂体などがあります。
病理学的な例
多核細胞は、細胞周期の制御が乱れた結果として病的な状態下で発生することもあります(例: 一部の二核細胞や転移性腫瘍細胞)。
ヒト免疫不全ウイルス
前述のように、シンシチウムはHIVの作用によって誘導される可能性があり、その場合、T細胞は細胞膜上のウイルス由来タンパク質の作用によって融合します。[14] Tリンパ細胞でのウイルス複製中に、大量のウイルスエンベロープ糖タンパク質（Env）が合成され、細胞膜に輸送され、そこで新しいウイルス粒子に組み込まれます。しかし、Env分子の一部は隣接するT細胞受容体と相互作用し、これにより細胞が十分に接近してトリガーイベントが発生し、2つの宿主細胞の融合に至る可能性があります。これは、2つの細胞膜が密接に接触しているためと考えられます。[19]この相互作用はCD4 + T細胞に特有のものである可能性があり、この受容体を欠く細胞は実験室環境でシンシチウムを形成できませんでした。[20]
参考文献
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