Sự tương tác giữa tế bào gốc trung mô và tế bào T điều hòa

Bài viết bởi ThS. Nguyễn Văn Phòng - Khối Liệu pháp tế bào, Trung tâm Công nghệ cao Vinmec

Các tế bào gốc trung mô đã được chứng minh là có khả năng ngăn chặn các phản ứng miễn dịch thích ứng trực tiếp bằng cách ức chế sự tăng sinh tế bào T hỗ trợ, tế bào T gây độc và gián tiếp bằng cách điều chỉnh khả năng trình diện kháng nguyên của tế bào đuôi gai. Theo đó, việc tìm hiểu sự tương tác của tế bào gốc trung mô đến sự giảm đáp ứng viêm thông qua tế bào T điều hòa giúp mở ra hướng đi mới trong các ứng dụng lâm sàng điều trị các bệnh liên quan đến đáp ứng miễn dịch.

Tế bào gốc trung mô được biết đến với khả năng biệt hóa đa dòng (mỡ, xương và sụn), sửa chữa các mô bị tổn thương, di chuyển đến vị trí tổn thương và điều hòa miễn dịch. Cho đến nay, đã có 969 thử nghiệm lâm sàng được báo cáo về việc sử dụng tế bào gốc trung mô như một liệu pháp tiềm năng để điều trị các rối loạn miễn dịch (ClinicalTrial.gov). Các tế bào gốc trung mô đã được chứng minh là có khả năng ngăn chặn các phản ứng miễn dịch thích ứng trực tiếp bằng cách ức chế sự tăng sinh tế bào T hỗ trợ (T CD4+), tế bào T gây độc (T CD8+) và gián tiếp bằng cách điều chỉnh khả năng trình diện kháng nguyên của tế bào đuôi gai (DC). Khả năng tác động tức thời và lâu dài của tế bào gốc lên các tế bào T đặc hiệu kháng nguyên thông qua cảm ứng với các tế bào T điều hòa (T-reg). Các nhà khoa học đã tìm ra bốn cơ chế chính trong tương tác giữa tế bào gốc trung mô với tế bào T điều hòa.

Các cơ chế tương tác phụ thuộc tế bào với tế bào (cell to cell) đã được chứng minh là đóng vai trò quan trọng trong các tương tác giữa tế bào gốc trung mô và tế bào T điều hòa dưới điều kiện in vivo và in vitro. Một nghiên cứu chỉ ra rằng tế bào gốc trung mô biểu hiện một loạt các phân tử liên kết với bề mặt tế bào có ái lực liên kết cao với tế bào T hỗ trợ. Sự tương tác trực tiếp giữa tế bào T điều hòa với tế bào gốc trung mô giúp ngăn chặn sự tăng sinh của tế bào lympho T và các yếu tố tiền viêm. Bên cạnh đó, sự liên kết này còn điều tiết sự sản sinh Interleukin 10 (IL-10) để thúc đẩy sự phát triển của tế bào T điều hòa.

Tại các vị trí tổn thương, tế bào gốc trung mô tiết ra các yếu tố hòa tan có khả năng kích thích tế bào T điều hòa tăng sinh và điều hòa miễn dịch. Yếu tố tăng trưởng (TGF-β1, PGE2, IL-10...) được tiết bởi tế bào gốc trung mô được chứng minh có khả năng ức chế sự tăng sinh của tế bào T, đồng thời kích hoạt sự mở rộng của quần thể tế bào T điều hòa.

Bên cạnh tương tác trực tiếp với tế bào T, tế bào gốc trung mô còn điều hòa các đáp ứng miễn dịch thích ứng thông qua việc tác động đến các tế bào trình diện kháng nguyên (tế bào đuôi gai, đại thực bào và bạch cầu đơn nhân) để chuyển chúng sang trạng thái điều hòa kết hợp với sự thay đổi sự biểu hiện các thụ thể bề trên bề mặt tế bào và các thể tiết cytokine/chemokine.

Gần đây các nhà khoa học đã xác định thêm được một cơ chế mới “cơ chế phụ thuộc vào chất tiết ngoại bào - Extracellular vesicle”. Tế bào gốc trung mô có khả năng thúc đẩy quá trình điều hòa miễn dịch thông qua việc giải phóng các chất tiết ngoại bào, đặc biệt là exosomes. Exosomes là các hạt nano có đường kính từ 40 đến 100 nm, được tạo ra bởi sự nảy chồi bên trong màng lipid của các túi nội bào và giải phóng ra ngoài khi dung hợp màng plasma. Chúng chứa các phân tử sinh học như protein, glycan, lipid, mRNA, miRNA... có tiềm năng điều chỉnh sự phiên mã các gen trong tế bào miễn dịch, truyền tín hiệu nội bào... Các phân tử bên trong chất tiết ngoại bào có khả năng kích hoạt tế bào lympho T để tiết ra các cytokine như IFN- γ, TNF-α... làm ức chế sự tăng sinh của tế bào T cũng như giảm sự biệt hóa của tế bào Th17 (một tập hợp con của tế bào T hỗ trợ) có khả năng gây viêm. Sau khi được chất tiết ngoại bào kích thích, các tế bào T tăng tiết IL-10 nhằm kích thích sự tăng sinh của tế bào T điều hòa.

Việc hiểu biết các cơ chế tác động của tế bào gốc trung mô đến sự giảm đáp ứng viêm thông qua tế bào T điều hòa giúp mở ra hướng đi mới trong các ứng dụng lâm sàng điều trị các bệnh liên quan đến đáp ứng miễn dịch.

Tài liệu tham khảo

1. ClinicalTrial.gov.
2. Neema Negi, Matthew D.Griffin. “Effects of mesenchymal stromal cells on regulatory T cells: Current understanding and clinical relevance”. (2020) Stem Cells Journal.
3. Effects of mesenchymal stromal cells on regulatory T cells:
4. Current understanding and clinical relevance