Nang tóc - nguồn tế bào gốc và nguyên liệu cho y học tái tạo

Nang tóc là một trong hai cấu trúc duy nhất trong cơ thể người lớn có khả năng thoái hóa, tái tạo và được các nhà khoa học đánh giá là nguồn tế bào gốc (TBG) phù hợp cho lĩnh vực y học tái tạo. Nang tóc đã được chứng minh có ảnh hưởng đến khả năng làm lành vết thương, mạch máu, tăng trưởng thần kinh. Ngoài ra, keratin được sản xuất bởi nang tóc dưới dạng sợi tóc còn cung cấp một nguồn vật liệu sinh học phong phú cho y học tái tạo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nang tóc - nguồn tế bào gốc và nguyên liệu cho y học tái tạoKH&CN nước ngoàiNang tóc - Nguồn tế bào gốc và nguyên liệu cho y học tái tạoTrần Đặng Xuân Tùng, Lê Thị Bích Phượng, Phạm Thanh TúBệnh viện Đa khoa Vạn HạnhNang tóc là một trong hai cấu trúc duy nhất trong cơ thể người lớn có khả năng thoái hóa, tái tạo vàđược các nhà khoa học đánh giá là nguồn tế bào gốc (TBG) phù hợp cho lĩnh vực y học tái tạo. Nangtóc đã được chứng minh có ảnh hưởng đến khả năng làm lành vết thương, mạch máu, tăng trưởngthần kinh. Ngoài ra, keratin được sản xuất bởi nang tóc dưới dạng sợi tóc còn cung cấp một nguồnvật liệu sinh học phong phú cho y học tái tạo.Giải phẫu và sinh lý của nang tócTất cả các nang lông trên cơthể được hình thành trước khi sinhqua quá trình tương tác mô, trongđó các mô đều có ảnh hưởngđến sự biệt hóa và sự phát triểncủa nhau. Quá trình sinh học nàyđược gọi là cảm ứng thứ cấp. Mộtkhi những nang này phát triển, sẽtiếp tục tiến triển qua các chu kỳhồi quy (nghỉ ngơi và tăng trưởng)trong suốt cuộc đời của chúng [1].Các giai đoạn tăng trưởng củasợi tóc: sợi tóc được tạo thànhqua 3 giai đoạn: tăng trưởng(anagen), tự hủy (catagen) vànghỉ ngơi (telogen). Trong giaiđoạn anagen, nang tóc tích cựctạo ra một sợi tóc. Các nang tóc từda đầu của con người có thể tồntại trong vài năm, giúp tóc dài ra.Trong khi đó, lông mày và mi cóchứa các nang giai đoạn anagennhưng tương đối ngắn (chỉ trongvài tháng), dẫn đến sự phát triểncủa lông ngắn trên các vị trí này.Khi chấm dứt giai đoạn anagen,một chu kỳ mới bắt đầu và đượcđặc trưng bằng giai đoạn catagen(kéo dài khoảng 2 tuần). Tronggiai đoạn catagen, sự phát triểncủa sợi tóc dừng lại và trở thànhsợi - gậy ngắn vì hình thái giốngcây gậy ngắn ở gốc rễ của nó.Sau catagen, nang tóc tiến triểnsang giai đoạn nghỉ ngơi gọi làtelogen, trong đó chất xơ của tócđược giữ lại cho đến giai đoạnanagen sau [2].Về cấu trúc không gian, nangtóc có thể được chia thành mộtphần vĩnh viễn ở phía trên và phầnmang tính chu kỳ ở thấp hơn. Mặcdù cả hai phần có mặt trong giaiđoạn anagen, nhưng phần thấphơn thoái hóa trong catagen vàtelogen trước khi tái sinh lại tronggiai đoạn anagen tiếp theo. Nangtóc là cơ quan duy nhất có cả quátrình thoái hóa và tái sinh, việcnghiên cứu về quá trình tái sinh ởnang tóc cũng đơn giản hơn cáccơ quan khác trong cơ thể người.Quần thể TBG trong nang tóc:về mặt mô học, nang tóc được tạothành từ 2 nhóm tế bào là biểumô và trung mô. Trong nhóm tếbào biểu mô của nang tóc có haiquần thể TBG riêng biệt cho phéptăng trưởng của tóc. Vị trí quầnthể gốc của hai nhóm TBG nàyđược gọi là “túi phình” (bulge) vàđược tìm thấy trong khoang “vĩnhviễn” của nang tóc [3]. Quần thểTBG đầu tiên (còn được gọi làTBG túi phình) là một cụm tế bàonhỏ nằm ở lớp nền của nang lông,bên dưới tuyến bã nhờn. Trongnang tóc của người, các tế bào túiphình có biểu hiện kháng nguyênbề mặt (marker) Krt15 dươngtính, chúng có khả năng tự nhânđôi và biệt hóa thành nhiều loạitế bào, đủ tiêu chí để xác định làTBG đa năng [4]. Các thí nghiệmtheo dõi tế bào trong da chuột đãchứng minh rằng trong điều kiệnnội môi, TBG biệt hóa tăng sinhtạo ra tất cả các dòng tế bào biểumô ở dưới lớp nền của nang lông[5]. Trong giai đoạn anagen, tếbào túi phình thoát ra chỗ phìnhvà di chuyển xuống lớp nền củanang lông, nơi chúng tăng sinh vàbiệt hóa tạo ra các dòng tế bàobiểu mô của nang lông.Quần thể TBG thứ hai cũngđược tìm thấy trong “phần phình”,được gọi là TBG melanocyte.TBG này cư trú trong phần “bóng”(hair bulb) của nang tóc tronggiai đoạn anagen, nơi chúng tạora các hạt sắc tố melanin đượcchuyển đến các tế bào biểu mô[6]. Các marker như CD200 vàCD34 đã được tìm thấy trongquần thể tế bào biểu mô sống ởđó. Đồng thời, các marker nhưLgr5 và Gli1 đánh dấu các quầnthể của các tế bào biểu mô cũngnằm trong phần “bóng” của nangtóc [4].Thành phần trung mô trongcấu trúc nang lông là những tếbào nhú da (dermal papilla) đượcSoá 8 naêm 201857KH&CN nước ngoàibao bọc bởi mô liên kết dạng túi.Những tế bào này được bao bọcbởi chất nền biểu mô và nằm ởphần nền của nang lông, tiếpgiáp với các lớp tế bào trung môbên dưới, các cấu trúc tế bàochân tóc này có các đặc tính củaTBG trung mô và tương tự nhómnguyên bào sợi [7].thay thế các nguyên bào sợi dađể tạo thành thành phần da trongcác sản phẩm da nhân tạo. Danhân tạo là một trong những sảnphẩm mô đầu tiên được sử dụngtrên lâm sàng và thường bao gồmmột lớp hạ bì collagen chứa cácnguyên bào sợi da và thành phầnbiểu mô [4].Nang tóc - Nguồn TBG cho y học táitạoTrong cơ chế sinh lý thôngthường, các tế bào biểu mô sừngđáp ứng với tín hiệu từ lớp hạ bì,các tế bào tăng sinh, biệt hóa vàphân tầng để tạo thành nhiều lớpbiểu bì da. Các TBG trong lớp cơbản của lớp biểu bì là một thànhphần quan trọng của da. NhữngTBG có thể tự tái tạo, tăng sinhbiểu mô và đảm bảo thay thếcác phần da bị chết. Các phầnda nhân tạo có chứa tế bào nhúda hoặc vỏ bọc da thay thế chocác nguyên bào sợi da, có khảnăng biệt hóa và phân tầng bìnhthường. Ngoài ra, các tế bào vỏnang lông có vẻ vượt trội hơn cácnguyên bào sợi da nhờ khả năngtạo ra một lớp màng nền dày.Điều này có thể tăng cường lànda thay thế khi da nhân tạo đượcsử dụng trong ghép. Bên cạnh đó,tế bào nhú da và tế bào nang tóccòn có nhiều tính năng khác đangđược nghiên cứu. Ví dụ, các tếbào nang tóc có khả năng sinh racollagen. RepliCel Life Scienceshiện đang tiến hành một thửnghiệm trị liệu tự thân giai đoạnI/II ở 28 bệnh nhân bằng cách sửdụng tế bào nang tóc được cô lậptừ nang lông để điều trị viêm gânAchilles mạn tính. Khi phân lập từnang lông và phát triển trong nuôicấy tế bào, cả hai nhóm tế bàonhú da và tế bào nang tóc đều cótính biệt hóa cao. Trong in vitro,các tế bào có nguồn gốc nanglông này có thể biệt hóa thànhcác tế bào có nguồn gốc trungmô khác, bao gồm osteoblasts(tế bào tạo xương), adipocytes (tếCác nghiên cứu gần đâ ...