Tin tức | Nghiên cứu cho thấy phôi và tử cung tham gia ‘đối thoại phân tử’ trong giai đoạn làm tổ sớm, hé lộ cơ chế then chốt
Một nghiên cứu mới do Đại học Hebrew Jerusalem dẫn đầu phát hiện rằng trong giai đoạn sớm nhất của quá trình phôi làm tổ, phôi và nội mạc tử cung không chỉ tiếp xúc thụ động. Thay vào đó, chúng tham gia “đối thoại theo thời gian thực” thông qua một cơ chế giao tiếp hai chiều năng động. Quá trình trao đổi này chủ yếu dựa vào các túi ngoại bào, giọt lipid và các đường truyền tín hiệu liên quan đến thụ thể hydrocarbon thơm (AhR), đóng vai trò then chốt trong sự bám dính và làm tổ thành công của phôi.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Yael Heifetz và Tiến sĩ Alisa Komsky-Elbaz thực hiện cùng Margarita Shuhmaher và Tiến sĩ Javier Arturo Sanchez-Lopez, với sự phối hợp của Giáo sư Yoav Soen thuộc Viện Khoa học Weizmann và Tiến sĩ Amir Hefetz thuộc DatGraph. Kết quả được công bố trên Journal of Extracellular Vesicles.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng làm tổ là một trong những giai đoạn dễ tổn thương nhất của thai kỳ và có tỷ lệ thất bại cao. Dù rất quan trọng, từ lâu vẫn chưa có lời giải thích phân tử rõ ràng về cách phôi báo hiệu sự hiện diện của mình cho người mẹ hoặc phối hợp những thay đổi với nội mạc tử cung. Vì vậy, nhóm đã sử dụng mô hình đồng nuôi cấy in vitro ở người để phân tích có hệ thống sự trao đổi tín hiệu giữa phôi và nội mạc tử cung trong cửa sổ làm tổ (WOI).
Nghiên cứu cho thấy dưới sự điều hòa của hormone, tử cung giải phóng nhiều loại túi ngoại bào khác nhau, khác biệt đáng kể về kích thước, tần suất giải phóng, khả năng được phôi hấp thu và thành phần phân tử. Phôi cũng giải phóng các túi này, tạo ra sự giao tiếp hai chiều liên tục với nội mạc tử cung. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng làm tổ không phải là quá trình một chiều trong đó phôi thích nghi với tử cung, mà là một tương tác được phối hợp chặt chẽ.
Nghiên cứu cũng lần đầu cho thấy các giọt lipid không chỉ là cấu trúc dự trữ năng lượng mà còn chủ động tham gia giao tiếp giữa phôi và mẹ. Các túi từ cả nội mạc tử cung và phôi đều tái định hình động lực của giọt lipid trong các tế bào tiếp nhận, đồng thời trực tiếp vận chuyển các phân tử liên quan đến lipid đến tế bào phôi, hỗ trợ quá trình tái lập trình chuyển hóa liên quan đến làm tổ. Nhóm nghiên cứu mô tả các giọt lipid là “trung tâm chức năng” tích hợp tín hiệu chuyển hóa và thông tin điều hòa.
Một phát hiện quan trọng khác là vai trò trung tâm của đường truyền thụ thể hydrocarbon thơm (AhR) trong quá trình làm tổ. Các phối tử AhR có thể được các túi ngoại bào chọn lọc mang theo và vận chuyển cùng những phân tử liên quan đến chuyển hóa năng lượng. Thí nghiệm cho thấy việc ức chế tín hiệu AhR làm tăng đáng kể sự bám dính giữa các cấu trúc giống phôi và tế bào tử cung, cho thấy đường truyền này điều hòa tinh vi khả năng tiếp nhận phôi của tử cung.
Các nhà nghiên cứu cho biết cơ chế này đưa ra lời giải thích ở cấp độ phân tử cho mối liên hệ giữa môi trường và khả năng sinh sản. Tín hiệu AhR tích hợp các kích thích từ chế độ ăn và môi trường, chuyển thông tin bên ngoài thành tín hiệu sinh học ảnh hưởng đến chuyển hóa và tái cấu trúc mô, từ đó có thể tác động đến khả năng sinh sản ngay từ giai đoạn sớm nhất của thai kỳ.
Nghiên cứu cũng phát hiện rằng giao tiếp qua túi ngoại bào diễn ra rất nhanh: các túi có thể được tế bào kia hấp thu trong khoảng một giờ, còn mRNA mà chúng mang theo nhanh chóng được dịch mã thành protein chức năng. Điều này trực tiếp làm thay đổi cách tế bào sử dụng năng lượng, xử lý lipid và tổ chức mô tại chỗ, tạo điều kiện thuận lợi cho phôi bám dính.
Nhóm nghiên cứu cho rằng mô hình in vitro cung cấp một nền tảng quan trọng để nghiên cứu có hệ thống tương tác sớm giữa phôi và mẹ. Mô hình này có thể giúp hiểu sâu hơn về cơ chế làm tổ và được mở rộng để nghiên cứu giao tiếp qua túi ngoại bào trong các trạng thái sinh lý hoặc bệnh lý khác. Những phát hiện này tạo nền tảng lý thuyết mới cho các nghiên cứu tương lai về sinh học sinh sản và khả năng sinh sản.
