Tế bào mỡ (Adipocyte)

Phân loại

Có hai loại tế bào mỡ chính:

• Tế bào mỡ trắng (White adipocyte): Loại tế bào này chiếm phần lớn mô mỡ ở người trưởng thành. Chúng có một giọt lipid lớn chiếm hầu hết thể tích tế bào, đẩy nhân ra mép. Tế bào mỡ trắng chứa ít ty thể và có chức năng chính là lưu trữ năng lượng, giải phóng hormone (như leptin và adiponectin) và cách nhiệt. Leptin là một hormone quan trọng trong việc điều chỉnh cảm giác đói và no, trong khi adiponectin có tác dụng tăng cường độ nhạy insulin.
• Tế bào mỡ nâu (Brown adipocyte): Chứa nhiều giọt lipid nhỏ hơn và nhiều ty thể. Ty thể chứa protein UCP1 (uncoupling protein 1), cho phép chúng phân tán năng lượng dưới dạng nhiệt. Do đó, tế bào mỡ nâu đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh nhiệt, đặc biệt ở trẻ sơ sinh và động vật ngủ đông. Quá trình này được kích hoạt bởi hệ thần kinh giao cảm. Sự sinh nhiệt trong tế bào mỡ nâu được gọi là sinh nhiệt không run (non-shivering thermogenesis) và rất quan trọng trong việc duy trì thân nhiệt.

Chức năng

• Lưu trữ năng lượng: Tế bào mỡ lưu trữ năng lượng dư thừa dưới dạng triglyceride. Khi cơ thể cần năng lượng, triglyceride được phân hủy thành glycerol và axit béo, được giải phóng vào máu để cung cấp năng lượng cho các tế bào khác. Quá trình phân hủy này được gọi là lipolysis.
• Cách nhiệt: Lớp mỡ dưới da hoạt động như một lớp cách nhiệt, giúp duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định trong môi trường lạnh.
• Bảo vệ cơ quan: Mô mỡ bao quanh các cơ quan nội tạng, bảo vệ chúng khỏi chấn thương vật lý.
• Nội tiết tố: Tế bào mỡ tiết ra nhiều hormone, được gọi là adipokine, có ảnh hưởng đến chuyển hóa, cảm giác ngon miệng và chức năng miễn dịch. Một số adipokine quan trọng bao gồm:
  • Leptin: Hormone ức chế sự thèm ăn và tăng cường tiêu hao năng lượng. Nồng độ leptin trong máu tỷ lệ thuận với lượng mỡ trong cơ thể.
  • Adiponectin: Hormone tăng cường độ nhạy cảm với insulin và có tác dụng chống viêm. Nồng độ adiponectin thường giảm ở những người béo phì.
  • Resistin: Hormone có liên quan đến tình trạng kháng insulin, góp phần vào sự phát triển của bệnh tiểu đường type 2.
• Tạo hình cơ thể: Mô mỡ góp phần tạo nên hình dáng cơ thể.

Sự hình thành và phát triển

Tế bào mỡ phát triển từ các tế bào tiền thân trung mô. Quá trình biệt hóa của tế bào mỡ được điều chỉnh bởi nhiều yếu tố, bao gồm yếu tố phiên mã như PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma), một thụ thể hạt nhân đóng vai trò quan trọng trong quá trình adipogenesis (hình thành tế bào mỡ).

Bệnh lý liên quan

Rối loạn chức năng của tế bào mỡ có thể dẫn đến nhiều bệnh lý, bao gồm:

• Béo phì: Tình trạng tích tụ mỡ quá mức trong cơ thể, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe như tiểu đường type 2, bệnh tim mạch và một số loại ung thư. Chỉ số khối cơ thể (BMI) thường được sử dụng để đánh giá béo phì.
• Lipodystrophy: Một nhóm rối loạn đặc trưng bởi sự mất hoặc phân bố bất thường của mô mỡ. Lipodystrophy có thể là di truyền hoặc mắc phải.
• U mỡ (Lipoma): Khối u lành tính phát triển từ tế bào mỡ. U mỡ thường mềm, di động và không gây đau.

Nghiên cứu

Nghiên cứu về tế bào mỡ đang tập trung vào việc tìm hiểu cơ chế điều hòa sự biệt hóa, chức năng và rối loạn chức năng của chúng. Những nghiên cứu này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới cho béo phì, tiểu đường và các bệnh lý liên quan đến chuyển hóa khác. Việc tìm hiểu về vai trò của tế bào mỡ trong việc gây viêm cũng là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng.

Sinh lý học của Tế bào Mỡ

Sự tích tụ và giải phóng triglyceride trong tế bào mỡ được điều hòa bởi các hormone và enzyme. Hormone insulin thúc đẩy quá trình lipogenesis (tổng hợp triglyceride) và ức chế lipolysis (phân hủy triglyceride). Ngược lại, các hormone như adrenaline, noradrenaline, glucagon và cortisol kích thích quá trình lipolysis.

Quá trình lipogenesis bao gồm việc chuyển hóa glucose thành glycerol và axit béo, sau đó kết hợp thành triglyceride. Quá trình lipolysis thì ngược lại, triglyceride được phân hủy thành glycerol và axit béo, sau đó được giải phóng vào máu để cung cấp năng lượng cho các mô khác.

