細 胞 分 裂 に 及 ぼ す 高 水 圧 の 影 響
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(2) 英 ・三 木 福 次 郎 哲 上 士 ・村 浩 田 安 1636. 受 精 卵(分 裂 前期 加圧) 第2表. 卵. 精. 受. 未. 1第. alutsalb gnim m i w s noN :S. . noN alutsalb gui m m iw S :b. . wS. 表. 群 験 実 群 照 対. :E :K. )註 (.
(3) 細 胞分裂 に及 ぼす 高 水圧 の影響 第一図. (1→4細. 胞). 1637. 第 二 図(A). (1→8細. 300kg/cm2 a:除 b:. 10分 加 圧. 圧後. 1時 間30分. 〃. 1時 間37分. 300kg/cm210分 a:除. 胞). 加圧. 圧 後5分. b:. 〃. 7分. c:. 〃. 10分.
(4) 1638. 安. 第二 図(B). 田. (2→8細. 浩. 士 ・村. 上. 哲. 英 ・三 木 福 次 郎. 胞). 100kg/cm2加. 圧:常. 圧 下 で は受 精後45分 で二細. 胞 以 上 に 分 割 して い る細 胞 は93%で あるに対 し,加 圧 され る と受精 後50分 で は二 細胞 以上 に分割 してい る卵 の比 率 は68%で あ る.然 し1.5時間 後で は実験群 の方 が 幾 分多 く分 劃が 観 られ る.尚,不 同分割 と思わ れ る分 割 卵 が認 め られ,こ れ が300及 び500kg/c 加 圧 で は可 成 り多 くみ られ, 1→4細. m2. 胞へ進んでい. るの も認 め られ た(図1). 300kg/cm2加. 圧:受. 精 後1.5時 間 で実験群 の方は. 未 だ分裂 後期 の ま まで あ るが, 2時 間後 には8〜32 細 胞 が 対 照群 の44%に な り,不 同分 割を加 えると92 %で あ る.こ の期 に 分割 が 急速 に行な われ,初 期の 遅 れが 取 り戻 され た形 で あ る.又,1→8細 2,. A),. 1.5→2時. 2→8細. 胞(図2,. B)が. 胞(図. 多数 認め られる.. 間 の 間 に か よ うな 分裂 方式 で分裂が正常. 分 裂 に 追 いつ い て来 て い る. 500kg/cm2加. 圧:受. 精 後1時 間 の 対照群で最 も. 多 い2細 胞 の数 は実験 群 に於 いて 対照群 の58%で あ る.然 し, 2.5時 間 後,対 照群 の大部 が進行 してい る4〜16細 胞 の比 率 は84%と. な り,更 に3.5時間後. の8細 胞 〜blastulaeの 比 率 は84%で,初 の遅 れ を次 第 に取 り戻 して い る.尚,除. 期の分裂 圧 後20分で. 核 分 裂 の み起 り,細 胞 分 裂 を伴 わな い ものが観 られ る ことが あ る. b)加 300kg/cm 210分 加 圧 a:除 圧後 30分 b: 〃 35分 c: 〃 40分. 圧 時 間 の影 響. 最 も効 果 的 とみ られ る300kg/cm2に. ついて,加. 圧時 間 を10分, 30分, 50分 及 び80分 と変化 させて加 圧 効果 の 差 異 を 調 べ た(第3表).こ. の成績 による.
(5) 細 胞 分 裂 に 及 ぼ す 高 水 圧 の 影 響 第3表. 受 精 卵300kg/〓cm2加. 1639. 圧. 分割 の時間 的 遅れ は 認 め られ るが,形 態 的 に は 特筆 す べ さ変 化 は ない. と,加 圧 時 間 が長 くな る程 分割 は遅 れ る.だ が,加 圧80分 で も受 精 後約33時 間 す ると, blastulaeの 数 は対 照 群 とほ ぼ同 じにな つ て くる.但 し,実 験 群 の blastulaeは 対 照 群 の それ に比 して運 動 性 が鈍 い.こ れ は 対 照 群 の 方 で発 生 が 更 に 進 ん でお り,所 謂 swimming. blastulaeと な つ て い る ため と考 え られ. る.加 圧 群 で は2, 4, 8細 胞 期 に不 同分 割 とな り, 発 生 が途 中 で進 行 しな くな つ てい る ものが 多 くみ ら れ た の も,分 割が 進 む と正 常 な発 生 を辿 る様 に なつ て い る.又,. 80分 加 圧 で, 2時 間 後 に稀 に で はあ る. が,核 分裂 の み起 り,細 胞 分裂 の み られ な い もの が 観 察 された.尚,. 2細 胞 か ら4細 胞 を経 ず に直 接8. 細 胞 期 へ進 行 す る細 胞 も観 察 され た. pluteus型 の 畸 形 は 認 め られ なか つ た. 2). Swimming. Blastulaeで 加 圧. 受 精 後約20時 間 を経て, swimming 時 期 で300kg/cm2,. blastulaeの. 30分 加 圧 した. blastulaeの. 運 動 が最 初 著 し く促進 され,の ち時 間 と共 に次 第 に 鈍 くな り,除 圧 す る と一 過 性 に停 止 し,又 次 第 に運 動 し始 め る様 にな る.更 に 時間 を 経 ると,殆 ん ど対 象群 と同 程度 に運 動す る様 にな る.こ の現 象 は イ ガ イの繊 毛運 動 及 び ミヂ ン コの心搏 数 に及 ぼす高 水 圧 の 影響13)等 と同型 で あ る. IV.