Tin tức | Nghiên cứu cho thấy phôi và tử cung tham gia ‘đối thoại phân tử’ trong giai đoạn làm tổ sớm, hé lộ cơ chế then chốt
Tin tức | Nghiên cứu cho thấy phôi và tử cung tham gia ‘đối thoại phân tử’ trong giai đoạn làm tổ sớm, hé lộ cơ chế then chốt
Một nghiên cứu mới do Đại học Hebrew Jerusalem dẫn đầu phát hiện rằng trong giai đoạn sớm nhất của quá trình phôi làm tổ, phôi và nội mạc tử cung không chỉ tiếp xúc thụ động. Thay vào đó, chúng tham gia “đối thoại theo thời gian thực” thông qua một cơ chế giao tiếp hai chiều năng động. Quá trình trao đổi này chủ yếu dựa vào các túi ngoại bào, giọt lipid và các đường truyền tín hiệu liên quan đến thụ thể hydrocarbon thơm (AhR), đóng vai trò then chốt trong sự bám dính và làm tổ thành công của phôi.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Yael Heifetz và Tiến sĩ Alisa Komsky-Elbaz thực hiện cùng Margarita Shuhmaher và Tiến sĩ Javier Arturo Sanchez-Lopez, với sự phối hợp của Giáo sư Yoav Soen thuộc Viện Khoa học Weizmann và Tiến sĩ Amir Hefetz thuộc DatGraph. Kết quả được công bố trên Journal of Extracellular Vesicles.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng làm tổ là một trong những giai đoạn dễ tổn thương nhất của thai kỳ và có tỷ lệ thất bại cao. Dù rất quan trọng, từ lâu vẫn chưa có lời giải thích phân tử rõ ràng về cách phôi báo hiệu sự hiện diện của mình cho người mẹ hoặc phối hợp những thay đổi với nội mạc tử cung. Vì vậy, nhóm đã sử dụng mô hình đồng nuôi cấy in vitro ở người để phân tích có hệ thống sự trao đổi tín hiệu giữa phôi và nội mạc tử cung trong cửa sổ làm tổ (WOI).
Nghiên cứu cho thấy dưới sự điều hòa của hormone, tử cung giải phóng nhiều loại túi ngoại bào khác nhau, khác biệt đáng kể về kích thước, tần suất giải phóng, khả năng được phôi hấp thu và thành phần phân tử. Phôi cũng giải phóng các túi này, tạo ra sự giao tiếp hai chiều liên tục với nội mạc tử cung. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng làm tổ không phải là quá trình một chiều trong đó phôi thích nghi với tử cung, mà là một tương tác được phối hợp chặt chẽ.
Nghiên cứu cũng lần đầu cho thấy các giọt lipid không chỉ là cấu trúc dự trữ năng lượng mà còn chủ động tham gia giao tiếp giữa phôi và mẹ. Các túi từ cả nội mạc tử cung và phôi đều tái định hình động lực của giọt lipid trong các tế bào tiếp nhận, đồng thời trực tiếp vận chuyển các phân tử liên quan đến lipid đến tế bào phôi, hỗ trợ quá trình tái lập trình chuyển hóa liên quan đến làm tổ. Nhóm nghiên cứu mô tả các giọt lipid là “trung tâm chức năng” tích hợp tín hiệu chuyển hóa và thông tin điều hòa.
Một phát hiện quan trọng khác là vai trò trung tâm của đường truyền thụ thể hydrocarbon thơm (AhR) trong quá trình làm tổ. Các phối tử AhR có thể được các túi ngoại bào chọn lọc mang theo và vận chuyển cùng những phân tử liên quan đến chuyển hóa năng lượng. Thí nghiệm cho thấy việc ức chế tín hiệu AhR làm tăng đáng kể sự bám dính giữa các cấu trúc giống phôi và tế bào tử cung, cho thấy đường truyền này điều hòa tinh vi khả năng tiếp nhận phôi của tử cung.
Các nhà nghiên cứu cho biết cơ chế này đưa ra lời giải thích ở cấp độ phân tử cho mối liên hệ giữa môi trường và khả năng sinh sản. Tín hiệu AhR tích hợp các kích thích từ chế độ ăn và môi trường, chuyển thông tin bên ngoài thành tín hiệu sinh học ảnh hưởng đến chuyển hóa và tái cấu trúc mô, từ đó có thể tác động đến khả năng sinh sản ngay từ giai đoạn sớm nhất của thai kỳ.
Nghiên cứu cũng phát hiện rằng giao tiếp qua túi ngoại bào diễn ra rất nhanh: các túi có thể được tế bào kia hấp thu trong khoảng một giờ, còn mRNA mà chúng mang theo nhanh chóng được dịch mã thành protein chức năng. Điều này trực tiếp làm thay đổi cách tế bào sử dụng năng lượng, xử lý lipid và tổ chức mô tại chỗ, tạo điều kiện thuận lợi cho phôi bám dính.
Nhóm nghiên cứu cho rằng mô hình in vitro cung cấp một nền tảng quan trọng để nghiên cứu có hệ thống tương tác sớm giữa phôi và mẹ. Mô hình này có thể giúp hiểu sâu hơn về cơ chế làm tổ và được mở rộng để nghiên cứu giao tiếp qua túi ngoại bào trong các trạng thái sinh lý hoặc bệnh lý khác. Những phát hiện này tạo nền tảng lý thuyết mới cho các nghiên cứu tương lai về sinh học sinh sản và khả năng sinh sản.
Nguồn bài viết:
Tổng hợp từ Internet