Tế bào mỡ be (Beige adipocyte)

Ngoài tế bào mỡ trắng và nâu, còn có một loại tế bào mỡ thứ ba gọi là tế bào mỡ be. Tế bào này nằm xen kẽ trong mô mỡ trắng và có khả năng chuyển đổi thành tế bào mỡ nâu dưới tác động của một số kích thích, chẳng hạn như tiếp xúc với lạnh hoặc tập thể dục. Quá trình này được gọi là “browning” (nâu hóa). Tế bào mỡ be được coi là một mục tiêu tiềm năng trong điều trị béo phì, vì việc tăng số lượng và hoạt động của chúng có thể giúp tăng cường tiêu hao năng lượng và giảm mỡ trắng.

Tương tác với các tế bào và mô khác

Tế bào mỡ không chỉ đơn thuần là nơi lưu trữ năng lượng mà còn tương tác với các tế bào và mô khác trong cơ thể, bao gồm hệ miễn dịch và hệ thống mạch máu. Chúng tiết ra các cytokine và chemokine, ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào miễn dịch. Ngoài ra, tế bào mỡ cũng tham gia vào quá trình điều hòa sự hình thành mạch máu mới (angiogenesis).

Phương pháp nghiên cứu tế bào mỡ

Các phương pháp nghiên cứu tế bào mỡ bao gồm nuôi cấy tế bào in vitro, phân tích biểu hiện gen, phân tích protein, và các kỹ thuật hình ảnh như kính hiển vi và chụp cộng hưởng từ (MRI). Kỹ thuật phân tích chuyển hóa cũng được sử dụng để nghiên cứu quá trình chuyển hóa lipid trong tế bào mỡ.

Ứng dụng trong y học

Nghiên cứu về tế bào mỡ có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học, bao gồm:

• Phát triển các liệu pháp điều trị béo phì và các bệnh lý liên quan đến chuyển hóa.
• Tái tạo mô mỡ trong phẫu thuật thẩm mỹ và tái tạo.
• Sử dụng tế bào mỡ làm nguồn tế bào gốc trong y học tái tạo.

• Rosen, E. D., & Spiegelman, B. M. (2006). Adipocytes as regulators of energy balance and glucose homeostasis. Nature, 444(7121), 847–853.
• Kershaw, E. E., & Flier, J. S. (2004). Adipose tissue as an endocrine organ. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 89(6), 2548–2556.
• Peirce, V., Carobbio, S., & Vidal-Puig, A. (2014). The different shades of fat. Nature, 510(7503), 76–83.

Câu hỏi và Giải đáp

Cơ chế phân tử nào điều khiển quá trình “nâu hóa” của tế bào mỡ be?

Trả lời: Quá trình “nâu hóa” của tế bào mỡ be được điều khiển bởi nhiều yếu tố, bao gồm kích thích lạnh, tập thể dục và một số hormone. Ở cấp độ phân tử, protein UCP1 đóng vai trò then chốt trong việc sinh nhiệt của tế bào mỡ nâu và be. Các yếu tố phiên mã như PPARγ và PRDM16 cũng tham gia vào quá trình biệt hóa và hoạt hóa của tế bào mỡ be.

Liệu có thể phát triển các loại thuốc nhắm mục tiêu vào tế bào mỡ để điều trị béo phì?

Trả lời: Đây là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Các nhà khoa học đang tìm kiếm các loại thuốc có thể kích thích sự hình thành mỡ nâu, tăng cường hoạt động của mỡ be, hoặc ức chế sự tích tụ mỡ trắng. Tuy nhiên, việc phát triển các loại thuốc an toàn và hiệu quả vẫn còn là một thách thức.

Mối liên hệ giữa tế bào mỡ và hệ miễn dịch là gì?

Trả lời: Tế bào mỡ tiết ra các cytokine và chemokine, có thể ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào miễn dịch. Ví dụ, béo phì thường đi kèm với tình trạng viêm mạn tính mức độ thấp, một phần là do sự thay đổi trong hoạt động tiết cytokine của tế bào mỡ.

Làm thế nào để phân biệt giữa mỡ dưới da và mỡ nội tạng?

Trả lời: Mỡ dưới da có thể được đo bằng các phương pháp như caliper đo độ dày nếp gấp da. Mỡ nội tạng thường được đánh giá bằng các kỹ thuật hình ảnh như chụp cắt lớp vi tính (CT) hoặc chụp cộng hưởng từ (MRI).

Vai trò của di truyền trong việc quyết định sự phân bố mỡ trong cơ thể là gì?

Trả lời: Di truyền đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định nơi mỡ được tích trữ trong cơ thể (ví dụ, dạng “quả táo” với mỡ tập trung ở bụng hoặc dạng “quả lê” với mỡ tập trung ở hông và đùi). Các biến thể gen có thể ảnh hưởng đến số lượng và kích thước của tế bào mỡ, cũng như hoạt động của các hormone và enzyme liên quan đến chuyển hóa lipid.