Tế bào đuôi gai: Đặc điểm, phân loại và vai trò trong hệ miễn dịch

Tế bào lympho B và T là những tế bào hoạt động mạnh mẽ trong hệ miễn dịch, nhưng chức năng của chúng lại nằm dưới sự kiểm soát của một loại tế bào đặc biệt. Những tế bào đó đóng vai trò là “người đưa tin” quan trọng nhất giữa miễn dịch bẩm sinh và thích ứng, thường được gọi là tế bào đuôi gai hoặc tế bào tua gắn liền với hình dạng của chúng. Để hiểu hơn về loại tế bào này, hãy cùng Mescells tìm hiểu qua bài viết sau đây.

1. Tế bào đuôi gai là gì và hình thành từ đâu?

Tế bào đuôi gai (Dendritic Cells – DC hoặc tế bào tua) là một nhóm tế bào miễn dịch không đồng nhất, chủ yếu tham gia vào quá trình trình diện kháng nguyên và khởi phát các phản ứng miễn dịch. Chúng bắt giữ kháng nguyên tại các vị trí tổn thương và di chuyển đến các hạch bạch huyết để kích hoạt tế bào T, góp phần vào miễn dịch thích ứng và chữa lành vết thương.

Tế bào đuôi gai hoạt động như tế bào canh gác trong hệ thống miễn dịch và được tìm thấy ở mọi bộ phận của cơ thể, bao gồm da, máu ngoại vi, bề mặt niêm mạc, mô kẽ, mô bạch huyết và các vùng mô không phải bạch huyết.

Giống như nhiều tế bào miễn dịch khác, tế bào đuôi gai có nguồn gốc từ các tế bào gốc tạo máu trong tủy xương. Để hình thành tế bào đuôi gai, tế bào tiền thân dòng tủy có nguồn gốc từ tế bào gốc trước tiên biệt hóa thành tiền thân tế bào đuôi gai thông thường. Quá trình biệt hóa tiếp theo tạo ra các tế bào đuôi gai khác nhau với những đặc điểm riêng biệt tùy theo môi trường cụ thể.

Tế bào đuôi gai có nguồn gốc từ tủy xương

2. Đặc điểm cấu trúc của tế bào đuôi gai

Hình thái học

Chúng là những tế bào lớn, không đều, có nhiều nhánh hoặc phần mở rộng bào tương dài (sợi nhánh) phân nhánh, cấu trúc tương tự như các nhánh của tế bào thần kinh cho phép chúng quét các vùng mô rộng lớn.

Nhân và tế bào chất

Nhân thường có hình dạng bất thường, không đều và hạch nhân nhỏ. Tế bào chất thiếu các sợi rõ rệt nhưng chứa ty thể và các hạt chuyên biệt (ví dụ như melanin).

Hệ thống ống – túi

Tế bào đuôi gai sở hữu một “hệ thống ống – túi” đặc trưng, ​​là một mạng lưới phức tạp, gồm bộ máy Golgi và lưới nội chất trơn, giúp phân biệt chúng với các loại bạch cầu khác.

Những thay đổi trong quá trình trưởng thành

• Tế bào đuôi gai chưa trưởng thành: Có mặt trong các mô, có khả năng thực bào cao với bề mặt nhẵn hoặc ít phân nhánh, được thiết kế để bắt giữ kháng nguyên.
• Tế bào đuôi gai trưởng thành: Khi được hoạt hóa, chúng mất khả năng thực bào, tăng lượng phân tử MHC lớp II và các phân tử kích thích đồng thời trên bề mặt (như B7), và phát triển các nhánh nhô ra rộng hơn, giống như cây để tương tác với tế bào T.

Đặc điểm cấu trúc của tế bào đuôi gai

3. Phân loại tế bào đuôi gai

3.1. Tế bào đuôi gai thông thường/cổ điển (cDC)

Được hình thành từ các tiền thân dòng tủy, các cDC đóng vai trò là tác nhân khởi phát quan trọng của miễn dịch thích ứng bằng cách bắt giữ, xử lý và trình diện kháng nguyên cho tế bào T. Chúng được chia thành hai nhóm nhỏ là cDC1 (trình diện chéo) và cDC2 (CD11b+), cư trú trong các mô bạch huyết và không phải bạch huyết.

