Stem Cell Research & Therapy, 14/05/2025
Bối cảnh
Viêm da cơ địa (AD) là một tình trạng viêm da mãn tính, thường được mô tả là “bệnh ung thư không tử vong” (immortal cancer) do tính chất dai dẳng và những thách thức liên quan đến điều trị. Nhìn chung, 223 triệu người trên toàn thế giới bị ảnh hưởng bởi AD, với tỷ lệ mắc đáng kể là 30% ở trẻ em. Hơn nữa, 40% bệnh nhân trải qua các triệu chứng nặng, như phát ban dai dẳng, ngứa dữ dội, rối loạn giấc ngủ, và các bệnh đi kèm, bao gồm hen suyễn, trầm cảm và lo âu. Bệnh sinh phức tạp của nó bao gồm di truyền, các yếu tố kích thích từ môi trường, chức năng da bị suy giảm, rối loạn điều hòa miễn dịch và mất cân bằng vi sinh vật. Những điều này làm cho việc điều trị trở nên khó khăn hơn vì các yếu tố nguyên nhân cơ bản vẫn chưa được hiểu rõ.
Các liệu pháp hiện tại chủ yếu tập trung vào việc quản lý triệu chứng, bao gồm việc sử dụng chất làm mềm da, glucocorticoid, thuốc kháng histamine, thuốc ức chế miễn dịch, thuốc sinh học và thuốc ức chế phân tử nhỏ. Tuy nhiên, các loại thuốc thông thường này có những hạn chế, chẳng hạn như cơ chế hoạt động không rõ ràng, sinh khả dụng dưới mức tối ưu, các tác dụng phụ tiềm ẩn và hiệu quả hạn chế. Do đó, việc khám phá các giải pháp điều trị thay thế an toàn và hiệu quả hơn để giải quyết nhu cầu chưa được đáp ứng của bệnh nhân AD là điều cấp thiết.
Tế bào gốc trung mô (MSCs), có thể được lấy từ nhiều mô khác nhau, bao gồm nhau thai, mô mỡ, tủy xương và dây rốn, thể hiện đặc tính cận tiết (paracrine) và điều hòa miễn dịch mạnh mẽ. Hơn nữa, liệu pháp MSC cho thấy hiệu quả đáng kể trong các mô hình tiền lâm sàng về các tình trạng viêm da, bao gồm AD.
Tế bào gốc trung mô dây rốn người (hUC-MSCs) mang lại một số lợi thế, chẳng hạn như dễ thu nhận, độ tinh khiết cao, hoạt tính cao. Việc sử dụng hUC-MSCs giúp tránh được các mối lo ngại về đạo đức liên quan đến nghiên cứu tế bào gốc, giảm thiểu sự đào thải miễn dịch và giảm thiểu tổn hại tiềm tàng cho người hiến và người nhận. Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng hUC-MSCs và các dẫn xuất của chúng làm giảm các triệu chứng viêm da và giảm mức độ nghiêm trọng của tổn thương da trong các mô hình động vật mắc AD. hUC-MSCs cũng điều hòa các cytokine gây viêm, bao gồm IgE, IL-6, IL-1β và TNF-α, đồng thời tăng cường biểu hiện của các cytokine chống viêm như IL-10 và TGF-β1. Tuy nhiên, tiềm năng điều trị của dịch môi trường nuôi cấy có điều kiện của hUC-MSC (hUC-MSC-CM), một giải pháp thay thế không chứa tế bào, mang ít nguy cơ hơn, vẫn chưa được khám phá đầy đủ. Hơn nữa, còn cần thêm các hiểu biết về cơ chế điều hòa bạch cầu trung tính và mạng lưới chemokine.
Nghiên cứu này nhằm mục đích làm sáng tỏ cơ chế hoạt động của hUC-MSC và hUC-MSC-CM trong điều trị AD nhằm nâng cao hiểu biết về tiềm năng điều trị của chúng trong bối cảnh bệnh sinh của bệnh này. Trong cả hai mô hình chuột, hUC-MSCs hoặc hUC-MSC-CM được tiêm dưới da, các chỉ tiêu về mức độ tổn thương da, sự thay đổi mô học và thay đổi nồng độ IgE trong huyết thanh sau đó đã được đánh giá. Các điều tra cơ chế cho thấy hUC-MSCs ức chế con đường tín hiệu JAK-STAT trong tế bào sừng thông qua các cơ chế exosome, ngăn chặn sự biểu hiện chemokine trong các tế bào này, và giảm đáng kể sự thâm nhiễm bạch cầu trung tính trong da chuột, qua đó phát huy hiệu quả điều trị.
