Phát hiện loại axit amin giúp tái tạo và trẻ hóa ruột non, mở hướng mới cho điều trị ung thư

Phát hiện này có thể mở ra hướng tiếp cận mới trong việc phục hồi tổn thương mô do xạ trị hoặc hóa trị gây ra.

Một nghiên cứu mới của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho thấy việc bổ sung thực phẩm giàu axit amin cysteine có thể giúp phục hồi và trẻ hóa ruột non. Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng cysteine kích hoạt một con đường tín hiệu miễn dịch cho phép tế bào gốc tạo ra các mô ruột mới.

Hoạt động tái tạo tăng cường này có thể giúp sửa chữa tổn thương do bức xạ, một tác dụng phụ phổ biến ở bệnh nhân đang điều trị ung thư. Dù nghiên cứu mới chỉ được tiến hành trên chuột, nhưng nếu kết quả tương tự được ghi nhận ở người, việc tăng cường hấp thu cysteine thông qua chế độ ăn hoặc thực phẩm bổ sung có thể trở thành một phương pháp hỗ trợ đẩy nhanh quá trình hồi phục mô.

“Nghiên cứu cho thấy nếu cung cấp cho bệnh nhân chế độ ăn giàu cysteine hoặc bổ sung cysteine, chúng ta có thể giảm bớt phần nào tổn thương do hóa trị hoặc xạ trị gây ra,” – GS. Omer Yilmaz, Giám đốc Sáng kiến Tế bào gốc MIT, cho biết. “Điều đặc biệt ở đây là chúng ta không dùng phân tử tổng hợp, mà tận dụng một hợp chất tự nhiên có trong thực phẩm.”

Cysteine giúp tái tạo tế bào gốc như thế nào?

Các nghiên cứu trước từng chỉ ra rằng một số chế độ ăn, chẳng hạn ăn ít calo, có thể giúp tăng hoạt động của tế bào gốc ruột. Tuy nhiên, công trình này là lần đầu tiên xác định được một dưỡng chất cụ thể có khả năng trực tiếp thúc đẩy quá trình tái tạo tế bào ruột.

Nghiên cứu được công bố ngày 1/10/2025 trên tạp chí Nature, với GS. Omer Yilmaz là tác giả chính và TS. Fangtao Chi, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Koch (MIT), là tác giả đầu tiên.

Theo GS. Yilmaz, những gì chúng ta ăn có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe tổng thể. Chế độ ăn nhiều chất béo có liên quan đến béo phì, tiểu đường và rối loạn chuyển hóa, trong khi việc hạn chế calo lại được chứng minh giúp kéo dài tuổi thọ ở nhiều loài sinh vật. Phòng thí nghiệm của ông đã tìm hiểu cách các kiểu ăn khác nhau ảnh hưởng đến khả năng tái tạo tế bào gốc và phát hiện rằng cả chế độ ăn nhiều chất béo lẫn nhịn ăn ngắn hạn đều có thể kích thích hoạt động của tế bào gốc thông qua các cơ chế khác nhau.

“Chúng ta biết rằng các chế độ ăn nhiều đường, nhiều chất béo hoặc ít calo đều ảnh hưởng rõ rệt đến sức khỏe. Nhưng ở mức độ chi tiết hơn, chúng ta vẫn biết rất ít về cách từng loại dưỡng chất riêng lẻ tác động đến số phận tế bào gốc và chức năng mô,” – GS. Yilmaz giải thích.

Vai trò của cysteine trong việc kích hoạt miễn dịch

Trong nghiên cứu mới, nhóm đã cho chuột ăn các chế độ giàu 20 loại axit amin khác nhau – thành phần cơ bản của protein – để xem loại nào ảnh hưởng mạnh nhất đến khả năng tái tạo tế bào gốc ruột. Kết quả cho thấy cysteine mang lại hiệu quả vượt trội, thúc đẩy sự phát triển của tế bào gốc và tế bào tiền thân (tiền thân của tế bào ruột trưởng thành).

Các thí nghiệm tiếp theo tiết lộ rằng cysteine kích hoạt tế bào T CD8, một nhóm tế bào miễn dịch đặc biệt. Khi ruột hấp thu cysteine từ thức ăn, các tế bào niêm mạc ruột sẽ chuyển đổi cysteine thành CoA, sau đó CoA được giải phóng vào lớp niêm mạc để kích thích tế bào T CD8 sản sinh cytokine IL-22 – một phân tử quan trọng giúp thúc đẩy tái tạo tế bào gốc ruột.

Trước đây, người ta chưa từng biết rằng tế bào T CD8 có thể sản xuất IL-22 để hỗ trợ quá trình này. Khi được kích hoạt, các tế bào T này có thể chủ động phản ứng và phục hồi tổn thương trong niêm mạc ruột.

“Điều thú vị là khi chuột được cho ăn chế độ giàu cysteine, số lượng tế bào miễn dịch sản xuất IL-22 tăng lên rõ rệt, đặc biệt là nhóm tế bào T CD8,” – GS. Yilmaz chia sẻ.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện rằng quá trình này diễn ra chủ yếu ở ruột non, nơi hấp thu phần lớn protein trong chế độ ăn, chứ không phải ở các phần khác của hệ tiêu hóa.

Khả năng phục hồi tổn thương ruột

Kết quả cho thấy chế độ ăn giàu cysteine giúp tăng khả năng tái tạo niêm mạc ruột sau khi bị tổn thương do xạ trị. Trong các thí nghiệm chưa công bố, nhóm cũng nhận thấy chế độ ăn này hỗ trợ phục hồi tổn thương gây ra bởi thuốc hóa trị 5-fluorouracil (5-FU) – loại thuốc phổ biến trong điều trị ung thư đại tràng và tụy, vốn thường gây tổn hại đến niêm mạc ruột.

Cysteine có nhiều trong thịt, sữa, các loại đậu và hạt, và cơ thể cũng có thể tự tổng hợp cysteine từ axit amin methionine trong gan. Tuy nhiên, cysteine được tạo ra trong gan phân tán khắp cơ thể, không tập trung ở ruột non như khi hấp thu trực tiếp từ thức ăn.

“Khi áp dụng chế độ ăn giàu cysteine, ruột là nơi đầu tiên tiếp xúc với lượng lớn dưỡng chất này,” – TS. Chi cho biết.

Ngoài ra, cysteine còn có tác dụng chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương. Tuy nhiên, đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh vai trò của cysteine trong việc kích thích tế bào gốc tái tạo mô ruột.

Hiện nhóm đang mở rộng nghiên cứu để xác định xem cysteine có thể kích thích tái tạo các loại tế bào gốc khác, chẳng hạn như tế bào gốc nang tóc, hay không. Họ cũng sẽ xem xét các axit amin khác có khả năng ảnh hưởng đến quá trình này.

“Chúng tôi tin rằng sẽ phát hiện thêm nhiều cơ chế mới về cách các axit amin điều khiển quá trình tái tạo và duy trì sức khỏe của ruột non và đại tràng,” – GS. Yilmaz nói.