Vi bào thần kinh điều chỉnh sự phát triển tế bào thần kinh não bộ người trưởng thành

Một nghiên cứu gần đây đã xác định cơ chế chính xác qua đó các tế bào miễn dịch cư trú trong não, được gọi là vi bào thần kinh (microglia), kiểm soát quá trình tạo ra các tế bào thần kinh mới ở người trưởng thành. Phát hiện này mở ra hướng đi mới cho việc điều trị suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác và các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer. Công trình được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu tại Trường Y thuộc Đại học Cincinnati (UC) và kết quả đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Phát hiện của nhóm UC xây dựng trên cơ sở dữ liệu nền tảng được thiết lập vào mùa hè năm 2025, khi một nghiên cứu trên tạp chí Science xác nhận rằng quá trình tạo ra tế bào thần kinh ở người trưởng thành (adult neurogenesis) thực sự diễn ra trong vùng hồi hải mã, khu vực có vai trò then chốt đối với khả năng học tập và trí nhớ. Dẫn đầu bởi Tiến sĩ Yu (Agnes) Luo, Giáo sư và Phó Chủ tịch Nghiên cứu tại Khoa Sinh học Phân tử và Tế bào của UC, nhóm nghiên cứu đã làm sáng tỏ rằng trạng thái hoạt động của vi bào thần kinh là yếu tố quyết định đối với quá trình này. Các tế bào thần kinh tiền thân (NPCs) có khả năng phát triển thành tế bào thần kinh hoàn chỉnh, và vi bào thần kinh tác động trực tiếp đến sự sống sót cũng như quá trình biệt hóa của chúng.

Nghiên cứu chỉ ra rằng các vi bào thần kinh được kích hoạt nhưng thiếu tín hiệu TGF-beta (Transforming Growth Factor-beta) thúc đẩy quá trình tạo tế bào thần kinh ở người trưởng thành thông qua tương tác phân tử giữa vi bào thần kinh và tế bào gốc thần kinh (microglia-neural stem cell crosstalk). Tiến sĩ Luo nhấn mạnh rằng việc tăng cường quá trình tạo tế bào thần kinh ở người trưởng thành là mục tiêu dài hạn nhằm đạt được sự trẻ hóa não bộ và duy trì chức năng nhận thức cho quá trình lão hóa khỏe mạnh hơn. Sự hợp tác chuyên môn sâu rộng, bao gồm Tiến sĩ Krishna Roskin, nhà tin sinh học và miễn dịch học tại Bệnh viện Nhi Cincinnati, người đã sử dụng phân tích giải trình tự RNA đơn bào để làm sáng tỏ các mạng lưới tín hiệu cụ thể, đã giúp giải mã cơ chế giao tiếp tế bào phức tạp này. Các cộng tác viên từ Trường Y Grossman thuộc Đại học New York (NYU) và Trung tâm Đức về Bệnh thoái hóa thần kinh (DZNE) tại Munich, Đức, cũng tham gia vào công trình.

Trước nghiên cứu này, quan niệm phổ biến là tình trạng viêm thần kinh luôn mang tính độc hại đối với quá trình tạo tế bào thần kinh mới. Tuy nhiên, công trình của phòng thí nghiệm Luo đưa ra cái nhìn tinh tế hơn, cho thấy việc loại bỏ tín hiệu TGF-beta khỏi vi bào thần kinh, vốn giữ chúng ở trạng thái yên tĩnh, đã dẫn đến sự gia tăng hơn 66% số lượng tế bào thần kinh chưa trưởng thành trong vùng hồi hải mã ở mô hình chuột thí nghiệm. Những tế bào mới sinh này đã trưởng thành và tích hợp vào các mạch thần kinh hiện có trong suốt 12 tuần theo dõi. Sự xác định cơ chế này cung cấp một mục tiêu điều trị chính xác nhằm tăng cường các cơ chế sửa chữa tự nhiên của não bộ.

Để kiểm chứng sâu hơn và dịch chuyển hiểu biết sang sinh học con người, nhóm nghiên cứu đã phát triển các mô hình cơ quan não người tích hợp vi bào thần kinh (microglia-integrated human organoids), với sự hợp tác của Tiến sĩ Ziyuan Guo thuộc Khoa Nhi tại Trường Y UC. Những phát hiện này củng cố vai trò năng động của vi bào thần kinh không chỉ là các tế bào giám sát miễn dịch mà còn là các nhà điều chỉnh quan trọng của quá trình tái tạo thần kinh, hướng tới mục tiêu cuối cùng là phát triển các liệu pháp can thiệp chống lại sự suy giảm nhận thức và các bệnh lý thần kinh.