極体

極体は、卵子形成中に卵細胞と同時に形成される小さな半数体細胞ですが、通常は受精する能力はありません。卵子内の極性の位置からその名前が付けられています。

動物の特定の二倍体細胞は、減数分裂後に細胞質分裂を起こして卵細胞を作る際、不均等に分裂することがあります。細胞質の大部分は1つの娘細胞に分離され、それが卵子または卵子になりますが、小さな極体はわずかな細胞質しか得られません。極体はアポトーシスによって死滅して崩壊することが多いですが、場合によっては残って生物のライフサイクルにおいて重要な役割を果たすことがあります。^[1]

極体双生児は減数分裂における双生児の形態の一つで、1つまたは複数の極体が分解されずに精子によって受精すると考えられている。^[2]

原理的には、卵細胞と極体が別々の精子によって受精すれば、双胎化が起こります。しかし、たとえ受精が起こったとしても、精子と極体が融合して形成された受精卵には、発達中の胚に栄養を与えるのに十分な細胞質や蓄えられた栄養素がないため、通常はそれ以上の発達は起こりません。

極体は1824年にカールスによって腹足類で初めて報告されたが、その役割は1875年のブチュリ、1876年のジアルド、そして1877年のヘルトヴィヒの研究まで明らかにされなかった。これらの構造は卵の破片や排出された卵黄の塊と混同されることが多かったが、最終的には方向性体（またはリヒトゥングスケルパー）と呼ばれるようになった。これは成熟分裂が始まる場所を意味する用語である。「ポロサイト」や「極体」という一般名は、卵における極性位置に由来している。^[1]極体は、20世紀初頭にO.ヘルトヴィヒ、T.ボヴェリ、ELマークによって、精子がまれな例外を除いて受精できず、化学的に分解を引き起こしたために崩壊した機能しない卵細胞であると特徴付けられた。^[3]

極体は、卵子の減数分裂によって生成された二倍体染色体セットの半分を除去し、半数体細胞を残す役割を果たします。極体を生成するには、細胞が非対称に分裂する必要があり、これは細胞膜上の特定の点の近くの溝の形成によって促進されます。染色体の存在は、アクトミオシン皮質帽、ミオシンIIリング構造、および一連の紡錘糸の形成を誘発し、その回転は細胞膜の端での陥入を促進し、極体を卵母細胞から分離します。^[4]

減数分裂エラーは極体の異数性につながり、ほとんどの場合、異数体の接合子が作られる。エラーは各極体を作る2回の減数分裂のどちらでも起こり得るが、最初の極体の形成が2番目の極体の染色体構成に影響を与えるため、最初の極体の形成中にエラーが起こるとより顕著になる。例えば、最初の極体の前分裂（分裂後期前の染色分体の分離）は異数体極体の形成を引き起こす可能性がある。したがって、最初の極体の形成は健康な接合子の形成において特に重要な要素である。^[5]

しかし、染色体異常のある極体が必ずしも異常な受精卵の発達を引き起こすわけではない。異数性が相互的であれば、正倍数体受精卵が作られることがある。つまり、一方の極体に余分な染色体があり、もう一方には同じ染色体が欠けている（片親性二染色体性も参照）。余分な染色体が卵母細胞に渡されるのではなく極体に吸収されれば、三染色体性は回避できる。これが偶然の出来事なのか、微小環境によって何らかの影響を受けているのかは不明である。少なくとも1つのケースでは、この正倍数体受精卵が発達を経て正常な染色体数を持つ健康な子供として誕生するまで追跡されている。^[6]

極体生検は、卵母細胞の極体を採取することです。極体を採取した後の分析により、卵母細胞の生存率や妊娠の可能性、また妊娠によって生じる人の将来の健康状態を予測することができます。後者の使用により、極体生検は着床前遺伝子スクリーニング（PGS）の一種となります。胚盤胞生検と比較すると、極体生検は潜在的にコストが低く、有害な副作用が少なく、異常の検出感度が高い可能性があります。^[6] PGDで極体を使用する主な利点は、受精や正常な胚の発育に極体が必要ないため、胚に悪影響がないことです。

PB 生検の欠点の 1 つは、胎児に対する母親の寄与に関する情報しか提供されないことです。そのため、母親から受け継がれる常染色体優性疾患および X 連鎖疾患は診断できますが、常染色体劣性疾患は部分的にしか診断できません。もう 1 つの欠点は、遺伝物質の劣化や、ヘテロ接合性第一極体につながる組み換えイベントなどにより、診断エラーのリスクが高まることです。

いくつかの種では、極体が卵細胞と再融合することがあり、その結果、片方の親しか持たない生存可能な胚が生じることがあり、これを単為生殖と呼ぶ。^[7]

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  卵子の成熟過程における染色体数の減少を示す図。
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  卵子の成熟と精子細胞の発達の過程における類似性を示す図。
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  マウスの卵子における受精の過程。
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  ヒトデ卵母細胞の動物極から突出した極体