Phương pháp
Tế bào gốc trung mô dây rốn người (hUC-MSCs) ở lần cấy chuyền thứ 5 được cung cấp bởi S-Evans Biosciences (Hàng Châu, Trung Quốc), được đánh giá bằng đo dòng chảy tế bào (flow cytometry) và xác nhận khả năng biệt hóa mỡ và xương. Dịch môi trường nuôi cấy có điều kiện (hUC-MSC-CM) được thu sau khi nuôi tế bào ở nồng độ 2.0 × 105 tế bào/mL trong môi trường không huyết thanh 48 giờ, ly tâm loại bỏ tạp, sau đó tách exosome bằng bộ kit chiết xuất túi ngoại bào.
Mô hình chuột viêm da cơ địa được tạo bằng 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (DNCB) và ovalbumin (OVA). hUC-MSCs (2 × 106 tế bào/mL, 0.2 mL) hoặc hUC-MSC-CM (0.4 mL) được tiêm dưới da theo liệu trình thử nghiệm. Sau đó, mẫu da và huyết thanh được thu để phân tích mô bệnh học, ELISA, qRT-PCR, western blot, phân tích cytokine và đo dòng chảy tế bào.
Tế bào sừng bất tử của người (HaCaT) được kích thích bằng TNF-α/IFN-γ, sau đó xử lý với hUC-MSC-CM, hUC-MSC-Exosome và chất ức chế STAT3. Cuối cùng, giải trình tự RNA, quan sát bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và phân tích theo dõi hạt nano (NTA) để mô tả biến đổi phân tử và đặc điểm của exosome.
Kết quả
Tế bào gốc trung mô dây rốn người (hUC-MSCs) cải thiện rõ rệt viêm da cơ địa do DNCB và OVA gây ra, làm giảm đỏ da, dày biểu bì, viêm, giảm IgE, IL-4, IL-6 và tăng filaggrin (FLG), keratin 1 (Krt1); chuột không bị sụt cân, chứng minh liệu pháp này là an toàn. Dịch môi trường nuôi cấy có điều kiện (hUC-MSC-CM) cho hiệu quả tương đương, giảm tổn thương da và IgE huyết thanh, và không gây tác dụng phụ.
Phân tích dòng chảy tế bào và miễn dịch huỳnh quang cho thấy hUC-MSC-CM ức chế sự xâm nhập của bạch cầu trung tính vào mô da.
Trong thí nghiệm in vitro, hUC-MSC-CM và exosome từ hUC-MSC-CM làm giảm CCL5, CXCL11 trong tế bào sừng thông qua ức chế quá trình phosphoryl hóa STAT3.
Kết luận
Tế bào gốc trung mô dây rốn người (hUC-MSCs) và dịch môi trường nuôi cấy có điều kiện (hUC-MSC-CM) có khả năng giảm viêm da cơ địa bằng cách ức chế tín hiệu STAT3, giảm chemokine từ tế bào sừng, và ngăn chặn sự di chuyển của bạch cầu trung tính, từ đó làm giảm phản ứng viêm da. Kết quả này cung cấp bằng chứng tiền lâm sàng cho thấy liệu pháp dựa trên hUC-MSCs hoặc liệu pháp không tế bào là hướng điều trị tiềm năng mới cho viêm da cơ địa.
Tài liệu tham khảo
Bài viết được dịch và tóm tắt từ bài báo (nếu có): Shao, J., Xie, Z., Ye, Z. et al. (2025). Human umbilical cord mesenchymal stem cell therapy for atopic dermatitis through inhibition of neutrophil chemotaxis. Stem Cell Res Ther 16, 243.
https://doi.org/10.1186/s13287-025-04349-8
Nguồn: Stem Cell Research & Therapy