• Các tế bào cDC1 đóng vai trò trung gian trong miễn dịch chống khối u bằng cách trình diện chéo kháng nguyên để kích hoạt các tế bào T CD8⁺.
• Các tế bào cDC2 điều phối các phản ứng của tế bào T hỗ trợ CD4⁺ chống lại các tác nhân gây bệnh ngoại bào như vi khuẩn và nấm.

3.2. Tế bào đuôi gai plasmacytoid (pDC)

Các pDC phát sinh từ tế bào tiền thân lympho. Chúng được tìm thấy khắp cơ thể, lưu thông trong máu và các cơ quan ngoại vi, cư trú trong các hạch bạch huyết, lá lách, tuyến ức và tủy xương (BM). Các pDC thể hiện hình thái và kiểu hình bề mặt riêng biệt, đặc trưng bởi hình dạng tròn và hình thái tương bào, và có điểm giống với tế bào lympho.

Chúng có khả năng tiết ra một lượng lớn interferon-gamma, đóng vai trò chính trong các bệnh nhiễm trùng do virus và vi khuẩn (theo Mohammed Yusuf Zanna, 2021).

3.3. Tế bào đuôi gai nguồn gốc từ bạch cầu đơn nhân (moDC)

Trong điều kiện viêm nhiễm, moDC thể hiện kiểu hình hoạt hóa, sản xuất các cytokine gây viêm như IL-1, IL-12, IL-23 và kích thích quá trình biệt hóa của tế bào T CD4⁺ thành tế bào Th1 và Th17. Khi được hoạt hóa, moDC có khả năng xử lý, trình bày kháng nguyên cho tế bào T và khởi phát các phản ứng miễn dịch. Hơn nữa, moDC đã được phát hiện trong nhiều tình trạng bệnh lý khác nhau, bao gồm viêm da dị ứng, bệnh vảy nến, viêm khớp dạng thấp (RA) và cổ trướng do khối u.

3.4. Tế bào Langerhans

Loại tế bào này chủ yếu nằm ở các lớp đáy/trên đáy của các mô biểu mô phân tầng, chẳng hạn như biểu bì, niêm mạc tiết niệu sinh dục/miệng và giác mạc. Sự phát triển của chúng phụ thuộc vào IL-34, một cytokine được tiết ra chủ yếu bởi các tế bào thần kinh và tế bào sừng, hỗ trợ sự biệt hóa và duy trì của chúng đến tuổi trưởng thành.

Các tế bào Langerhans di chuyển đến các hạch bạch huyết trong cả điều kiện ổn định và viêm để khởi phát các phản ứng miễn dịch. Chúng tách khỏi tế bào sừng bằng cách điều chỉnh giảm biểu hiện của các phân tử như E-cadherin, điều chỉnh tăng biểu hiện của MHC II, trình bày kháng nguyên cho tế bào T và gây ra miễn dịch dịch thể   (theo Fangfang Jin, 2025).

5 phân loại của tế bào đuôi gai

4. Vai trò của tế bào đuôi gai trong hệ miễn dịch

4.1. Thu nhận và trình diện kháng nguyên (APC)

Tế bào đuôi gai liên tục thu nhận kháng nguyên từ môi trường xung quanh bằng cách thực bào, nhập bào qua trung gian thụ thể và ẩm bào. Sau khi thu nhận kháng nguyên, chúng di chuyển đến hạch bạch huyết dẫn lưu.

Sau khi được tế bào đuôi gai thu nhận, kháng nguyên được phân giải thành các peptide trong các bào quan cụ thể của tế bào. Sau đó, các peptide này được tải chính xác lên các phân tử MHC để tạo thành các phức hợp MHC, và vận chuyển đến bề mặt tế bào để được tế bào T nhận diện.

4.2. Kích hoạt tế bào T

Sau khi di chuyển đến các cơ quan bạch huyết thứ cấp, tế bào đuôi gai thực hiện chức năng trung tâm của chúng là kích hoạt các tế bào T non, một bước quan trọng trong việc khởi phát các phản ứng miễn dịch thích ứng. Sự hoạt hóa tế bào T phụ thuộc vào ba tín hiệu chính: (1) nhận diện các phức hợp peptide – MHC trên DC bởi thụ thể tế bào T (TCR), (2) sự gắn kết của các phân tử kích thích đồng thời như CD80 với TCR, bao gồm CD28 hoặc CTLA-4, và (3) việc các DC được hoạt hóa tiết ra các cytokine (ví dụ: IL-12, IFN loại I và IL-4) (theo Fangfang Jin, 2025).