考. 按. 分 裂前 〜 後 期 の受精 卵 に高水 圧 を短 時 間加 え た場 合(多. くは10分),除. 圧 直 後 分 裂 が遅 れ て い るが,. そ の 後時 間 の経 過 と共 に対 照群 に追 いつ いて い る. これ は加 圧 した事 に よつ て,加 圧 中星 状体 が 崩 れ, 更 に分 割溝 の あ つ た位 置 に 水 泡状 のblisterが 出来 る.こ の 様 に急 激 な形 態学 的な 変 化が 生 じる と云 う 事 は分 裂 細胞 の原 形質 に少 くと も物 理 化学 的な 変 化 が あつ た 事が 推 察 され る.然 し圧力 を 正 常 に戻 す と 再 び分 裂 が進 行 して い る.こ の場 合 に はblisterの 方 向 と直 角の位 置,即 ち加 圧 前 に 中心 体 の存 在 した 位 置 に再 び 中心 体 が 発 現 し,星 状 体 も形成 され て い.
(6) 1640. 安. 田. 浩. 士 ・村. 上. 哲. 英 ・三 木 福 次 郎. る.こ の 事 は加 圧 によ る原 形 質 の物 理 化学 的 変化 は. 場 合, morula或. 原 形 質 の細 胞 器官 を可 成 り粗 く変 化 させ た もの で あ. い て い る.不 同分 割 も時 間 を 経 ると,ま だ分割 して. つ て,崩 され た細 胞 器 官 を再 建 す るに は大 した時 間. い な い方 の割 球 の 分裂 が 早 ま るか,或 い は多相分裂. も,エ ネ ル ギー も要 しな い程 度の もの と考 え られ る.. に よ り正 常 発生 に近 かず く もの と考 え られ る.. そ の 為,除 圧 後 た やす く分割 の遅 れ を取 り戻 し,細. い はblastulae期. で対 照群 に追いつ. 未受 精 卵 を 加 圧 した場 合,受 精 膜形 成が阻害 され. 胞 分 裂 サ イ クルが 早 くな つ た り,或 い は 多相 分 裂 に. るが,こ れ に就 いて は精 子 濃 度,或 い は卵細胞の表. よ つ て 正常 卵 の そ れ に近 く遅 れが 恢 復 して い くもの. 層 顆 粒 の変 化 等,未 だ吟 味 しな けれ ばな らない多 く. と思 わ れ る.. の問 題 を残 して い るの で,稿 を 改 めて論 じたい.. この 多 相 分裂 が起 るの は,放 射 線 処 理,あ る種 の V.結 制 癌 剤 処 理,高 温処 理,低 温 処 理,或 い は単 にNaCl の 高 調 液処 理 で も生 じる等,多. くの 報告 が あ る.村. 上 は ウニ卵 を分 裂前 期 に300kg/cm2の 理 す る と,一細 胞 当 りのDNA量. 下 で10分 処. が4n以 上 の値 を も. つ た細 胞 が現 わ れ,こ の事 が 次 の分 裂 に 際 して 多相. 論. サ ンシ ヨオ ウ ニ卵 を用 いて,未 受精 卵及 び受精卵 に高 水 圧 を 加え て卵 分 割 に於 け る分 割卵 の分類,更 にpluteusま. で 飼育 し て 高 水 圧 の卵 分割 に及ぼす. 影響 を くらべて 次 の結 論 を得 た. 1)未. 分 裂 の 要 因 とな るの で あろ うと述 べ てい る10).又 細. 受 精 卵 で は300kg/cm2,. 15分加圧 によつ. 菌 類 や 原 生 動 物 に 於い て は, Fulcone等1), Zeuthen. て,受 精 膜 形 成 が阻 害 され る.そ の程度 は圧の大き. ら11)の 報 告 に よ る と, 4n相. さ及 び 加 圧時 間 に よ る も,除 圧 後,細 胞分 裂には影. た 細胞 が 現 わ れ た 場 合,次. 当以 上 のDNAを. もつ. にはsynchronousの. 分. 響 しない. 2)受. 裂 を繰 り返 して 行 くの み で あつて,多 相分 裂 に 就 い て の記 述 はな い.又. 精 卵 で は100〜500kg/cm2,. 10〜80分加圧. サ. で卵 分割 が 遅 れ る.そ の遅 れ は加圧 の大 きさ及び加. ン シ ヨオ ウニ で は多 相分 裂 は起 り易 く,バ フ ンウニ. 圧 時 間 の大 な る 程 大 きい が, blastulaeに 達 する迄. で は起 り難 い.多 相 分裂 の 生 じる 要 因 は先 づDNA. に は対 照 群 に追 い つ く.. が4n相. 同 じ ウニ卵 で もArbasiaや. 3)未. 当量 以上 合成 され,次 に分 裂装 置が これ に. 伴 わ な けれ ば な らな い.そ の 為 に は星状 体 が2つ に. 受 精 卵 及 び 受 精 卵 と も に 加圧 によつて. pluteusの 畸 形 は 出現 しな い.. 分 かれ るの で はな く,多 相 に分 かれ る必 要 が あ る. 圧 力 の 作 用はDNA合. 成 を抑 制 す るこ とな く,且. つ 中心 体 の 出現 を も促 す もの な の で あろ うか.中 心. 稿 を 終 る に臨 み,終 始 御 懇篤 な る御指 導 と御校閲. 体 の 出現 の機 構 が 現 在 の と ころ未 だ理 解 され る に充. を賜 わ つ た 恩師 林 教授 に 対 し深 く感 謝 の意を表 し,. 分 な成 績 や 説 明を 得 て い な い状態 な ので,今 後 の 興. 併せ て種 々御便誼 を 賜わ つ た岡 山 大学理学 部附属臨. 