筋肉の発達
筋形成は胚発生の過程で中胚葉の幹細胞から筋組織が形成されることである。
学習目標
筋肉組織の形成である筋形成のプロセスを説明する
Key Takeaways
Key Points
- ヒト胚性幹細胞は多能性、つまり筋肉細胞を含むすべての細胞タイプに分化することです。
- 筋組織は、線維芽細胞成長因子、血清反応因子、カルシウムからのシグナルに応答して胚の中胚葉層で形成される。
- 線維芽細胞成長因子の存在下で、筋芽細胞は融合して多核筋管となり、筋組織の基礎となる。
- 未使用の筋芽細胞は筋衛星細胞に脱分化し、筋肉が損傷したりストレスを受けたときに新しい筋細胞に分化するのに必要になるまで筋繊維内にとどまる。
- 筋細胞は、筋芽細胞から発生する管状の筋細胞または筋線維である。
- 筋細胞は、心筋、骨格筋、または平滑筋細胞として特化している。
Key Terms
- myogenesis: 胚の発生過程で筋組織が形成されること。
- 中胚葉。 後生動物の胚にある3つの組織層のうちの1つ。 胚の発生を通じて、筋肉、脊椎、循環系など成体の多くの内部器官を生み出す。
- 筋芽細胞。
例
ボディビルダーは、筋芽細胞の筋肉融合と筋衛星への脱分化という自然の発生プロセスを強化し、筋衛星の質量、したがって筋肉のサイズと重量を劇的に増加させます。
胚発生は、胚が形成され、胎児になるまで発達するプロセスです。
胚芽細胞の特徴
骨格衛星筋細胞：衛星細胞は個々の筋線維の基底膜とサルコラマ（細胞膜）の間に存在します。 この細胞は、既存の筋繊維を増やし、新しい筋繊維を形成するために、分化・融合することができる。 ヒト胚性幹細胞（hESC）として知られる内部細胞塊（胚葉）の細胞は、羊膜、卵黄嚢、腹膜、胚そのものという4つの構造を形成するために分化します。 ヒト胚性幹細胞は多能性であり、成体ヒトに存在するあらゆる種類の細胞や、最終的に成体細胞株になる中間前駆細胞のいずれにも分化することが可能です。
胚を形成するhESCの最初の分化は、外胚葉、中胚葉、内胚葉の3つの胚葉と呼ばれる細胞タイプで行われます。 外胚葉は最終的に皮膚（髪や爪など）、粘膜、神経系を形成する。 中胚葉は、骨格や筋肉、心臓や循環器系、泌尿器系や生殖器系、体内の結合組織などを形成する。
筋形成過程
筋形成は、特に胚の発生過程で筋肉組織が形成されることである。 筋繊維は、筋芽細胞が融合して筋管と呼ばれる多核の繊維になることで形成される。 胚発生の初期には、繊維芽細胞成長因子（FGF）が十分に存在すれば、これらの筋芽細胞は増殖する。 FGFがなくなると、筋芽細胞は分裂を停止し、フィブロネクチンを細胞外マトリックスに分泌する。 第二段階は、筋芽細胞が筋管に整列することである。 第3段階は、実際の細胞融合そのものである。 この段階では、カルシウムイオンが発生に重要である。 筋細胞強化因子（MEFs）は筋形成を促進する。 血清応答因子（SRF）は筋形成の際に中心的な役割を果たし、線条体α-アクチン遺伝子の発現に必要である。
筋芽細胞の特徴
筋芽細胞は、胚性前駆細胞の一種で、分化して筋細胞を形成する細胞である。 骨格筋繊維は筋芽細胞が融合して作られるため、筋繊維には複数の核が存在します。 筋芽細胞の融合は、心筋や平滑筋ではなく、骨格筋（上腕二頭筋など）に特異的である。
中胚葉（Mesoderm）。
筋芽細胞：心筋、骨格筋細胞、腎臓の尿細管細胞、赤血球、腸の平滑筋などの筋肉組織が発生する胚層です。 これらの細胞は筋繊維に隣接し、サルコレマと内膜（筋束を個々の繊維に分割する結合組織）の間に位置する。 サテライト細胞は、分化・融合して既存の筋繊維を増やし、新しい筋繊維を形成することができる。 損傷を受けていない筋肉では、衛星細胞の大部分は静止しており、分化も細胞分裂も行わない。 機械的緊張に応答して、衛星細胞は活性化され、最初は骨格筋芽細胞として増殖した後、筋分化を行う。
筋細胞（筋細胞または筋線維としても知られている）は、筋組織に見られる細胞の一種である。 この長い管状の細胞は、筋芽細胞から発生的に生じて筋肉を形成する。 筋細胞には、心筋細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞など、様々な性質を持つ特殊な形態がある。 心筋細胞は、心拍数やその他の機能を制御する電気的インパルスを発生させます
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