定義.体細胞は、胚から配偶子、対体細胞へと進化する。
基本的に、生殖細胞は、動物の有性生殖に関与する卵細胞および精子細胞（配偶子）の胚前駆体である。 脊椎動物では、これらの細胞は生物の生殖器官に移動する前の初期発生において胚の外に起源を持つ。
例えばマウスでは、消化前の着床後胚（まだ子宮壁にくっついていない胚）から発生する。
* 生物のすべての細胞は始原生殖細胞（PGC）の子孫であることから、PGCはしばしば全能性（Totipotent）と呼ばれることがある。
生殖細胞の特徴には、以下のようなものがあります。
- 円形または楕円形
- サイズが大きい（生物によって10～20umの範囲）
- 扁平である。 偏心した核
- アメーバ運動で移動する
- 高いアルカリフォスファターゼ活性
生殖細胞の胚発生
他の細胞（体組織）と同様に生殖細胞の発生も生殖能力を持つ生物となるために高度に制御されています。 脊椎動物では、このプロセスはPGC specification（生殖細胞仕様）と呼ばれ、2つのモード、すなわち誘導モードと生殖質に分けられる。
*生殖細胞仕様とは、生殖細胞が脇に置かれるプロセスを意味する。
生殖細胞-この生殖細胞指定のメカニズムでは、母方から受け継いだタンパク質（RNA、いくつかのオルガネラなどを含む）が、卵子内または初期胚内の特定の場所に、細胞の生殖細胞への分化を指示する指導情報を置いておかれる。
例えばD. melanogasterでは、ナース細胞で作られたタンパク質やRNAは、細胞質ブリッジを通して卵母細胞に運ばれ、卵母細胞に付着すると卵形質の後方に局在する。 2027>
多くの研究から、生殖質の喪失は生殖細胞の欠如または減少と関連しており、生殖質の構成要素が生殖細胞の発生に重要であることが証明された。
誘導
生殖質指定と比較して、誘導はほとんどの動物にとってより一般的な生殖細胞指定のメカニズムであることが示されている。 2027>
マウス胚では、他の多くの動物胚と同様に、胚外外胚葉が上胚葉にシグナル (Bmp4/8- Bone marrow promoting factor 4/8) を送り、それが間期の細胞を刺激して始原生殖細胞に発達させるのである。
生殖細胞がエピジェネティックに分化する（生殖細胞が関与する）生物には、以下のようなものがある。
- サンショウウオ
- その他のトカゲ
- 哺乳類（ヒト、ヒヒなど）
- 鳥
誘導の結果生殖細胞が作られる生物には、以下のようなものがある。
- ゼブラフィッシュ
- ショウジョウバエ
- C. elegans
Development
生殖幹細胞として、始原生殖細胞は胚発生の初期（生物の種類によって数日から数週間）に胚の外にある小さな細胞群に由来します。
ヒトの場合、これらの細胞の最初の集団は、胚発生の第3週目に、卵黄嚢の中の関節腔近くにある背側壁の内胚葉で見つけることができます。
胚発生の約4週目に、細胞（原始生殖細胞）は外胚葉から胚の中に移動し始め、胚外性（内胚葉と中胚葉と呼ばれる卵黄嚢の区画にある）になる。 ここから（胚の発達の次の2週間）、生殖細胞は増殖しながら生殖腺に向かって移動を開始する。
この移動は、主に以下の3つの段階に分けられる。
-第2移動期-アメーバ運動を利用して、始原生殖細胞が間充織（背側腸間膜の間葉系細胞）から生殖隆起に向けて移動する。
– 植生期-生殖腺（生殖隆起部）に到着して植生する、移動の最後の段階である。
* 生殖細胞のプログラムが始まるには、まず体細胞遺伝子の発現が抑制される。
* 始原生殖細胞の増殖と移動は、マウスではTGFbeta1などの因子に影響を受けることが明らかにされている。 これらの因子は生殖隆起から放出され、細胞がこの領域に移動するよう影響を与える。
生殖細胞の同定に用いられる特徴
大きな核を持ちサイズが大きいことに加え、生殖細胞には不規則な輪郭、高い細胞質密度、顕微鏡で見たときに丸または楕円形に見えることもある。
