CHONDROCYTES: ĐẶC ĐIỂM, MÔ HỌC, CHỨC NĂNG, NUÔI CẤY - SINH HỌC - 2026

Các tế bào chondrocytes là các tế bào chính của sụn. Chúng chịu trách nhiệm cho việc bài tiết chất nền ngoại bào của sụn, được tạo thành từ glycosaminoglycans và proteoglycan, sợi collagen và sợi đàn hồi.

Sụn ​​là một loại mô liên kết đặc biệt dai, đàn hồi, có màu trắng nhạt tạo nên khung xương hoặc được thêm vào một số xương của một số động vật có xương sống.

Phần mô sụn, số 2 cho biết vị trí của tế bào chondrocyte (Nguồn: Guido Fregapani qua Wikimedia Commons)

Sụn ​​cũng góp phần vào hình dạng của các cơ quan khác nhau như mũi, tai, thanh quản và những cơ quan khác. Theo loại sợi có trong chất nền ngoại bào được tiết ra, sụn được phân thành ba loại: (1) sụn hyalin, (2) sụn đàn hồi, và (3) sụn sợi.

Ba loại sụn có hai khối cấu tạo chung: tế bào, đó là nguyên bào sụn và tế bào sụn; và chất nền, được tạo thành từ các sợi và một chất cơ bản tương tự như gel để lại những khoảng nhỏ gọi là "khoảng trống" nơi chứa các tế bào.

Chất nền sụn không tiếp nhận mạch máu, mạch bạch huyết hoặc dây thần kinh và được nuôi dưỡng bằng cách khuếch tán từ mô liên kết xung quanh hoặc, trong trường hợp khớp hoạt dịch, từ dịch khớp.

nét đặc trưng

Chondrocytes có trong cả ba loại sụn. Chúng là những tế bào có nguồn gốc từ tế bào trung mô, ở những nơi hình thành sụn, mất phần mở rộng, tròn lại và tập hợp lại để tạo thành những khối dày đặc được gọi là trung tâm "chondrification".

Trong các trung tâm chondrification này, các tế bào tiền thân biệt hóa thành các nguyên bào sụn, bắt đầu tổng hợp chất nền sụn từng chút một bao quanh chúng.

Theo một cách tương tự như những gì xảy ra với tế bào xương (tế bào xương), các nguyên bào chondroblasts được bao gồm trong cái gọi là "khoảng trống" của chất nền, biệt hóa thành các tế bào chondrocytes.

Các tế bào chondrocytes bên trong lacunae của chúng có thể phân chia, tạo thành các cụm gồm khoảng bốn tế bào trở lên. Những cụm này được gọi là nhóm isogenic và đại diện cho các phân chia của tế bào chondrocyte ban đầu.

Tăng trưởng sụn và biệt hóa nguyên bào sụn

Khi mỗi tế bào của mỗi cụm hoặc nhóm isogenic tạo thành một ma trận, chúng sẽ di chuyển ra xa nhau và tạo thành các đầm riêng biệt của chúng. Hệ quả là sụn phát triển từ bên trong, gọi đây là hình thức tăng trưởng kẽ sụn.

Ở các vùng ngoại vi của sụn đang phát triển, các tế bào trung mô biệt hóa thành nguyên bào sợi. Chúng tổng hợp một mô liên kết collagenous dày đặc không đều được gọi là perichondrium.

Lớp màng ngoài tim có hai lớp: lớp mạch sợi bên ngoài bao gồm collagen loại I và nguyên bào sợi; và một lớp tế bào bên trong khác được hình thành bởi các tế bào chondrogenic phân chia và biệt hóa thành các nguyên bào chondroblasts, tạo thành ma trận được thêm vào ở ngoại vi.

Thông qua sự biệt hóa này của các tế bào của perichondrium, sụn cũng phát triển bởi vị trí ngoại vi. Quá trình tăng trưởng này được gọi là tăng trưởng bổ sung.

Tăng trưởng kẽ là điển hình của giai đoạn phát triển ban đầu của sụn, nhưng nó cũng xảy ra ở sụn khớp không có perichondrium và trong các đĩa biểu mô hoặc đĩa tăng trưởng của xương dài.

