Các dấu hiệu đặc trưng cho sự lão hóa của tế bào gốc soma

Mặc dù tế bào gốc nhìn chung được bảo vệ khỏi một số cơ chế lão hóa so với các tế bào đã biệt hóa, tuy nhiên chúng vẫn dễ bị tổn thương bởi nhiều tác nhân gây căng thẳng (stress).

Tế bào gốc soma (somatic stem cell), hay còn gọi là tế bào gốc trưởng thành (adult stem cell), tham gia vào việc duy trì mô thông qua sự cân bằng nội môi và sửa chữa mô. Tuy nhiên khi cơ thể già đi, sự suy giảm chức năng của chúng thể hiện rõ qua sự suy giảm cân bằng nội môi và giảm khả năng tái tạo mô khi bị tổn thương hoặc mắc bệnh.

Trong một bài viết công bố trên tạp chí Cell Stem Cell tháng 7 năm 2025, các tác giả Rando, Brunet và Goodell đã mô tả các đặc điểm chức năng chính của tế bào gốc soma thay đổi khi lão hóa. Các nhóm tế bào gốc được nghiên cứu kỹ nhất bao gồm tế bào gốc tạo máu (hematopoietic stem cell – HSC), tế bào gốc thần kinh (neural stem cell – NSC), tế bào gốc cơ (muscle stem cell – MuSC), tế bào gốc ruột (intestinal stem cell – ISC), một số loại tế bào gốc trong da như tế bào gốc biểu bì (epidermal stem cell – EpSC), tế bào gốc sắc tố (melanocyte stem cell – McSC) và tế bào gốc nang lông (hair follicle stem cell – HFSC). Những dấu hiệu chính cho sự lão hóa của tế bào gốc soma bao gồm những thay đổi (tăng hoặc giảm) về độ sâu của trạng thái nghỉ, khả năng tự đổi mới, số phận tế bào, khả năng phục hồi và tính không đồng nhất của quần thể.

**Các dấu hiệu đặc trưng cho sự lão hóa của tế bào gốc**

1. Thay đổi về độ sâu của trạng thái nghỉ

Hầu hết các quần thể tế bào gốc soma tồn tại ở trạng thái nghỉ. Khi ở trạng thái này, chúng ngừng chu kỳ tế bào, hiếm khi phân chia, hoạt động trao đổi chất thấp hơn, nhưng có thể dễ dàng đảo ngược để chuyển sang trạng thái hoạt động. ISC và EpSC là những loại tế bào gốc hiếm hoi mà người ta thấy tăng sinh liên tục.

**Sự thay đổi độ sâu của trạng thái nghỉ khi tế bào gốc lão hóa**

Khi tế bào gốc bị lão hóa, độ sâu của trạng thái nghỉ có thể thay đổi. Một số quần thể MuSC ngủ sâu hơn khi lão hóa – liên quan đến sự suy giảm khả năng tái tạo cơ, tuy nhiên cũng có nhóm MuSC già có trạng thái nghỉ kém sâu – dễ dàng đi vào chu kỳ tế bào nhưng không tự đổi mới, dẫn đến suy giảm số lượng tế bào gốc. Khi tuổi tác tăng, NSC ở trạng thái nghỉ sâu làm giảm quá trình tạo tế bào thần kinh ở vùng hồi hải mã và vùng dưới não thất. HSC trong các ổ tế bào khi lão hóa thường đáp ứng chậm hơn với yếu tố tăng trưởng, giảm khả năng tăng sinh tạo ra các tế bào máu và tái hoạt động chậm hơn sau khi rời khỏi trạng thái nghỉ.

2. Thay đổi về khả năng tự đổi mới

Quá trình tự đổi mới đảm bảo sự bảo tồn nguồn tế bào gốc hơn là tạo ra các mô chuyên biệt. Những bất thường trong quá trình tự đổi mới có thể giải thích sự tăng hoặc giảm số lượng tế bào gốc khi cơ thể già đi. Theo thời gian, HSC thể hiện xu hướng tự đổi mới tăng (tăng dần số lượng HSC), đồng thời làm giảm khả năng biệt hóa (giảm khả năng tạo ra các quần thể tế bào máu). Trong khi đó, NSC giảm dần khả năng tự đổi mới, khiến giảm số lượng NSC trong não người cao tuổi.

