Tế bào mỡ: Cấu trúc, chức năng và ứng dụng trong y học tái tạo

Mô mỡ được biết đến như một thành phần dư thừa của cơ thể, gây mất thẩm mỹ và gây nhiều bệnh tật. Tuy nhiên, dưới góc độ khoa học, mô mỡ là cơ quan nội tiết và kho dự trữ năng lượng có vai trò quan trọng giúp cân bằng chuyển hóa toàn thân. Chiếm đến 90% trong mô mỡ chính là các tế bào mỡ. Chúng có tính dẻo dai đáng kể, mang đến nhiều lợi ích cho sức khỏe tổng thể. Cùng Mescells tìm hiểu chi tiết về tế bào mỡ trong bài viết sau đây.

1. Tế bào mỡ là gì?

Tế bào mỡ (Adipocyte) là thành phần chính cấu thành nên mô mỡ, thường không có nhân, có chức năng lưu trữ năng lượng dưới dạng chất béo (hạt lipid lớn) và giải phóng khi cần thiết. Đồng thời các tế bào này đóng vai trò quan trọng trong việc cách nhiệt, bảo vệ các cơ quan và sản xuất hormone.

Tế bào mỡ có nguồn gốc từ tế bào gốc trung mô, sau đó được biệt hóa thành dòng tế bào mỡ (tiền tế bào mỡ, còn được gọi là tế bào tiền thân tạo mỡ hoặc tế bào gốc tạo mỡ). Tiền tế bào mỡ biệt hóa thành tế bào mỡ, có thể trải qua quá trình phì đại (tăng kích thước), teo (giảm kích thước), chết tế bào, chuyển đổi biệt hóa và mất biệt hóa để đáp ứng với môi trường chuyển hóa. Các tế bào mất biệt hóa có thể tăng sinh và tái biệt hóa để tạo thành tế bào mỡ (theo Tongxing Song, 2020).

Tế bào mỡ là thành phần chính cấu tạo nên mô mỡ

2. Cấu trúc của tế bào mỡ

Mỗi tế bào mỡ bao gồm một giọt lipid lớn được bao quanh bởi một lớp tế bào chất mỏng. Cụ thể như sau:

2.1. Giọt Lipid (chất béo)

Đây là thành phần chính chiếm phần lớn thể tích của tế bào mỡ, chứa triglyceride dự trữ năng lượng. Tùy thuộc vào từng loại tế bào mỡ, giọt lipid này có thể là một giọt lớn, đơn nhất hoặc gồm nhiều giọt lipid nhỏ phân tán trong tế bào chất và nhiều ty thể, gọi là tế bào đa ngăn (multilocular).

2.2. Nhân tế bào và bào quan

Nhân thường dẹt và nằm lệch tâm, ở sát màng tế bào (ở các tế bào mỡ trắng), hoặc tròn và không quá lệch tâm (ở các tế bào mỡ nâu). Ngoài nhân, bên trong mỗi tế bào đều có các bào quan bao gồm ty thể, ribosome, bộ máy Golgi và lưới nội chất.

2.3. Màng tế bào

Bao bọc lấy toàn bộ tế bào, có vai trò quan trọng trong vận chuyển, trao đổi chất và nhận tín hiệu hormone.

Cấu trúc của tế bào mỡ

3. Chức năng của tế bào mỡ trong cơ thể

3.1. Lưu trữ và giải phóng năng lượng

Các tế bào mỡ lưu trữ năng lượng dưới dạng triglyceride. Những tế bào này chuyển hóa năng lượng dư thừa từ glucose thành lipid, sau đó được dự trữ để sử dụng trong tương lai.

Khi cơ thể thiếu hụt năng lượng, chẳng hạn như trong thời gian nhịn ăn hoặc hoạt động thể chất tăng cường, các tế bào mỡ có thể phân giải chất béo trung tính dự trữ thành axit béo và glycerol. Các axit béo này được giải phóng vào máu và có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng.

3.2. Cách nhiệt và hình thành đệm bảo vệ các cơ quan

Các tế bào mỡ sinh nhiệt giúp duy trì thân nhiệt và chống lạnh. Đồng thời, chúng cũng hình thành lớp đệm của cơ thể để bảo vệ cơ quan bên trong khi có va chạm.

3.3. Điều hòa chuyển hóa và nội tiết

Ngoài sinh nhiệt, các tế bào mỡ còn thực hiện các vai trò nội tiết và chuyển hóa quan trọng bằng cách tiết ra một số yếu tố hoạt tính sinh học, được gọi là adipokine.

