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胞子様細胞は、動物組織内で休眠状態にあり、ストレスや損傷を受けると成体幹細胞として活性化し、胞子に特徴的な挙動を示す多能性細胞であると提唱された。これらは2001年にチャールズ・ヴァカンティとマーティン・ヴァカンティ兄弟および同僚によって提唱された。[ 1 ] [ 2 ]日本の研究者との共同研究により、ストレスや損傷によって新たに多能性細胞が作られたSTAP細胞が発見されたように見えた。この研究は2014年に発表されたが、すぐに小保方晴子による不正な研究によるものであることが判明した。
胞子様細胞は、ヒトを含む成体生物における特定の種類の幹細胞であると考えられており、小型で多機能であり、生物の他の細胞が分裂、成長、死滅する間、ほとんどの場合休眠状態の「胞子様」状態を維持している。休眠状態にもかかわらず、何らかの外部刺激によって活性化されれば、増殖、分裂し、最初に分離された組織環境に適した特性を示す他の細胞型に分化する能力を保持しているようである。この新しい細胞を再生し続ける能力は、他のすべての細胞が死滅した動物、特に寒冷環境への曝露によって死亡した動物において、試験管内条件下で実証されている。
胞子のような細胞は、特別な保存技術を用いずに未処理の組織で、-86 °C で凍結してから解凍した場合、または 85 °C で 30 分以上加熱した場合、生存可能であるとされている。このことから、研究者たちは、数十年間永久凍土に堆積した凍結死骸の組織サンプルから胞子のような細胞を活性化しようと試みてきた(100 年以上前のセイウチの冷凍肉、アラスカのマンモスとバイソンは 5 万年前のものと推定されている)。Vacanti らは、これらの特異な細胞は、損傷や病気によって活性化されるまで休眠状態にあり、病気や損傷によって失われた組織を再生する可能性を秘めていると考えている。細胞のサイズが 5 マイクロメートル未満であることから、ヒトゲノム全体を含むにはかなり小さいように思われるため、著者らはこれらの細胞について「最小ゲノムの概念」を推測している。
チャールズ・ヴァカンティはハーバード大学に移籍後もこれらの細胞の研究を続け、肺組織でこれらの細胞を特定した胸部外科医の小島浩二と共同研究を行った。 [ 3 ] 2008年からハーバード大学の研究室で大学院生の小保方晴子と共同研究していたヴァカンティは、後にこの理論を改良し、ストレスや損傷が体細胞の多能性の発達を実際に引き起こす可能性があると示唆した。彼は2010年にフロリダで開催された会議で小保方と大和正之にこのことを初めて提案した。大和は独自に同じ結論に達していた。小保方日本に戻り、理化学研究所でこの研究を続けた。[ 4 ]ヴァカンティは2012年7月に心血管麻酔学会でこれらの結果を発表し、[ 5 ]その後2014年1月に科学誌ネイチャーに、単純な酸処理によってマウスの血液細胞が多能性になる可能性があることを示唆する2つの論文が掲載された。[ 4 ]ボストン・グローブ紙は、「彼の発見は、科学がいかに専門的であっても、時には少しの無知が美徳となることもあるということを思い出させてくれる。幹細胞の専門家であれば、ヴァカンティが1990年代後半から断続的に続けてきた実験を試みる気にもならなかっただろう」と報じた。[ 3 ] STAPの2つの論文は、理化学研究所の調査でデータが捏造されたと結論付けられた後、2014年7月に撤回された。 [ 6 ] [ 4 ]
研究者のマリウス・ラタジャックは、胞子のような細胞を、非常に小さな胚様幹細胞、また非常に小さな成体幹細胞であるとも提案されている自身の考えと関連付けている。[ 7 ]