細胞溶解は、細胞崩壊又ははそれらの原形質膜および/または細胞壁の破壊によって破壊されるプロセスです。語源的に言えば、「溶解」という言葉はギリシャ語のλύσις（「ルシ」と読む）に由来し、「緩める」、「弱める」、「中断」または「減少」（英語の緩みから）を意味します。
１つ以上の細胞の溶解の結果は「溶解物」として知られており、実験生物学で広く使用されている用語は、「破壊された」原形質膜と、破裂後に放出されるすべての細胞質成分の混合物を指します。
バクテリオファージウイルスのライフサイクル（出典：Phage2.JPG：Suly12派生作品：ウィキメディアコモンズ経由のDZadventiste）
細胞溶解は、さまざまな状況で発生する可能性のある通常のプロセスであり、細菌の侵入や、リゾチームなどのタンパク質による酵素的な「攻撃」に関連して広く研究されています。
実験的には、細胞内または膜要素を研究する最初のステップの1つであり、そのための多くの異なる技術があり、その基礎は研究の目的に応じて異なります。
処理する
溶解プロセスは、主に検討する細胞の種類に依存します。たとえば、植物、真菌、細菌の細胞の場合、これは細胞壁の崩壊から始まります。
動物細胞および/または植物または細菌細胞のプロトプラスト（細胞壁のない細胞、原形質膜およびサイトゾルのみ）の場合、溶菌プロセスは一般に原形質膜の完全性が影響を受け、それにより放出されます細胞外環境への細胞内容。
細胞膜の破裂は、酵素、界面活性剤、毒素、高周波超音波、機械的または物理的プロセスなどによって引き起こされます。
原因
細胞溶解は、さまざまな環境条件だけでなく、内因性の要因や特定の信号に反応して発生する可能性があります。
たとえば、多くの細菌では、「ファージ」または「バクテリオファージ」として知られているいくつかの種のウイルスに感染した後に細胞溶解が起こり、そのライフサイクルでは、細菌の複製機構を使用して増殖酵素を増殖および産生させることができます。細胞の「破壊」を促進します。
他の細胞は、いくつかの病原体によって分泌される毒素の存在のために溶解を受ける可能性があり、たとえば、動物または植物組織では、周囲への細胞内容物の放出（壊死）で終わる様々なシグナル伝達プロセスのおかげで一部の細胞が溶解する可能性があります）。
溶解の種類
文献では、さまざまな種類の溶解が参照されています。一部の作成者は「刺激」またはトリガー要素に従ってそれらを分類し、他の人は滑らかな細胞のタイプに従ってそれらを分類します。
細胞の崩壊を達成するために機能するメカニズムによれば、浸透圧溶解、化学的溶解、機械的溶解および酵素的溶解が定義されています。ただし、これらのタイプは実験的な観点から特別に定義されているため、自然に発生するプロセスではなく、さまざまな手法に従って記述されています。
しかし、溶解する細胞の種類については、多くの著者が「腫瘍溶解」、「細胞溶解」、「細胞溶解」、「溶血」などの用語を作り出しました。
腫瘍溶解とは、化学的または物理的方法（医学的治療）によるか、または細胞を破壊する可能性があるウイルス株の感染による腫瘍または癌細胞の溶解を指します。一方、プラスモリシスとは、植物細胞が高張液に曝されたときに植物細胞内で発生する現象で、植物細胞内の水が細胞を離れます。
植物細胞の線溶（出典：ウィキメディア・コモンズ経由のCNX OpenStax）
最後に、溶血は、特定の酵素（溶血素）、病原体によって産生される毒素の存在、または特に激しい運動などによって、細胞または赤血球が溶解するプロセスです。
浸透圧溶解
浸透圧溶解または「細胞溶解」は、細胞外媒体からサイトゾルへの水の過度の流れによる原形質膜の破裂です。
このタイプの溶解は動物細胞では非常に一般的です。その理由は、植物細胞、真菌、または細菌の細胞壁のような細胞壁がなく、細胞質と周囲の環境の間の浸透圧の違いにより、液体に入った後の細胞体積を制御するのに役立ちます。
動物の細胞が低張溶液に直面すると（環境の変動または実験条件下で）、それらは膨潤し、溶解することがあります。低張溶液とは、セルの内部に関して溶質の濃度が低く、水がセルに「入り」、その水バランスを求める傾向がある溶液です。
実験生物学では、浸透圧溶解または「ショック」を定期的に使用して、細胞の内部成分、特に細胞質タンパク質、核酸などを分析するために細胞を破壊します。
化学的溶解
化学的溶解は、特定の化学物質の作用により細胞膜が破壊または崩壊するものです。原形質膜の完全性に影響を与える可能性のある化学化合物に誤ってさらされた組織または単細胞生物の細胞を考慮すると、自然環境で発生する可能性があります。
また、通常、実験のコンテキストで使用されます。そこでは、異なる特性を持つ界面活性剤が膜の基本構造に影響を与え、溶解を引き起こします。それは、問題の細胞のタイプおよびそれが前記プロセスに供される目的に応じて、直接的または間接的に適用される。
機械的または物理的溶解
細胞の原形質膜は、機械的または物理的な方法によって実験的に破裂させることができます。このタイプの溶解は、特定の条件下で、自然環境でも発生する可能性がありますが、実験的には以下を使用することによって実現されます。
-組織または細胞培養処理用のブレードホモジナイザー
-高周波超音波によって細胞を破壊するソニケーター
-組織または細胞群が受ける圧力の漸進的な増加のおかげで細胞溶解を引き起こすプレス
-とりわけ摩擦を引き起こす研磨材
酵素溶解
酵素的溶解は、人工的または天然の溶解の生物学的「方法」です。自然の状況では、これはさまざまな要因によって発生する可能性がありますが、たとえば、細菌、真菌、その他の生物またはその細胞から分泌され、感染と戦う酵素活性を持ついくつかのタンパク質に関して特に見直されています。
この意味で、リゾチームは最も研究されている酵素の1つです。それは、いくつかの植物組織、卵の白、および肝臓、軟骨、唾液、粘液、涙、ならびにヒトおよび他の動物の造血系統の多くの細胞に見られます。
この酵素の溶解能力は、細菌の細胞壁で最も豊富な多糖類の1つであるペプチドグリカンのグリコシド結合に対するその加水分解活性にあります。
自然界および産業または実験環境における他の一般的な酵素は、いくつか例を挙げると、真菌および酵母の細胞壁の崩壊に作用するマンナナーゼ、キチナーゼ、アナナス、グルカナーゼなどである。
細菌に感染するバクテリオファージは「リジン」を生成して膜と細菌の細胞壁を破壊するので、ウイルス酵素によって引き起こされる溶解も一種の酵素溶解です。
実験的に、サイトゾルに典型的な内部プロテアーゼおよび他の加水分解酵素は他の細胞の酵素的溶解に使用できると考える著者もいます。これは、組織内で一連の細胞が壊死により死亡し、内部の内容物が周囲の培地、隣接する細胞の溶解を引き起こします。
参考文献
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