細胞の末梢の細胞質に高いアルカリフォスファターゼ活性が観察される。
これらの細胞の細胞質に見られる特異的なRNAやvasaなどのタンパク質は、始原生殖細胞の検出のための分子マーカーとして利用されている。
生殖細胞の他の構成要素（超微細構造）には、以下のようなものがあります。
- 核物質
- リボソーム
- ミトコンドリア-丸い形
- 細胞質内に無秩序に散らばる卵黄と油の粒子
- 胚細胞質/胚漿
機能。 配偶子。 生殖細胞から配偶子への発生
生殖細胞が配偶子へと発生する前に、まず、雄と雌でそれぞれ雄または雌の配偶子へと発生するための準備として多くの変化が起こります。
2002年に行われた研究により、生殖腺（男性または女性の生殖腺）に到達すると、細胞のゲノム上に存在するインプリント遺伝子のメチル化マークを取り除くDNA脱メチル化が行われることが明らかにされました。 2027>
このことは、新しいエピジェネティックマークが、発達中の胚の性別を反映することを保証するために、特に重要です。 胚の性決定後、遺伝子の痕跡は母性または父性として適切に再確立される。 このプロセスには、シトシンヌクレオチドの一部にメチル基を付加するDNAメチルトランスフェラーゼとして知られる酵素が関与しています
* 女性の場合、新しい刻印は減数分裂の第1段階（胚発生後）に行われます。 しかし、男性では減数分裂の前に起こる。
生殖腺では、急速な分裂増殖により始原細胞の数が増加する。 これによって生殖細胞の数は数千から数百万に増加する。
配偶子産生に関しては、胚発生時に形成された生殖細胞は、卵形成（女性）と精子形成（男性）に関与する。 雌の場合、卵巣のPGCがウーゴニアと呼ばれる未熟な生殖細胞群を形成することから始まり、これらの細胞はまず分裂という細胞分裂の過程を経て、妊娠20週以降の胎児期中期に至り、一部はアポトーシスにより破壊されるが、残りの細胞（初代卵子）は休止したまま青年期を迎える。 雄ではこの過程が精巣で行われ、2倍体である精原細胞が作られる。
* 2倍体である精原細胞は、分裂を経て精原細胞／卵原細胞を作り、最終的に初代精母細胞／卵母細胞となる。
一次卵母細胞と精母細胞はともに2回の減数分裂を経るが、精母細胞の減数分裂過程では4つのハプロイド細胞（精子細胞）が作られ、一次卵母細胞の減数分裂過程では1つのハプロイド卵が作られる。
* 2倍体細胞（始原生殖細胞など）が2セットの染色体（2n）を持つのに対し、2倍体細胞（成熟精子細胞など）は1セットの染色体（n）のみであること。
*ハプロイド配偶子（女性からの卵子と男性からの精子細胞）が結合すると、2倍体の接合子が生まれ、それが成長を続けて新しい個体を形成する。
生殖細胞対体細胞
胚の発生初期に、生殖細胞は体細胞から切り離されます。 この分離は一度起こると元に戻らず、それぞれの細胞群がそれぞれの経路に進む。
一部の生物では、この分離が成体になってから起こることが示されている。
したがって、体細胞と生殖細胞は、いくつかの特徴によって区別される異なるタイプの細胞である。 たとえば、生殖細胞に比べて体細胞は、ほとんどの場合、無性生殖に関与する通常の体細胞である
そのため、生殖細胞以外の通常の細胞タイプである。 有糸分裂によって、相同染色体を2組（2n）含む同一の娘細胞が作られるため、2倍体細胞となる。 そのため、有糸分裂によって作られる各細胞（有糸分裂細胞）は、親細胞に似ている。
* いくつかの種は、ハプロイド体細胞を含むことが示されている。
細胞分裂によって生物の多細胞体を作る体細胞とは異なり、胚細胞は、有性生殖に関わるハイポイドである配偶子を作るための細胞分裂を行っている。
細胞の大部分を占める体細胞とは異なり、生殖細胞は体のさまざまな組織に配置されているため、その数は少なく、主に配偶子の生産に関与する。
