ThS. Võ Như Thanh Trúc – IVFAS

Giới thiệu
Sự phát triển bình thường của nhau thai đóng vai trò rất quan trọng trong sự thành công của thai kỳ và điều này một phần được thể hiện ở sự biệt hoá hoàn chỉnh của các tế bào lá nuôi phôi có nguồn gốc từ phôi thai. Các tế bào này sẽ biệt hoá thành lớp tế bào biểu mô hàng rào của nhau thai, hoặc hợp bào (syncytiotrophoblast), hoặc sẽ biệt hoá thành các nguyên bào có các nhung mao có khả năng xâm lấn vào nội mạc tử cung (extravillous trophoblast – EVT). Trong trường hợp các nguyên bào lá nuôi phôi được biệt hoá thành các EVT, các nguyên bào (cytotrophoblast) có khả năng tăng trưởng sẽ định vị tại lớp tế bào sau này sẽ biệt hoá thành các EVT. Các tế bào này có thể xâm lấn vào nội mạc tử cung và tái tạo mạch máu của mẹ thành mạch máu có đường kính lớn để đảm bảo duy trì lượng máu lớn đến nuôi sống phôi thai. Cho đến nay, cơ chế tham gia vào quá trình biệt hoá của nguyên bào lá nuôi phôi thành EVT vẫn chưa được hiểu rõ. Một cơ chế được đề xuất có thể liên quan đến quá trình này chính là quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô có điều hoà (regulated epithelial – mesenchymal transition - EMT), một chuỗi các tương tác phân tử được bảo tồn cao tương tự như trong quá trình hình thành phôi thai, sửa chữa thương tổn và các điều kiện bệnh lý như di căn trong ung thư. EMT có nhiều dạng khác nhau, nhưng nhìn chung đều mang các đặc điểm như thay đổi trạng thái phân cực của tế bào, chuyển dạng các tế bào có tính gắn bám thành dạng tế bào có khả năng xâm lấn cao, hay các tế bào không phụ thuộc vào tính gắn bám. Mặc dù quá trình biệt hoá các tế bào nguyên bào tăng sinh (proliferative cytotrophoblast – CTB) thành EVT vẫn mang một số đặc điểm chung của các dạng EMT, quá trình này vẫn có các khác biệt đáng kể. Không giống với quá trình hình thành phôi thai (EMT Type 1), sự biệt hoá các CTB không tạo ra tính trung mô ở các mô mới. Nhưng quá trình này lại xuất hiện khả năng di động và linh hoạt trong tái tạo thêm các tế bào biểu mô, cũng không giống với tình trạng di căn trong ung thư (EMT Type 3).
 
Vài con đường truyền tín hiệu có thể thúc đẩy quá trình EMT, trong đó, nổi bật lên vai trò của một số nhân tố phiên mã chính có thể hoạt động như nhân tố điều hoà chủ chốt, có thể kể đến như GSC, SNA11, SNA12, TWIST1, ZEB1 và ZEB2 (Zinc finger E-box binding protein 2, còn được biết đến với tên gọi khác là SMAD-interacting protein I, SIPI). Một nghiên cứu của DaSilva-Arnold và cộng sự (2015) chỉ ra rằng ZEB2 biểu hiện cao gấp khoảng 200 lần ở các tế bào EVT có khả năng xâm lấn nội mạc tử cung trong tam cá nguyệt thứ nhất của thai kỳ so với ở các tế bào CTB. Một nghiên cứu khác cùng nhóm tác giả cũng ghi nhận nhân tố này có sự giảm biểu hiện ở tam cá nguyệt thứ ba, tương thích với sự mất khả năng xâm lấn của các tế bào lá nuôi phôi vào nội mạc tử cung. Các nghiên cứu này cho thấy rằng dường như ZEB2 đóng vai trò chính điều hoà EMT trong quá trình biệt hoá nguyên bào lá nuôi phôi.
 
