Tế bào hình sao gan kiểm soát chuyển hóa chất béo khi nhịn ăn qua protein PLVAP

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Cell Metabolism (2025) cho thấy một phát hiện quan trọng: tế bào hình sao gan (hepatic stellate cells – HSCs), vốn trước đây chủ yếu được biết đến với vai trò trong xơ gan và sửa chữa mô, thực ra còn tham gia trực tiếp vào việc kiểm soát cách gan sử dụng chất béo khi nhịn ăn. Trung tâm của cơ chế này là protein PLVAP (plasmalemma vesicle-associated protein).

Phát hiện cốt lõi

Gan là cơ quan chủ chốt trong chuyển hóa năng lượng khi cơ thể nhịn ăn. Bình thường, acid béo tự do từ máu sẽ được tế bào gan hấp thu, chuyển thành triglyceride rồi dùng để tạo năng lượng hoặc tạo thể ketone. Tuy nhiên, cơ chế kiểm soát việc “nhận” và “giữ” acid béo này chưa được hiểu rõ.

Nhóm nghiên cứu chứng minh rằng HSCs — nằm dọc theo xoang gan — thông qua PLVAP đóng vai trò điều chỉnh việc gan ưu tiên sử dụng chất béo hay carbohydrate trong trạng thái nhịn ăn. Đây là lần đầu tiên PLVAP được chứng minh có chức năng ngoài tế bào nội mô.

Thí nghiệm trên mô hình chuột

Các nhà khoa học tạo chuột knockout đặc hiệu, loại bỏ PLVAP chỉ trong HSCs. Kết quả:

Gan vẫn có hình thái bình thường, không viêm hay xơ.

Nhưng khi nhịn ăn, gan không còn sử dụng chất béo hiệu quả.

Chuyển hóa bị “chuyển hướng” sang dùng carbohydrate nhiều hơn.

Điều này cho thấy PLVAP không cần thiết cho cấu trúc gan, nhưng rất quan trọng cho điều hòa chuyển hóa.

Ảnh hưởng đến chuyển hóa lipid

Ở chuột thiếu PLVAP trong HSCs:

Giảm tích trữ triglyceride và diacylglycerol trong gan.

Giảm biểu hiện các gene liên quan oxy hóa acid béo (đường PPARα).

Giảm sản xuất thể ketone khi nhịn ăn.

Đáng chú ý, lipid không được gan giữ lại mà chuyển hướng tích tụ ở cơ xương, cho thấy sự thay đổi phân bố năng lượng toàn cơ thể.

Tác động đến insulin và glucose

Một phát hiện bất ngờ là:

Tín hiệu insulin trong gan tăng cao khi nhịn ăn.

Khả năng dung nạp glucose được cải thiện.

Gan phụ thuộc nhiều hơn vào carbohydrate.

Khi chặn thụ thể insulin bằng thuốc, hiện tượng mất tích trữ lipid trong gan được đảo ngược, cho thấy insulin đóng vai trò trung gian quan trọng.

Cơ chế tế bào

Phân tích hiển vi siêu phân giải cho thấy PLVAP nằm trong các cấu trúc caveolae quanh xoang gan — những “túi màng” liên quan vận chuyển lipid và truyền tín hiệu. Điều này gợi ý rằng HSCs giao tiếp với tế bào gan thông qua các vi cấu trúc này để điều chỉnh chuyển hóa.

Ý nghĩa sinh học

Nghiên cứu thay đổi cách nhìn truyền thống rằng chỉ hepatocytes kiểm soát chuyển hóa gan. Thay vào đó, các tế bào hỗ trợ như HSCs cũng tham gia điều phối lựa chọn nhiên liệu.

Phát hiện này có thể giúp hiểu rõ hơn:

Cơ chế kháng insulin

Gan nhiễm mỡ

Hội chứng chuyển hóa

Điều hòa năng lượng khi nhịn ăn

Hạn chế

Nghiên cứu chủ yếu trên chuột đực và chưa xác định rõ cơ chế phân tử trực tiếp giữa HSCs và hepatocytes. Cần nghiên cứu thêm trên người.