4.3. Điều hòa các tế bào miễn dịch bẩm sinh

Mặc dù kích hoạt phản ứng miễn dịch thích ứng là cơ chế chính của tế bào đuôi gai, những tế bào này cũng giữ vai trò rất quan trọng trong hệ miễn dịch bẩm sinh.

Tế bào đuôi gai kích hoạt tế bào NK trong hạch bạch huyết bằng cách tiết ra các cytokine như IL-2 và INF-γ, những chất cần thiết cho sự tăng sinh của tế bào NK. Cơ chế này là một con đường quan trọng để kích hoạt các tế bào miễn dịch bẩm sinh. Các tế bào tua gai được hoạt hóa khi có mặt vi sinh vật cũng có thể kích hoạt chức năng gây độc tế bào của tế bào NK.

4.4. Duy trì dung nạp miễn dịch

Tế bào đuôi gai duy trì dung nạp miễn dịch thông qua cả cơ chế trung ương và ngoại vi. Trong tuyến ức, các tế bào đuôi gai tuyến ức đóng vai trò trung gian trong dung nạp trung ương bằng cách trình diện kháng nguyên tự thân, gây ra hiện tượng apoptosis ở các tế bào T tự phản ứng có ái lực cao (chọn lọc âm tính), và hướng dẫn các tế bào T CD4⁺ có ái lực thấp biệt hóa thành tế bào Treg để ức chế hoạt hóa tế bào T hiệu quả.

Ở vùng ngoại vi, các tế bào đuôi gai dung nạp miễn dịch (tolDCs) gây ra rối loạn chức năng tế bào T ban đầu thông qua biểu hiện thấp của các phân tử kích thích đồng thời và ức chế hoạt hóa và tăng sinh tế bào T thông qua nhiều con đường, chẳng hạn như tiết IL-10/TGF-β. Đồng thời kích thích tế bào Treg mở rộng và tạo ra tế bào B điều hòa, do đó hình thành một vòng phản hồi tích cực ức chế miễn dịch, cuối cùng thiết lập và duy trì dung nạp miễn dịch lâu dài.

Vai trò của tế bào đuôi gai trong miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng

5. Ứng dụng của tế bào đuôi gai

Liệu pháp miễn dịch ung thư, vắc-xin

Tế bào đuôi gai đóng vai trò trung tâm trong miễn dịch chống khối u. Nhờ đó, vắc-xin dựa trên tế bào đuôi gai cho thấy tiềm năng điều trị đầy hứa hẹn vì chúng kích hoạt tế bào T đặc hiệu khối u, ức chế phát triển u và ngăn tái phát thông qua trí nhớ miễn dịch.

Điều hòa hệ miễn dịch

Nhờ khả năng trình diện kháng nguyên và kích hoạt tế bào T, tế bào đuôi gai được sử dụng để tăng cường phản ứng miễn dịch chống lại nhiễm trùng và khối u, bao gồm cả các loại ung thư nguy hiểm.

Tế bào đuôi gai dung nạp miễn dịch (tDCs)

Những tế bào này được sử dụng để tạo ra dung nạp miễn dịch, mang lại một phương pháp điều trị tiềm năng cho các bệnh tự miễn dịch, thải ghép và dị ứng bằng cách ức chế các phản ứng miễn dịch không mong muốn.

Điều trị nhiễm trùng virus mạn tính

Các liệu pháp tế bào đuôi gai đang được nghiên cứu để chống lại các bệnh nhiễm trùng mạn tính như HIV, viêm gan B (HBV) và viêm gan C (HCV).

Liệu pháp kết hợp

Vắc-xin dựa trên tế bào đuôi gai thường được kết hợp với các phương pháp điều trị khác, chẳng hạn như hóa trị, xạ trị và công nghệ nano, để nâng cao hiệu quả trong môi trường vi mô khối u gây ức chế miễn dịch.

Ứng dụng của tế bào đuôi gai trong liệu pháp miễn dịch ung thư, vắc-xin

Tế bào đuôi gai đóng vai trò trung tâm trong việc duy trì cân bằng hệ miễn dịch. Ở trạng thái bình thường, chúng đảm bảo bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng, các bệnh tự miễn dịch và phản ứng quá mẫn. Nhờ tiềm năng ứng dụng đa dạng, chúng được sử dụng để phát triển các phương pháp điều trị mới, hứa hẹn mang lại kết quả khả quan với ít tác dụng phụ và bền vững hơn.