Language
Country/Area
No result found
Điều kỳ diệu của sự kết hợp tế bào dị loại: Làm thế nào để các tế bào có nguồn gốc từ tủy xương hợp nhất với các cơ quan?
Sự hợp nhất tế bào là một quá trình tế bào quan trọng trong đó một số tế bào đơn nhân hợp nhất để tạo thành một tế bào đa nhân gọi là hợp bào. Sự hợp nhất tế bào đóng vai trò quan trọng trong quá trình biệt hóa của nguyên bào cơ, nguyên bào xương và nguyên bào nuôi dưỡng, cũng như trong quá trình phát triển phôi và hình thái. Quá trình này là cần thiết để tế bào trưởng thành nhằm duy trì các chức năng cụ thể khi chúng phát triển.
Năm 1839, Theodor Schwann, trong tác phẩm Nghiên cứu vi mô của mình, đã mở rộng lý thuyết cho rằng mọi sinh vật sống đều được cấu tạo từ tế bào, ông quan sát thấy rằng ở một số tế bào, thành tế bào và khoang tế bào hợp nhất với nhau. Quan sát này cung cấp manh mối ban đầu về sự hợp nhất tế bào.
Vào năm 1960, các nhà sinh học tế bào lần đầu tiên thực hiện cố ý sự hợp nhất tế bào bằng cách sử dụng virus Sendai để thúc đẩy sự hợp nhất của màng ngoài tế bào chuột. Tế bào lai sau khi hợp nhất, được gọi là tế bào đồng hợp tử, chứa nhiễm sắc thể từ cả hai đối tượng hợp nhất. Theo thời gian, các nhà sinh vật học đã thành công trong việc hợp nhất các tế bào từ các loài khác nhau, làm dấy lên làn sóng nghiên cứu về hợp nhất tế bào vào những năm 1970, mặc dù điều này được coi là ngoại lệ bắt buộc đối với tính toàn vẹn bình thường của tế bào.
Các loại hợp nhất tế bào
Sự hợp nhất tế bào chủ yếu được chia thành sự hợp nhất tế bào đồng loại và sự hợp nhất tế bào dị loại. Thuật ngữ đầu tiên đề cập đến sự hợp nhất giữa các tế bào cùng loại, chẳng hạn như sự hợp nhất của các tế bào xương hoặc sợi cơ. Sự hợp nhất của hai nhân tạo thành một tế bào đồng hợp tử, trong khi nếu hai nhân không hợp nhất, một tế bào dị hợp tử sẽ được hình thành. Sự hợp nhất tế bào dị loại xảy ra giữa các loại tế bào khác nhau, chẳng hạn như sự hợp nhất của các tế bào có nguồn gốc từ tủy xương với các cơ quan rắn, cũng có thể tạo thành tế bào đồng hợp tử hoặc tế bào dị hợp tử hai nhân.
Phương pháp để đạt được sự hợp nhất tế bào
Có bốn phương pháp chính để dung hợp tế bào: dung hợp tế bào bằng điện trường, dung hợp tế bào bằng polyvinyl alcohol, dung hợp tế bào bằng virus Sendai và công nghệ plasma nhiệt điều khiển bằng ánh sáng. Sự hợp nhất tế bào bằng điện trường sử dụng dòng điện xoay chiều tần số cao để đưa các tế bào tiếp xúc với nhau, sau đó áp dụng điện áp xung để làm cho màng tế bào thấm, thúc đẩy sự hợp nhất tế bào. Mặc dù quá trình hợp nhất tế bào bằng polyvinyl alcohol rất dễ thực hiện nhưng lại rất độc hại và có thể dẫn đến tình trạng hợp nhất không kiểm soát được của nhiều tế bào. Sự hợp nhất tế bào do virus Sendai gây ra được chia thành bốn giai đoạn, chủ yếu dựa trên hoạt động của virus và những thay đổi trong môi trường nội bào.
Công nghệ plasma nhiệt điều khiển bằng quang học dựa trên tia laser hồng ngoại gần và các hạt nano plasma, cho phép lựa chọn linh hoạt các tế bào cần hợp nhất và có thể thực hiện trong điều kiện đệm tùy ý.
Tiềm năng y tế của sự hợp nhất tế bào
Với nhu cầu hiến tặng và cấy ghép nội tạng ngày càng tăng, tiềm năng ứng dụng y tế của phương pháp hợp nhất tế bào dần được chú ý. Các nhà sinh học đang khám phá những lợi ích phục hồi có thể có của quá trình hợp nhất tế bào, đặc biệt là trong trường hợp mô bị tổn thương hoặc sau khi cấy ghép tế bào. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức, bao gồm việc phải lựa chọn tế bào phù hợp và đảm bảo sản phẩm hợp nhất có chức năng.
Sự hợp nhất tế bào trong tế bào thực vật
Ở thực vật, quá trình hợp nhất tế bào diễn ra ít thường xuyên hơn so với tế bào nhân thực, nhưng vẫn xảy ra trong một số trường hợp nhất định. Thành tế bào của tế bào thực vật có cấu trúc độc đáo được thay đổi trước để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hợp nhất.
Vai trò của sự hợp nhất tế bào trong quá trình tiến triển của ung thưSự hợp nhất tế bào cũng là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng về sự tiến triển của bệnh ung thư ở người. Khi các loại tế bào biệt hóa khác nhau hợp nhất, các tế bào đa bội có thể được hình thành, có thể trở nên không ổn định do các tổ hợp gen khác nhau trong nhân, dẫn đến sự phát triển của ung thư. Nghiên cứu phát hiện ra rằng sự hợp nhất của các tế bào có nguồn gốc từ tủy xương với các tế bào khối u ác tính có thể tạo ra các tế bào ung thư có khả năng di chuyển mạnh hơn.
Vi sinh vật và sự hợp nhất tế bào
Sự hợp nhất tế bào cũng xảy ra ở các vi sinh vật như nấm, amip và vi khuẩn, biểu hiện sự hợp nhất trong chu kỳ sinh dục hoặc các quá trình khác. Điều này cho thấy tính phổ biến và tầm quan trọng của sự hợp nhất tế bào ở nhiều dạng sống khác nhau.
Các ứng dụng khác
Nghiên cứu hợp nhất tế bào có nhiều ứng dụng, bao gồm nghiên cứu biểu hiện gen, tạo ra kháng thể đơn dòng và tạo ra tế bào gốc. Các nhà khoa học sử dụng công nghệ hợp nhất tế bào để kiểm tra các đột biến hoặc biến thể tế bào và để hiểu cơ chế kiểm soát phân chia tế bào và biểu hiện gen.
Sự hợp nhất nhân tế bào mang lại cả lợi ích và thách thức. Đối mặt với những đột phá mang tính cách mạng trong lĩnh vực y sinh, liệu chúng ta có thể tìm thấy hy vọng mới cho việc điều trị cho con người trong quá trình khám phá sự hợp nhất tế bào không?