* 2種類の細胞にはいくつかの違いがあるが、いくつかの類似点もある。 一方、どちらも体内で特定の役割を果たす特定の種類の細胞に分化します。
ガン・腫瘍における生殖細胞
万一始原生殖細胞が方向を誤って生殖腺以外の部位（一般に生殖腺外部位と呼ばれる）に留まった場合、生殖腺以外の部位では機能を発揮できないので通常は死んでしまいます。 3056>
生殖細胞腫瘍はまれですが（小児および10代のがん全体の2～4％を占める）、いくつかのタイプの生殖細胞腫瘍が確認されています。
これらには以下のものがあります：
生殖腺腫瘍
これらの腫瘍は、次のように子どもの生殖器（性腺）に発生するタイプの腫瘍です。
卵巣胚細胞腫瘍：ほとんどの場合、10～14歳の女児の片方の卵巣に発生することが分かっています。 卵巣胚細胞腫瘍は、卵巣に発生しますが、体の他の部位に転移する可能性もあります（悪性腫瘍）。 しかし、ほとんどの場合、これらの腫瘍は非がん性で、奇形腫として知られる嚢胞に発展します。
精巣胚細胞腫瘍-精巣がんの大部分は、胚細胞から始まることが分かっています。 これらのがんは、10代や若い男性によく見られます。
精巣がんは、主に以下の2つのカテゴリーに分けられます：
セミノーマ
100％セミノーマとなる腫瘍は、次のカテゴリーの精巣がんと異なっています。 主に精巣に発生しますが、縦隔を含む他の生殖腺外の部位に発生するケースも少なくありません。 他の精巣がんに比べて、セミノーマは非常に治りやすく、生存率も最も高いがんです。
非セミノーマは、以下のようないくつかのタイプのがんに分けられます。
– 卵黄嚢腫瘍 – 内胚葉洞腫瘍としても知られる卵黄嚢腫瘍は、一般的に精巣と卵巣に発生し、体の他の部位（例：リンパ節）に急速に転移する傾向があります
– 奇形腫 – このタイプの腫瘍は始原細胞の方向が誤っていたときに発生します。 その結果、毛髪、皮膚、軟骨などの分化した組織を含む腫瘍が形成される。 この種の腫瘍は、主に口腔内や仙骨部などの部位で発見される。
– 発芽細胞癌 – このタイプの癌は、腫瘍の癌細胞が他のタイプの胚細胞腫瘍と混ざり合って癌化したときに発生します。 顕著な多形性を持つ原始上皮細胞が存在することが特徴です。
– 絨毛がん – このタイプのがんは子宮に多く、胎盤を形成する細胞を侵します。
頭蓋外胚細胞腫瘍
性腺に特に発生しない胚細胞腫瘍は頭蓋外胚細胞腫瘍として知られています。 そのため、精子や卵の細胞から始まり、生殖腺から離れた体の他の部位に広がります。
脳には到達しません。 そのため、松果体から尾骨に至る正中線に沿ってよく見られる。 胸部の中心である縦隔は、幼児期に最もよく見られる腫瘍の部位です。
胚細胞腫瘍/がんの治療に用いられる治療法には、以下のようなものがあります。
- 手術によりがん細胞／組織を除去する方法
- 化学療法 – 薬を使用してがん細胞を殺し、体の他の部位への転移を防ぐ方法
- 放射線 – 薬を使用してがん細胞を殺し、体の他の部位への転移を防ぐ方法。 X線を用いてがん細胞を死滅させる方法です
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Cassandra G. Extavour and Michael Akam (2003). 多細胞生物の生殖細胞仕様のメカニズム：エピジェネシスと前形成。
Cynthia R. Wagner. (2010). 生殖細胞とエピジェネティクス. ネイチャー・マスタークラス.
インバー・マイヤン. (2011). ヒトの減数分裂。
マーク・ヴァン・ドーレン. (2011). 生殖細胞のライフサイクルの細胞生物学. NCBI Resources.
Pritesh Krishnakumar and Roland Dosch. (2018). 生殖細胞の仕様。 生殖細胞を作るレシピの進化.
