0時限目 細胞ごとに異なる寿命と28種細胞表
※ プロローグ:オートファジー研究で2016年ノーベル生理学・医学賞を受賞した大隅良典教授が、夢の中で仙人と出会う場面から物語は始まる。
仙人
「空腹に耐えてみたまえ。俗世の食物より深い真理が隠されているのだ。」
大隅教授(戸惑いながら)
「えっ…でも、ご飯は召し上がってからにしてください、仙人様…」
大隅教授(激しい寝言)
「飢えれば、内なる世界が目覚める。オートファジー、ゴミタンパク質のリサイクル!、ああああ〜」
大隅教授
「夢で仙人と細胞が空腹の智慧を教えてくれました。」
観客たち(雷のような拍手)
「わぁ…飢えながら受賞とは、仙人級の科学者!」
大隅教授(再び夢の中で)
「このノーベル賞は、仙人様のおかげです。」
仙人
「これから新しい時代が開けるであろう。」
細胞ごとに寿命が異なる
佐藤恵子 田中博士、知り合いの方が癌にかかられたのですが、断食をされていました。癌になったらしっかり食べて力をつけるべきではないでしょうか?
田中博士 ああ、はい。体力が弱った状態で断食をするのは危険な場合があると考えます。しかし体力がある程度整った状態で断食をすることは、細胞内のゴミを掃除する過程として、人体全般の健康を改善するのに役立ちます。
鈴木美咲(驚いて) 細胞を掃除するというのはどういう意味ですか。細胞の中にもゴミがあるのですか? 細胞内のゴミは何で掃除するのですか?
田中博士 細胞の中にもゴミがあります。ゴミという意味が「使えないもの」を意味するならばです。これを理解するためには、まず人体組織ごとにそれぞれ異なる寿命を理解するのが良いでしょう。私たちの体の細胞が何個あるかご存知ですか?
山田佳子 100万個?
鈴木美咲 100億個?
田中博士 おおよそ30兆から50兆個ほどあると言われています。私たちの体は216個のそれぞれ異なる組織で構成されているそうです。一種の分業化がなされていると考えられますね。骨細胞、皮膚細胞、神経細胞などなど、構造と機能が違いますよね。ところでこれらの細胞は寿命もそれぞれ異なるのです。
佐藤恵子 細胞ごとに寿命が違うのですか? 細胞は私たち人間の寿命と同じではないのでしょうか? 一度生まれたら死ぬまで使うのではないですか?
田中博士 ハハ。違います。平均的に細胞の寿命は10ヶ月から14ヶ月の間です。ところで寿命がそれぞれ異なります。例えば赤血球の寿命は90日から120日です。最も寿命が短いものの一つは消化管上皮細胞です。例えば食道の上皮細胞は寿命が3日ほどで、小腸上皮細胞は7日ほどの寿命を持つそうです。ところが寿命が非常に長い細胞もあります。神経細胞や心筋細胞は寿命が50年ほどにもなると言われています。
| 細胞種類/組織 | 寿命(日) | 細胞体積(㎛³) |
|---|---|---|
| 脂肪細胞 | 2,248 | 600,000 |
| 赤血球 | 90 | 100 |
| リンパ球 | 7-60 | 200 |
| 好中球 | 1-5.4 | 300 |
| 膵臓β細胞 | 20-30年 | 1,000 |
| 副腎 | 455 | - |
| 精子 | 3-5日 | 30 |
| 卵細胞 | 1 | 4,000,000 |
| 骨髄 | 3.2 | - |
| 線維芽細胞 | 1-3年 | 2,000 |
| 単球 | 1-7.4 | 100-400 |
| 大腸 | 3.5 | 15-25 ㎛半径 |
| 子宮内膜 | 13 | 10-20 ㎛半径 |
| 食道 | 10 | - |
| 心筋細胞 | 25,300 | 15,000 |
| 皮膚上皮細胞 | 64 | 1-15 ㎛半径 |
| 腎臓 | 270 | 10-30 ㎛半径 |
| 肝臓 | 327 | 20-30 ㎛半径 |
| 肺マクロファージ | 81 | 5,000 |
| ニューロン(脳新皮質) | 32,850 | 4,000-10,000 |
| 骨芽細胞 | 8.3 | 4,000 |
| 直腸 | 3.5 | - |
| 唾液腺 | 60 | 8-12 ㎛半径 |
| 骨格筋 | 5,510 | 10-100㎛, 2-3cm長 |
| 平滑筋 | 67.5 | 1-5㎛, 20-500長 |
| 脾臓 | 7.8 | 125 |
| 甲状腺 | 3,180 | 20-250 ㎛半径 |
| 膀胱 | 49 | 5-250 ㎛半径 |
寿命が長い細胞ほど細胞内にゴミが蓄積する
鈴木美咲 わぁ〜、細胞ごとに形と機能が違って、寿命もこれほど大きな差があるのですね。
田中博士 そうです。ところで大きさも非常に違います。赤血球の体積が平均100㎛³で、肺のマクロファージが5,000㎛³です。つまり肺のマクロファージが赤血球より50倍大きいと言えます。骨芽細胞も4,000㎛³ですね。心筋細胞はこれより更に大きく15,000㎛³です。そして脳細胞は4,000から10,000㎛³ほどと知られています。つまり赤血球に比べて神経細胞や心筋細胞は40倍から100倍以上大きいです。寿命も長く、つまり細胞内部にゴミがより多く蓄積する可能性があります。
山田佳子 細胞ごとに形も違いますが、体積も違って寿命も違うというのは今日初めて知りました。私たちが住む家も掃除をしないと汚いものが周りに多くなって、仕事をする時にも効率が落ち、衛生的にも良くありません。だから私は毎朝掃除をします。細胞内部にゴミが蓄積する理由は何なのか気になります。
重要ポイント ● 細胞の寿命と老化
- 人体は30兆〜50兆個の細胞、216種類の組織から構成される
- 細胞の平均寿命は10〜14ヶ月、組織により大きく異なる
- 長寿命·大型の細胞(神経·心筋)はゴミが蓄積しやすい
- 細胞内のゴミ蓄積が老化と疾病の核心メカニズムである