Ở người béo phì, sự gia tăng kích thước tế bào mỡ có tương quan với sự gia tăng giải phóng các adipokine gây viêm như yếu tố hoại tử khối u (TNF), interleukin 6 (IL-6), làm tăng phản ứng viêm ở mô mỡ. Ngược lại, các tế bào mỡ có giọt lipid nhỏ hơn có khả năng giải phóng nhiều adipokine “có lợi” hơn. Các phân tử này tham gia vào quá trình điều hòa cân bằng năng lượng, phản ứng viêm và chuyển hóa hormone steroid (theo Tongxing Song, 2020).

Tế bào mỡ tiết ra các adipokine tham gia điều hòa chuyển hóa và nội tiết

4. Tế bào mỡ và mối liên hệ với sức khỏe

Tế bào mỡ không chỉ là kho dự trữ năng lượng mà còn đóng vai trò cơ quan nội tiết quan trọng, đảm đương nhiệm vụ sản xuất hormone, hỗ trợ hấp thụ vitamin A, D, E, K và duy trì thân nhiệt.

Tuy nhiên, khi tế bào mỡ tích tụ quá mức – đặc biệt là mỡ nội tạng – chúng gây viêm, kháng insulin và lắng đọng lipid ở gan và cơ. Điều này dẫn đến hội chứng chuyển hóa với các tình trạng như tăng đường huyết, cholesterol HDL thấp, tăng triglyceride máu, tăng huyết áp, tiền tiểu đường và đái tháo đường type 2 và các bệnh lý khác (theo Alexander Sakers, 2022).

Do đó, việc cân bằng số lượng cũng như điều hòa chức năng tế bào mỡ thông qua chế độ dinh dưỡng và tập luyện chính là chìa khóa vàng để ổn định sức khỏe.

Các tế bào mỡ phát triển quá mức dẫn đến dư thừa năng lượng và béo phì

5. Ứng dụng tế bào mỡ trong y học tái tạo

Tế bào mỡ có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, nhưng cũng có một số ảnh hưởng tiêu cực nhất định. Do đó, chúng vừa là mục tiêu nghiên cứu, vừa là mục tiêu điều trị, bao gồm giải quyết những bệnh lý liên quan. Với sự phát triển của y học hiện đại, nhiều phân tích chuyên sâu được tiến hành, đặc biệt là với những hoạt chất sinh học do tế bào mỡ tiết ra (adipokine).

Những hoạt chất sinh học này có thể đóng vai trò trung gian trong các mối liên hệ khác nhau giữa sự gia tăng tế bào mỡ, béo phì và nhiều vấn đề sức khỏe liên quan. Ví dụ leptin là hoạt chất do tế bào mỡ tiết ra đã được sử dụng trong lâm sàng. Việc phát hiện ra leptin là một bước ngoặt đối với lĩnh vực y học, cho biết tế bào mỡ là các tế bào nội tiết hoạt động tích cực, giúp xác định nguyên nhân sinh học cụ thể của bệnh béo phì, và đặt ra kỳ vọng sản xuất một loại thuốc điều trị phù hợp.

Adipokine chiếm ưu thế khác là adiponectin. Chúng ảnh hưởng đến nhiều mô và quá trình sinh lý, bao gồm kích thích quá trình oxy hóa axit béo trong gan, ức chế sản xuất glucose ở gan, cải thiện chức năng tế bào B và tăng cường độ nhạy insulin ngoại vi. Adiponectin tăng cường sức khỏe tim mạch cả trực tiếp (kích thích sự sống sót của tế bào cơ tim sau tổn thương thiếu máu cục bộ/tái tưới máu) lẫn gián tiếp (cải thiện rối loạn lipid máu và giảm viêm (theo Evan D. Rosen, 2014).

Nhiều hoạt chất sinh học khác đã được xác định, cho thấy vai trò quan trọng của adipokine trong chuyển hóa. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, các hormone mới được phát hiện từ mô mỡ có thể đem đến các phương pháp điều trị tốt hơn cho bệnh nhân cao huyết áp, tim mạch và các bệnh lý khác liên quan đến béo phì.

Bên cạnh đó, sự tương tác giữa tế bào mỡ và các tế bào khác trong mô mỡ như tế bào sinh mạch, đại thực bào, tế bào gốc từ mô mỡ… cũng đem lại nhiều tiềm năng nghiên cứu, phát triển các liệu pháp tế bào, miễn dịch và ung thư.

Các hoạt chất do tế bào mỡ tiết ra đem lại nhiều tiềm năng cho y học tái tạo

Như vậy, việc nghiên cứu về cấu trúc và vai trò của tế bào mỡ giúp chúng ta xác định được mối liên hệ giữa chúng và sức khỏe con người. Từ đó có kế hoạch cân bằng dinh dưỡng, vận động thể chất thường xuyên và xây dựng lối sống khoa học để cân bằng số lượng các tế bào này và điều hòa các hoạt động chuyển hóa, giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh lý nghiêm trọng và nâng cao chất lượng cuộc sống.