わかりやすく図解！上皮細胞やニューロンの発達に関連する抗体をご紹介 細胞極性マーカー

細胞極性（cell polarity）に関わるマーカー抗体を紹介します。

細胞極性は、細胞の非対称性であり、細胞の構成成分が、一つの細胞内で空間的に異なる分布を示すことを指します。代表的な細胞極性である『上皮細胞極性（epithelial cell polarity）』および『神経細胞極性（neuronal cell polarity）』について解説します。

• 細胞極性とは?
• 上皮細胞極性（epithelial cell polarity）について
• 神経細胞極性（neuronal cell polarity）について
• 細胞極性マーカー

■ 細胞極性とは?

細胞極性（cell polarity）とは、細胞が有する空間的、形態的、および構造的に非対称な方向性（異方性）です。すなわち、同一細胞において、形態や構造、細胞の構成成分（細胞膜、複合体、細胞骨格を構成するタンパク質や脂質）が空間的に特徴的な分布（偏り）を示すことを指します。細胞内成分が非対称に分布することによって、細胞は、輸送や細胞内シグナル伝達、メカノセンシング等、様々な機能を発揮することができます。細胞極性の例として、頂端膜-基底外側膜の方向性を有する『上皮細胞極性（epithelial cell polarity）』、2種類の神経突起（樹状突起と軸索）を形成する『神経細胞極性（neuronal cell polarity）』があります。

■ 上皮細胞極性（epithelial cell polarity）について

上皮細胞は、特殊な細胞結合（細胞ジャンクション/cell junction）を介して連結された連続的な細胞層を形成します。関連する接着構造と関連分子を以下に示します。

• アドヘレンスジャンクション（接着接合/adherens junctions）
  ：ネクチン-PVRLタンパク質、E-カドヘリン、αカテニン、βカテニン
• タイトジャンクション（密着接合/tight junction）
  ：閉鎖帯（zonula occludens）タンパク質、例：ZO-1、オクルディン
• デスモソーム（desmosome）

これらの接着構造によって、頂端膜（apical membrane）と基底外側膜（basolateral membrane、側底膜）という2つの特徴的なコンパートメント（区画）の形成が可能になります。通常、頂端膜は、外部環境に面し、一方、基底外側膜は、インテグリンとその受容体を介して基底膜の細胞外マトリックス（ECM）に連結されています。

頂端膜の形成は、膜貫通タンパク質ファミリーの一つであるCrumbsファミリー（例：CRB3）と、関連する細胞質多タンパク質PAR複合体（例：PARD3）によって制御されます。基底外側膜は、SCRIB複合体の活性によって維持されます。細胞骨格、特にアクチンフィラメントと微小管は、極性を維持する役割を果たします。

図1. 上皮細胞極性の概略図（接着構造と関連分子）。頂端膜および基底外側膜、タイトジャンクションおよびアドヘレンスジャンクション、ならびに細胞極性調節に関与する主要細胞構造。

■ 神経細胞極性（neuronal cell polarity）について

神経発生の過程で、丸みを帯びた神経細胞に、いくつかの短い葉状仮足（ラメリポディア/lamellipodia）が生じます。これらのうち一つが、急速な成長段階を経て『軸索』になり、残りは『樹状突起』になります。アクチンフィラメント、微小管、およびそれらの結合タンパク質は、成長、安定性、および細胞骨格に沿った輸送を調節します。細胞骨格関連タンパク質は、神経細胞極性の確立と維持に重要な役割を果たします（図2）。したがって、細胞骨格関連タンパク質は、様々な細胞のニューロン（神経細胞）部分のマーカーとして広く使用されています。微小管結合タンパク質Tauとニューロフィラメントタンパク質（特にNF-L：図6）は、よく使用される軸索マーカーです。

MAP2は、微小管の間隔と安定性を調節するチューブリン結合タンパク質で、樹状突起と細胞体のマーカーです（図7）。組織特異的スプライシング調節因子であるNeuN（図8）は、有糸分裂後ニューロン（post-mitotic neurons）の核の視覚化に使用されますが、体細胞にも存在する場合があります。TUBB3（TuJ1）は、βチューブリンの一種で、細胞体および樹状突起、ならびに軸索に存在するため、一般的なニューロンマーカーとして頻繁に使用されています。

図2. 神経極性の発達および神経極性マーカー

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