**Sự thay đổi khả năng tự đổi mới của tế bào gốc khi lão hóa**

3. Thay đổi số phận tế bào

Các quần thể tế bào gốc khi lão hóa thường suy giảm cân bằng nội môi hoặc giảm khả năng sửa chữa mô, biểu hiện thông qua sự biệt hóa lệch lạc, hoặc hình thành một tiềm năng biệt hóa bất thường khác để thay thế. HSC khi lão hóa sẽ tăng quá trình sản xuất tế bào dòng tủy, giảm sản xuất tế bào dòng lympho, góp phần vào nhiều rối loạn huyết học khác nhau. NSC ở hồi hải mã của não tăng cường biệt hóa thành tế bào hình sao (astrocyte) và giảm tạo thành tế bào thần kinh (neuron) khi tuổi già. ISC lão hóa có sự lệch hướng biệt hóa thành tế bào ruột tiết nhiều hơn. Trong cơ bắp, MuSC lão hóa chuyển sang loại tế bào tạo xơ, giảm dần tiềm năng tạo cơ, gây ra xơ hóa tuổi tác. Tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cell – MSC) tủy xương ngày càng có thiên hướng tạo mỡ, và dần dần sinh ra các tế bào có kiểu hình lão hóa. Các thế hệ tế bào tiếp theo từ những tế bào gốc này cũng có xu hướng bị lão hóa dần và tích lũy các đột biến gen gây ung thư.

**Số phận thay đổi của các tế bào sinh ra từ tế bào gốc lão hóa**

4. Khả năng phục hồi (khả năng sống sót) bị thay đổi

Khả năng phục hồi của tế bào được hiểu là khả năng của tế bào đối phó với các dạng căng thẳng khác nhau bằng cách tạo ra các phản ứng bù trừ để duy trì cân bằng nội môi. Khi lão hóa, tế bào gốc suy giảm khả năng phục hồi, tăng khả năng chết của tế bào khi gặp căng thẳng sinh lý hoặc bệnh lý. MuSC giảm dần khả năng phục hồi sau khi được kích hoạt từ trạng thái nghỉ, làm tế bào chết trong quá trình phân bào. Ở người cao tuổi, NSC có sự chết chọn lọc ở hồi hải mã trong điều kiện cân bằng nội môi, đồng thời tăng khả năng chết khi phản ứng với tổn thương. Đôi khi, khả năng sống sót tăng lên khi cơ thể già đi, ví dụ HSC trên mô hình chuột đã tích lũy các đột biến để có khả năng chống chịu stress oxy hóa tốt hơn, giúp tăng khả năng phục hồi.

5. Thay đổi về tính không đồng nhất của quần thể

Tính không đồng nhất của quần thể tế bào gốc có thể tăng hoặc giảm theo tuổi tác, đa số là tăng dần. HSC già thể hiện nhiều chức năng hơn so với HSC trẻ. Ở người cao tuổi, NSC có hình thái thay đổi rõ rệt cho thấy sự tăng tính đồng nhất kiểu hình và chức năng. Ngược lại, nhiều trường hợp cho thấy các dòng tế bào gốc càng già càng kém đa dạng. ISC giảm sự biểu hiện gen liên quan đến bám dính, khiến giảm đi số lượng dòng tế bào gốc ruột. MuSC giảm dần tính đa dạng dòng tế bào khi phản ứng với các đợt tổn thương và tái tạo cơ lặp lại, nhưng duy trì sự đa dạng trong môi trường cân bằng nội môi.

**Sự thay đổi về tính không đồng nhất của tế bào gốc khi lão hóa**

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Rando T. A., Brunet A., and Goodell M. A. (2025). Hallmarks of stem cell aging. Cell Stem Cell 32(7): 1038-1054. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.06.004