Mặt khác, ở phần còn lại của cơ thể, sụn phát triển theo vị trí.

Mô học

Ba loại tế bào chondrogenic có thể được tìm thấy trong sụn: nguyên bào sụn và tế bào chondrocytes.

Tế bào chondrogenic mỏng và dài theo hình thoi và bắt nguồn từ sự biệt hóa của các tế bào trung mô.

Nhân của chúng là hình trứng, chúng có ít tế bào chất và phức hợp Golgi kém phát triển, ti thể khan hiếm và lưới nội chất thô, và nhiều ribosome. Chúng có thể biệt hóa thành nguyên bào sụn hoặc tế bào tạo cốt bào.

Các tế bào chondrogenic ở lớp trong của perichondrium, cũng như các tế bào trung mô của các trung tâm chondrification, là hai nguồn cung cấp nguyên bào chondroblasts.

Những tế bào này có một mạng lưới nội chất thô rất phát triển, nhiều ribosome và ti thể, một phức hợp Golgi phát triển tốt, và nhiều túi tiết.

Chondrocytes trong mô sụn

Chondrocytes là những nguyên bào chondroblasts được bao quanh bởi chất nền ngoại bào. Chúng có thể có hình trứng khi ở gần ngoại vi và hình tròn hơn với đường kính khoảng 20 đến 30 µm khi chúng được tìm thấy ở các vùng sâu hơn của sụn.

Tế bào chondrocytes non có nhân lớn với nhân nổi rõ và nhiều bào quan trong tế bào chất như phức hợp Golgi, lưới nội chất thô, ribosome và ti thể. Chúng cũng có kho dự trữ glycogen trong tế bào chất dồi dào.

Các tế bào chondrocytes già có ít bào quan, nhưng có nhiều ribosome tự do. Các tế bào này tương đối không hoạt động, nhưng có thể được kích hoạt lại bằng cách tăng tổng hợp protein.

Chondrocytes và các loại sụn

Sự sắp xếp của các tế bào chondrocytes thay đổi tùy theo loại sụn nơi chúng được tìm thấy. Trong sụn hyalin, có màu trắng như ngọc trai và trong mờ, các tế bào chondrocytes được tìm thấy trong nhiều nhóm isogenic và sắp xếp thành những khoảng trống lớn với rất ít sợi trong chất nền.

Sụn ​​khớp Hyaline (Nguồn: Eugenio Fernández Pruna qua Wikimedia Commons)

Sụn ​​hyaline có nhiều nhất trong bộ xương người và chứa các sợi collagen loại II.

Trong sụn đàn hồi có nhiều sợi đàn hồi phân nhánh đan xen với các sợi collagen loại II phân bố khắp chất nền, các tế bào chondrocytes rất nhiều và phân bố đồng đều giữa các sợi.

Loại sụn này là điển hình của loa tai, các ống Eustachian, một số sụn thanh quản và nắp thanh quản.

Trong sụn sợi, có rất ít tế bào chondrocytes xếp giữa các sợi collagen loại I dày và phân bố dày đặc trong chất nền.

Loại sụn này nằm trong đĩa đệm, trong xương mu, ở các vùng chèn ép của gân và trong khớp gối.

Đặc trưng

Chức năng cơ bản của chondrocytes là tổng hợp chất nền ngoại bào của các loại sụn khác nhau. Giống như tế bào chondrocytes, cùng với chất nền, chúng là các yếu tố cấu tạo nên sụn và chia sẻ các chức năng của nó với nó (nói chung).

Trong số các chức năng chính của sụn là đệm hoặc hấp thụ các cú sốc, đòn và nén (nhờ khả năng chống chịu và tính linh hoạt của nó).

Ngoài ra, chúng cung cấp một bề mặt khớp nhẵn cho phép cử động khớp với ma sát tối thiểu và cuối cùng, định hình các cơ quan khác nhau như loa tai, mũi, thanh quản, nắp thanh quản, phế quản, v.v.

Cây trồng

Sụn ​​hyaline, có nhiều nhất trong cơ thể con người, có thể bị đa chấn thương do bệnh tật, nhưng trên hết là do thể thao.