Phương pháp nghiên cứu
DaSilva-Arnold và cộng sự tiến hành thực hiện nghiên cứu nhằm khảo sát vai trò thực sự của ZEB2 trong quá trình biệt hoá CTB thành EVT. Các tác giả cho rằng sự điều hoà tăng phiên mã của ZEB2 trong biểu mô của nguyên bào lá nuôi phôi có thể cảm ứng quá trình biểu hiện gene và thay đổi kiểu hình tương ứng trong quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô và sau đó tăng khả năng xâm lấn của các tế bào này. Nghiên cứu này sử dụng các tác nhân kích thích sự biểu hiện vượt mức của ZEB2 ở hai mô hình biểu mô nguyên bào lá nuôi phôi: các dòng tế bào ung thư nguyên bào nuôi BeWo và JEG3 nhằm nghiên cứu về các đặc điểm biểu hiện gene liên quan đến EMT và khả năng xâm lấn. Các phân tích biểu hiện gene được thực hiện bằng phương pháp PCR, sự biểu hiện ở mức độ protein sẽ được phân tích bằng phương pháp Western blot. Khả năng xâm lấn của các tế bào được đánh giá bằng thử nghiệm Transwell – một mô hình nhau thai được tạo ra bằng kỹ thuật in 3D và nền tảng xCelligence^TM.
 
Kết quả
Trong số các dòng tế bào được thử nghiệm trong nghiên cứu, bốn dòng vô tính được chọn lọc gồm 2 dòng tế bào BeWo và 2 dòng tế bào JEG3 dựa trên hình thái và biểu hiện của ZEB2. Các dòng tế bào này đều cho thấy những thay đổi rõ rệt trong biểu hiện gene có liên quan mật thiết đến quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô EMT. Trong đó, một dòng tế bào BeWo và một dòng tế bào JEG3 có sự biểu hiện ZEB2 tăng gấp hơn 40 lần so với dòng tế bào chưa kích hoạt tăng biểu hiện. Sự thay đổi này dẫn đến sự tăng vượt mức hàm lượng protein ZEB2 trong tế bào. Hai dòng tế bào còn lại, gồm một dòng BeWo và một dòng JEG3 đều có sự biểu hiện ZEB2 tăng lên dưới 14 lần so với tế bào ban đầu. Ở hai dòng này thì không ghi nhận được sự tăng hàm lượng protein ZEB2. Hai dòng tế bào có sự biểu hiện vượt mức protein ZEB2 sau khi được đánh giá bằng các thử nghiệm xâm lấn chỉ ra rằng khả năng xâm lấn của chúng tăng lên đáng kể. Từ những dữ liệu này, chúng ta có thể thấy rằng quá trình phiên mã qua trung gian ZEB2 có thể được xem là cơ chế chính kiểm soát quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô ở các tế bào nguyên bào lá nuôi phôi.
 
Hạn chế của nghiên cứu
Kết quả của nghiên cứu này chỉ thực hiện trên các dòng tế bào nuôi cấy in vitro nên chưa thực sự đại diện cho các quá trình thực sự xảy ra trong điều kiện in vivo. Tuy nhiên, các dữ liệu của nghiên cứu cũng có sự tương hợp khá gần với các phát hiện in vivo trước đó và nghiên cứu cũng đã thực hiện các phân tích trên hai dòng tế bào khác nhau để hạn chế các sai lệch trong phân tích.
 
Kết luận
Với sự kết hợp của những dữ liệu từ nghiên cứu này và những phát hiện in vivo, các tác giả đã xác định được vai trò quan trọng của ZEB2 trong điều hoà quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô trong biệt hoá nguyên bào lá nuôi phôi thành các nguyên bào nuôi ngoại vi. Sau khi phân tích được các đặc tính đặc trưng của các cơ chế này, chúng ta có thể dễ dàng hơn trong việc xác định các thành phần điều hoà nội bào cũng như ngoại bào kiểm soát quá trình biệt hoá các nguyên bào nuôi. Bên cạnh đó, chúng ta cũng có thể xác định các yếu tố bất thường làm thay đổi sự khác biệt trong các bệnh lý tiền sản giật và các bệnh lý xảy ra do sự xâm lấn bất thường của nhau thai trong thai kỳ như nhau cài răng lược dạng accreta, increta và percreta.
 
Nguồn: DaSilva-Arnold SC, Kuo CY, Davra V, Remache Y, Kim PCW, Fisher JP, Zamudio S, Al-Khan A, Birge RB, Illsley NP. ZEB2, a master regulator of the epithelial-mesenchymal transition, mediates trophoblast differentiation. Mol Hum Reprod. 2019 Feb 1;25(2):61-75. doi: 10.1093/molehr/gay053. PMID: 30462321; PMCID: PMC6497037.

Từ khóa: ZEB2, BeWo, JEG3, nguyên bào lá nuôi phôi, chuyển dạng biểu mô – trung mô, xâm lấn