Các tế bào chất béo đều là ‘bọc bong bóng’ của cơ thể
Những tế bào chưa từng được miêu tả trước đây trông giống như những tế bào mỡ nhưng có chức năng đệm và hỗ trợ sụn.
Tai và mũi đều mềm mại và co giãn được là nhờ vào các tế bào ‘bọc bong bóng’ đem đến cho nó khả năng giảm chắn nhiều hơn và hỗ trợ cấu trúc cho nhiều phần khác của cơ thể, một nghiên cứu trên phạm vi lớn cho biết như vậy.
Các tế bào lipocartilage (mỡ sụn) – được hình thành trong nhiều loài động vật có vú và lớn lên từ các tế bào gốc của người – lần đầu tiên được miêu tả đầy đủ trong một nghiên cứu trên Science. Phát hiện về một dạng tế bào mới “không diễn ra thường xuyên”, theo nhận xét của Markéta Kaucká, một nhà sinh học phát triển tiến hóa tại Viện nghiên cứu sinh học tiến hóa Max Planck ở Plön, Đức, người không tham gia vào nghiên cứu này. “Phát hiện này thực sự nổi bật.”
Lớn nhưng lại bị bỏ qua
Các tế bào lipocartilage đã ẩn náu trong hơn 160 năm. Vào năm 1857, một nhà động vật học Đức tên là Franz von Leydig đã báo cáo là mô sụn trong tai một con chuột chưa những tế bào lớn nhồ đầy những kho hàng mỡ – một miêu tả rõ ràng áp dụng cho các tế bào mỡ. Nhưng các tế bào sụn cổ điển, hay còn gọi là chondrocytes, đều nhỏ hơn tế bào mỡ và thiếu kho lipid. Chúng khuấy các phân tử kết hợp thành một mạng lưới vững chắc gọi là ma trận ngoại bào, cung cấp cấu trúc và hỗ trợ cho các mô sụn.
Để hiểu về hình thức và chức năng của các tế bào nhồi đầy chất béo trong sụn, Maksim Plikus, một nhà sinh học tế bào tại ĐH California, Irvine, và công jsuwj đã kiểm tra chúng bằng kính hiển vi điện tử và phân tích đặc điểm sinh hóa và cơ chế sinh học của chúng. Nhóm nghiên cứu phát hện ra là các tế bào đó có các cấu trúc ngoại bào lớn, gọi là vaccuoles được nhồi đầy bằng lipid. Và kết quả, các tế bào dưới kính hiển vi “giống như những viên ngọc trai lấp lánh”, Plikus nói.
Nhưng các nhà nghiên cứu lưu ý là các tế bào đó không cất giấu cùng các protein tín hiệu mà các tế bào chất béo thường làm, và mẫu hình hoạt động gene của chúng ưa tập hợp với các tế bào chondrocytes hơn là các tế bào chất béo. Sự khác biệt nổi bật nhất, Plikus nói, là khi các nhà nghiên cứu nuôi chuột bằng chế độ ăn tiết giảm calory hoặc chế độ ăn giàu chất béo, các tế bào vẫn còn nguyên kích thước, trong khi tế bào mỡ thường co lại hoặc phồng lên để phản hồi với sự thay đổi. Điều đó cho thấy các tế bào lipocartilage không có chức năng chuyển hóa – tương phản với các tế bào mỡ, vốn là trung tâm của chuyển hóa.
Thậm chí, các bể chứa lipid lớn bên trong các tế bào lipocartilage được bảo vệ để khiến cho các mô sụn trở nên ít cứng rắn hơn. Chondrocytes, Plikus nói, cung cấp cấu trúc bằng việc tạo ra một ma trận ngoại bào giống như bọt đóng gói, chứa một dãy dày đặc các lỗ rỗng nhỏ có vách cứng. Nhưng các tế bào lipocartilage tương tự như bọc bong bóng sử dụng các túi lớn đầy không khí để giảm xóc.
“Ý tưởng sử dụng độ cứng của mô bằng việc kiểm soát những thứ bên trong tế bào hơn là thông qua ma trận ngoại bào là một ý tưởng thú vị”, nhà sinh học tiến hóa Paul Janmey ở ĐH Pennsylvania, đánh giá.
Phát hiện này cho thấy các loài cụ thể đã tiến hóa một phương pháp để cung cấp cấu trúc hỗ trợ trong các mô sụn, Plikus nói. Đây là một thích ứng thông minh bởi các tế bào lipocartilage không kết nối với chuyển hóa, bởi vì có thể đó sẽ là “một vấn đề lớn” nếu như chế độ ăn thay đổi lại dẫn đến việc giảm cấu trúc hỗ trợ những phần cơ chể như tai chẳng hạn, Kaucká nói.
Các tế bào lipocartilage được tìm thấy trong các mô làm giảm đi rất nhiều sức ép cơ sinh học và những mô tham gia vào thính giác, vì vậy có thể các tế bào này sẽ giúp thực hiện các chức năng đó, Kaucká cho biết thêm.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu 65 loài và tìm thấy các tế bào lipocartilage trong vô số loài động vật có vú và thú có túi, nhưng không tìm thấy ở động vật lưỡng cư, bò sát hoặc chim chóc — điều này cho thấy các tế bào này có thể giúp các nhà khoa học hiểu được cách động vật có vú tiến hóa các loại tế bào độc đáo, Kaucká nói. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các liệu pháp giúp tái tạo sụn, các tác giả kết luận.
Anh Vũ dịch từ Nature
Nguồn: doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-00012-7