Vì sụn là một mô chuyên biệt cao với khả năng tự phục hồi tương đối ít nên những tổn thương của nó có thể gây ra những tổn thương không thể phục hồi.

Nhiều kỹ thuật phẫu thuật đã được phát triển để sửa chữa các chấn thương sụn khớp. Mặc dù những kỹ thuật này, một số xâm lấn hơn những kỹ thuật khác, có thể cải thiện chấn thương, nhưng sụn được sửa chữa được hình thành như sụn sợi chứ không phải sụn hyalin. Điều này có nghĩa là nó không có các đặc điểm chức năng giống như sụn ban đầu.

Để có được sự sửa chữa đầy đủ các bề mặt khớp bị hư hỏng, kỹ thuật nuôi cấy tự thân (từ sụn của chính mình) đã được phát triển để đạt được sự phát triển trong ống nghiệm của sụn và quá trình cấy ghép sau đó.

Các phương pháp nuôi cấy này đã được phát triển bằng cách phân lập các tế bào chondrocytes từ một mẫu sụn khỏe mạnh của bệnh nhân, sau đó được nuôi cấy và cấy ghép.

Các phương pháp này đã được chứng minh là có hiệu quả đối với sự tăng trưởng và phát triển của sụn khớp hyalin và sau khoảng thời gian khoảng hai năm, chúng đạt được sự phục hồi hoàn toàn của bề mặt khớp.

Các kỹ thuật khác liên quan đến việc nuôi cấy sụn in vitro trên nền hoặc gel của fibrin và axit alginic hoặc các chất tự nhiên hoặc tổng hợp khác hiện đang được nghiên cứu.

Tuy nhiên, mục tiêu của việc nuôi cấy này là cung cấp vật liệu để cấy ghép các bề mặt khớp bị thương và phục hồi dứt điểm của chúng.

Người giới thiệu

1. Dudek, RW (1950). Mô học năng suất cao (xuất bản lần thứ 2). Philadelphia, Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins.
2. Gartner, L. & Hiatt, J. (2002). Văn bản Tập bản đồ Mô học (xuất bản lần thứ 2). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
3. Giannini, S., R, B., Grigolo, B., & Vannini, F. (2001). Cấy ghép tế bào chondrocyte tự thân trong tổn thương tế bào xương của khớp cổ chân. Foot and Ankle International, 22 (6), 513–517.
4. Johnson, K. (1991). Mô học và Sinh học Tế bào (xuất bản lần thứ 2). Baltimore, Maryland: Loạt bài y tế quốc gia cho nghiên cứu độc lập.
5. Kino-Oka, M., Maeda, Y., Yamamoto, T., Sugawara, K., & Taya, M. (2005). Mô hình động học của nuôi cấy tế bào chondrocyte để sản xuất sụn biến đổi mô. Tạp chí Khoa học Sinh học và Kỹ thuật Sinh học, 99 (3), 197–207.
6. Park, Y., Lutolf, MP, Hubbell, JA, Hunziker, EB, & Wong, M. (2004). Nuôi cấy tế bào sụn chính của bò trong ma trận tổng hợp Metalloproteinase-Poly nhạy cảm (ethylene glycol) - Hydrogel dựa trên cơ sở như một chất xơ để sửa chữa sụn. Kỹ thuật Mô, 10 (3–4), 515–522.
7. Perka, C., Spitzer, RS, Lindenhayn, K., siter, M., & Schultz, O. (2000). Nuôi cấy hỗn hợp ma trận: Phương pháp mới để nuôi cấy tế bào chondrocyte và chuẩn bị cấy ghép sụn. Tạp chí Nghiên cứu Vật liệu Y sinh, 49, 305–311.
8. Qu, C., Puttonen, KA, Lindeberg, H., Ruponen, M., Hovatta, O., Koistinaho, J., & Lammi, MJ (2013). Sự biệt hóa chondrogenic của các tế bào gốc đa năng của con người trong đồng nuôi cấy tế bào chondrocyte. Tạp chí Quốc tế về Hóa sinh và Sinh học Tế bào, 45, 1802–1812.
9. Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Mô học. Một Văn bản và Tập bản đồ với tế bào và sinh học phân tử tương quan (xuất bản lần thứ 5). Lippincott Williams và Wilkins.