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をお願いします。(2021年5月)細胞接着(さいぼうせっちゃく、英: cell adhesion、cell attachment)は、細胞同士が付着、あるいは細胞が細胞外マトリックスに付着していることをさす。血液細胞のような浮遊性の細胞を除くと、多細胞生物では、個々の細胞は独立して存在することはない。すべての細胞は細胞接着し、特定の組織・器官の構造と機能を形成・維持し、コミュニケートし、感応し、修復し、個体の生存をつかさどっているのである。
なお、同じような用語に「細胞結合」(cell junction)がある。@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}「細胞結合」と「細胞接着」の用語の上下関係は、専門家でも曖昧だが、1つの考え方は、同格の用語で、「細胞結合」は形態的な細胞の構造に重点を置き(細胞組織学の用語)、細胞接着は結合(接着)するプロセスや仕組みに重点をおいた(細胞生理生化学の用語)というものである[独自研究?]。 発生生物学では、数世紀にわたって観察されてきた発生過程の生命現象が、ここ数十年、現象を担うタンパク質と遺伝子が同定され、顕微鏡の発達による微細な形態的観察も合わせ、分子レベルの相互作用で理解されるようになってきた。 1908年、米国・ノースカロライナ大学のウィルソン(HV. Wilson[1])は、色の異なる2種類の海綿を1つ1つの細胞までバラバラにしてから混ぜると、同じ色同士の細胞が集塊を作ることを発見した。この現象を細胞選別と呼ぶ。
歴史
発生生物学の材料として、ウニやイモリが多用されていたが、1950年代、ニワトリ、マウス、ヒトなどの動物細胞を用いた細胞培養法が確立されていく。米国・シカゴ大学のイスラエル系米国人・モスコーナ(A.Moscona)が、トリプシンなどのタンパク質分解酵素による細胞解離法を開発し、細胞培養法を確立していく。継代培養(英:subculture)が可能な哺乳類細胞系(cell line)、細胞株(cell strain)、細胞クローン(cell clone)が次々と樹立されていく。
1950年代後半、モスコーナは、高等動物の培養細胞を用いて、細胞を浮遊状態で旋回培養すると、もとの組織に近い細胞の集塊を作ることを発見した[2]。例えば、肝臓からの細胞浮遊液と腎臓からの細胞浮遊液を混合して旋回培養すると、一度、均一な細胞集塊をつくるが、徐々に、肝臓の細胞は肝臓の細胞同士、腎臓の細胞は腎臓の細胞同士と、同種の細胞同士の集塊を作る。これを細胞選別と呼ぶと前述した。一方、同じ種類の細胞だが、異なる動物種だと、均一の細胞集塊を作る(キメラになっている)。例えば、ニワトリの軟骨形成細胞とマウスの軟骨形成細胞の細胞浮遊液を混合して旋回培養すると、均一な細胞集塊をつくり、時間が経過しても、ニワトリ由来細胞とマウス由来細胞に分離することがない。
細胞は、細胞選別する前に「細胞‐細胞接着」をする。この「細胞‐細胞接着」は、非特異的な分子間引力・結合力、つまり、万能の「のり」物質が担っている、あるいは、細胞表面の+?の電気的な親和力と考えられた時代もある。これは、「細胞‐基質接着」では、1970年代、アミノ酸・リジンのポリマーポリリジン(polylysine)を培養プラスチック容器の表面にコートし、細胞の接着性を向上させ、細胞培養を行なうことが行われていたことに起因する[3]。ポリリジンは+荷電した高分子である。それで、「細胞‐細胞接着」の細胞接着も非特異的ではないかと考えられた。
しかし、非特異的な分子や電気的な親和力では、細胞接着(細胞選別)の特異性を説明できず、生命科学の立場からも、生化学者が抗原抗体反応や酵素反応の特異性をタンパク質で解明してきた時代の影響受け、細胞生物学者も、細胞接着の特異性はタンパク質が担っていると考えるようになった。
1973年、英国 王立がん研究基金 のリチャード・ハインズ(Richard O. Hynes)が細胞表面にあるタンパク質・フィブロネクチン(細胞外マトリックスにあるタンパク質の1つ)を発見し[4]。1976年、米国・NIH・国立がん研究所のケネス・ヤマダ(K.M. Yamada)が、フィブロネクチンをまいた培養皿に細胞が接着すること、つまり、フィブロネクチンの細胞接着活性を発見した[5] 。