細胞増殖の概要

細胞増殖とは、細胞周期の最終段階である細胞分裂 (細胞質分裂) による、細胞数の増加です。細胞増殖は、正常な組織の発生と維持のため生涯にわたり必要です。

細胞増殖は厳密に制御されたプロセスであり、細胞周期チェックポイントを制御する様々な多数のタンパク質が存在します。がん細胞に見られる遺伝子変異は、制御不能な細胞増殖を引き起こします。

細胞増殖を測定する方法

細胞周期は、細胞のサイズがが大きくなるG₁期、DNAが新たに合成されるS期、さらに細胞が成長するG₂期、最終的に細胞が分裂するM期 (有糸分裂期)、の複数の段階からなります。いくつかの細胞は、細胞周期を終了し完全に分裂を停止します。これは、静止期あるいは休止期 (G0期) と呼ばれます。

細胞周期の段階: G₁期：大きさの増大、S期：DNAの合成と複製、G₂期：大きさの増大、M期：有糸分裂と細胞分裂、G₀期：休止。

細胞増殖を測定する最も一般的な方法として、細胞周期アッセイと増殖アッセイの2つがあり、これは、ヨウ化プロピジウムあるいはBrdUのDNAへの取り込みによるものです。

アッセイ

BrdU Cell Proliferation Assay Kit

測定対象

細胞増殖中のDNA合成量を測定します。

アッセイ

Cell Proliferation Tracer Kit

測定対象

アミン反応性色素を利用して細胞分裂を測定します。細胞に取り込まれた色素が細胞分裂によって希釈されていく様子を、複数回の分裂にわたってフローサイトメトリーで追跡します。

アッセイ

ヨウ化プロピジウム

測定対象

DNAのプロファイルに基づいて、細胞周期のさまざまな段階での細胞数を定量します。

細胞増殖を測定するもう一つの一般的な方法は、細胞周期タンパク質や増殖に必要な他のタンパク質の発現量を調べることです。増殖細胞の一般的なタンパク質マーカーとして、以下のようなものがあります。

増殖マーカー

PCNA (Proliferating cell nuclear antigen)

増殖マーカーの説明

DNA複製に重要な役割を果たす、DNAスライディングクランプタンパク質

増殖マーカー

Ki-67

増殖マーカーの説明

非核ヒストンタンパク質は、増殖細胞でのみ高いレベルで発現します。

増殖マーカー

リン酸化Histone H3

増殖マーカーの説明

増殖細胞でリン酸化される核ヒストンタンパク質

増殖マーカー

β-Galactosidase活性

増殖マーカーの説明

β-Galactosidase活性は、増殖していない老化細胞に関与しています