Histology · 1.4
細胞・細胞小器官・核:核
Cytology — Nucleus
🧠 核の見た目(大きい・薄い染色 vs 小さい・濃い染色)は、そのままクロマチンの活動状態を反映する、と覚える。 ユークロマチンeuchromatinユークロマチン(euchromatin)euchromatin(ユークロマチン)(薄く広がる=転写が活発)とヘテロクロマチンheterochromatinヘテロクロマチン(heterochromatin)heterochromatin(ヘテロクロマチン)(濃く凝集=転写が不活発)の比率が核の染色性を決め、これは細胞の機能状態functional status機能状態(functional status)functional status(機能状態)(活発に働いているか、休止しているか)を読み取る手がかりになる。
核膜と核膜孔
核は核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)と呼ばれる二重膜構造に囲まれている。核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)は小胞体(01-2-membranous-organelles)と連続しており、外膜には粗面小胞体rough endoplasmic reticulum (rER)粗面小胞体(rough endoplasmic reticulum (rER))rough endoplasmic reticulum (rER)(粗面小胞体)と同様にリボソームが付着することがある。
- 核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)には核膜孔nuclear pore核膜孔(nuclear pore)nuclear pore(核膜孔)が多数開いており、核膜孔複合体nuclear pore complex (NPC)核膜孔複合体(nuclear pore complex (NPC))nuclear pore complex (NPC)(核膜孔複合体)を介してmRNA・タンパク質などの選択的な出入りを制御する。
- 核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)の内側は核ラミナnuclear lamina核ラミナ(nuclear lamina)nuclear lamina(核ラミナ)(中間径フィラメントintermediate filaments中間径フィラメント(intermediate filaments)intermediate filaments(中間径フィラメント)の一種、ラミン, lamin)に裏打ちされ、クロマチンの配置と核の形態を支える。
クロマチン:ユークロマチンとヘテロクロマチン
染色体を構成するDNA・ヒストンの複合体であるクロマチンは、凝集の程度によって2つの状態に分けられる。
| ユークロマチンeuchromatinユークロマチン(euchromatin)euchromatin(ユークロマチン) | ヘテロクロマチンheterochromatinヘテロクロマチン(heterochromatin)heterochromatin(ヘテロクロマチン) | |
|---|---|---|
| 凝集の程度 | 疎(脱凝集) | 密(凝集) |
| 染色性 | 薄い(淡染性)=淡明核 | 濃い(濃染hyperchromasia; strong (contrast) enhancement濃染(hyperchromasia; strong (contrast) enhancement)hyperchromasia; strong (contrast) enhancement(濃染)性) |
| 転写活性transcriptional activity転写活性(transcriptional activity)transcriptional activity(転写活性) | 活発(遺伝子発現が盛ん) | 不活発(サイレンシング) |
| 対応する細胞の状態 | 活発に機能する細胞(多くの体細胞、幼若な細胞) | 不活発・終末分化terminal differentiation終末分化(terminal differentiation)terminal differentiation(終末分化)した細胞(成熟リンパ球、精子など) |
flowchart TD
A["核内のクロマチン量・凝集度"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='euchromatin'>ユークロマチン</span>が多い→淡明・大型の核"]
B --> C["転写が活発=タンパク質合成の盛んな細胞"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='heterochromatin'>ヘテロクロマチン</span>が多い→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperchromasia; strong (contrast) enhancement'>濃染</span>・小型の核"]
D --> E["転写が不活発=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='terminal differentiation'>終末分化</span>・休止状態の細胞"]
⭐ 「大きく淡明な核+明瞭な核小体=活動性の高い細胞(活動期active phase活動期(active phase)active phase(活動期)の線維芽細胞、03-1-cells)」「小さく濃染hyperchromasia; strong (contrast) enhancement濃染(hyperchromasia; strong (contrast) enhancement)hyperchromasia; strong (contrast) enhancement(濃染)する核=不活発な細胞(線維細胞fibrocyte線維細胞(fibrocyte)fibrocyte(線維細胞)、成熟リンパ球)」という対応は、細胞の機能状態functional status機能状態(functional status)functional status(機能状態)をパッと見分ける最頻出の判定基準。
核小体
核内の核小体は膜構造をもたない領域で、rRNA遺伝子の転写とリボソーム前駆体の組み立てが行われる部位である。タンパク質合成が盛んな細胞(活動期active phase活動期(active phase)active phase(活動期)の線維芽細胞、形質細胞、腺細胞など)ほど核小体が明瞭に発達する。
💡 核小体が目立つ=リボソーム産生が盛ん=その細胞は将来的に活発なタンパク質合成(分泌または自己構造の維持)を行う、という推論が成り立つ。核の見た目(クロマチン量・核小体の有無)だけから、細胞が「今どれだけ働いているか」を読み取れるのが病理・組織診histology組織診(histology)histology(組織診)断の基本技術になる。
まとめ
- 核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)は小胞体と連続する二重膜構造で、核膜孔nuclear pore核膜孔(nuclear pore)nuclear pore(核膜孔)がmRNA・タンパク質の選択的な出入りを制御する。
- クロマチンはユークロマチンeuchromatinユークロマチン(euchromatin)euchromatin(ユークロマチン)(疎・淡染・転写活発)とヘテロクロマチンheterochromatinヘテロクロマチン(heterochromatin)heterochromatin(ヘテロクロマチン)(密・濃染hyperchromasia; strong (contrast) enhancement濃染(hyperchromasia; strong (contrast) enhancement)hyperchromasia; strong (contrast) enhancement(濃染)・転写不活発)に分かれ、核の染色性から細胞の機能状態functional status機能状態(functional status)functional status(機能状態)を推測できる。
- 核小体はrRNA転写とリボソーム組み立ての場で、タンパク質合成が盛んな細胞ほど発達が顕著。