味 あ る課 題 と して 追 求 して ゆ きた い.. 海 実験 所 に 対 し深 く感謝 の意 を表 します.. 不 同分 割 が存 在 した が, pluteusに 於 い て は何 ら 畸形 が認 め られず,加 圧 に よ る分 裂 の遅 れ は大 抵 の. 参 1) F. Fulcone and W. Szybalski: Res.,. 考. 6) D. A. Marsland:. J. Cell. Comp. Physiol.,. 199, 1956. 7) D. A. Marslaub:. Biol. Bull., 115. 356, 1958.. 8) D. A. Maraland:. Anat. Rec., 132, 473, 1958. 13, 15, 1939. 3) D. A. Marsland:. The structure of Protoplasm,. Monograph of the society of plant physiologist, Ames. Iowa, p. 127, 1942. 4) D. A. Marsland:. J.. Cell. Comp. Physiol.,. 9) D. C. Pease: 10). 1327. 1950.. 村 上 哲 英:細. Intern.. Rev. Cytol., 5.. J. Morph., 69, 400, 1941. 胞 化 学 シ ン ポ ジ ウ ム, 10,(印 刷. 中).. 11) E. Zeuthen and O. Scherbaum: Recent Devel,. 36, 205, 1950. 5) D. A. Marsland:. 献. Exper. Cell.. 11, 486. 1956.. 2) D. A. Marsland:. 文. Cell Physiol., Ed. J. A. Bitching, Academic Ann. N. Y. Acad. Sci., 51,. Press Inc., N. Y. 141, 1954. 12). 安 田 浩 士:岡. 山 医 学 会 雑 誌,. 71, 6767,. 1959..
(7) 細 胞 分 裂 に 及 ぼ す 高 水 圧 の 影 響 13) 三 木 福 治 郎:岡. 山 医 学 会 雑 誌,. Fffect. 72巻,. of High. 1960(印. 1641. 刷 中).. Hydrostatic. Pressure. on. Cell. Division. By Hirosi Yasuda Tetu-Hide Murakami and Hukuziro Miki Ist Dept. of Physiology, Okayama Univ. Med. School (Director; K. Hayasi, M. D.) In order to study the influence of pressure effects on the cell division of sea urchin eggs we have performed a series of experiments to enable us to understand the meaning and the importance of morphogenesis of the embryo. Sea urchin eggs used are of Temnopleurus tereumatics, in the stages of unfertilization to early blastulae. The experimental results can be summarized as follows. 1) In unfertilized eggs the elevation of fertilization membrane is delayed by high pres sure of 300kg/cm2 applied for 15 minutes. The delay is in proportion to the pressure intensity and duration. Neverthless, furrowing process of the egg does proceed after the pressure is withdrawn. 2) Likewise, in fertilized eggs, the furrowing are retarded under high pressure, in fertilized eggs, the furrowing are retarded under high pressure, in proportion to the pressure intensity and duoration. In most cases, however, the rate of the cell division catches up with that of the control before reaching the stages of bastulae. 3) The deformities of pluteus can be observed in applying the pressure neither to unfer tilized, nor to fertilized eggs in all stages..
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