Oxytocin là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu chung về Oxytocin

Oxytocin là một hormone peptid gồm 9 amino acid, được tổng hợp chủ yếu ở nhân trên thị và nhân cạnh não thất của vùng dưới đồi. Sau khi tổng hợp, oxytocin gắn kết với protein mang neurophysin I và vận chuyển dọc theo trục thần kinh đến thùy sau tuyến yên, nơi nó được dự trữ và phóng thích vào máu hoặc não tùy theo tín hiệu sinh lý.

Oxytocin đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh lý: co cơ tử cung khi chuyển dạ, kích thích tiết sữa trong giai đoạn cho con bú, điều hòa cân bằng nước và điện giải qua tác động yếu lên thụ thể vasopressin V₂, cũng như tham gia điều hòa hành vi xã hội, gắn kết tình cảm và giảm căng thẳng. Nồng độ oxytocin huyết thanh thay đổi theo chu kỳ kinh nguyệt, giai đoạn mang thai và tương tác xã hội.

Công thức phân tử của oxytocin là $C_{43}H_{66}N_{12}O_{12}S_{2}$, khối lượng phân tử ~1007 Da. Thông tin cấu trúc chi tiết có thể tham khảo tại PubChem: Oxytocin.

Cấu trúc hóa học và sinh tổng hợp

Oxytocin là nonapeptide vòng với cầu nối disulfide giữa hai residue cysteine ở vị trí 1 và 6, tạo thành cấu trúc vòng 6 amino acid và đuôi 3 amino acid tự do. Cấu trúc vòng này giúp oxytocin kháng lại sự thủy phân enzym ngoại bào, kéo dài thời gian bán hủy trong tuần hoàn.

• Prepro-oxytocin: tiền chất 93 amino acid mã hóa oxytocin và neurophysin I.
• Pro-oxytocin: cắt bỏ peptide tín hiệu, gắn thêm neurophysin I làm chất mang.
• Oxytocin trưởng thành: peptide 9 amino acid và neurophysin I tách rời sau khi đến thùy sau tuyến yên.

Quá trình sinh tổng hợp bắt đầu từ phiên mã gene OXT trên nhiễm sắc thể 20, dịch mã thành preprohormone trong nhân dưới đồi, sau đó qua lưới nội chất và mạng lưới Golgi, peptide tín hiệu bị loại bỏ, tạo prohormone. Prohormone đóng gói trong các hạt tiết, vận chuyển đến terminal axon, nơi enzym peptidase cắt tách để giải phóng hormone hoạt động cùng neurophysin.

Thụ thể và cơ chế tác dụng

Thụ thể oxytocin (OXTR) là receptor G-protein loại G_q, kích hoạt con đường phospholipase C (PLC) sau khi oxytocin gắn. PLC thủy phân PIP₂ thành IP₃ và DAG, IP₃ làm giải phóng Ca²⁺ từ lưới nội bào, DAG kích hoạt protein kinase C (PKC), dẫn đến co cơ và thay đổi chức năng tế bào.

Biểu hiện OXTR phân bố đa dạng: tế bào cơ trơn tử cung, cơ quanh ống dẫn sữa tuyến vú, neuron vùng não limbic, tim mạch và thận. Sự khác biệt về mức độ biểu hiện và tín hiệu phụ trợ quyết định tính chuyên

• Ở tử cung: tăng mật độ OXTR vào giai đoạn chuyển dạ, nâng cao độ nhạy đáp ứng với oxytocin.
• Ở tuyến vú: co thắt cơ vân quanh ống dẫn sữa, tạo lực đẩy sữa vào ống dẫn trong pha bài tiết.
• Ở não: điều hòa hành vi gắn kết, giảm căng thẳng thông qua tương tác với hệ limbic.

Tác động trung ương của oxytocin phụ thuộc vào đường phóng thích nội sọ (paracrine) và khả năng khuếch tán qua khoảng kẽ não, phần lớn thông qua tín hiệu cục bộ hơn là qua hàng rào máu–não.

Vai trò sinh lý

Co cơ tử cung: Oxytocin là chất chủ đạo trong chuyển dạ, kích thích sóng co thắt tử cung mạnh và nhịp nhàng. Nồng độ oxytocin huyết thanh tăng đột biến vào giai đoạn đầu chuyển dạ, kéo dài đến khi sổ thai và nhau.

Bản tia sữa: Sự phóng thích oxytocin trong phản xạ bú mẹ gây co thắt tế bào myoepithelial quanh ống dẫn sữa, đẩy sữa về núm, hỗ trợ bú non và duy trì tiết sữa. Phản xạ này có thể xảy ra nhiều lần trong ngày theo nhu cầu bú của trẻ.

Hành vi xã hội và tâm lý: Oxytocin thúc đẩy niềm tin, đồng cảm, liên kết mẹ-con và cặp đôi tình cảm. Nhiều nghiên cứu cho thấy xịt mũi oxytocin làm tăng khả năng nhận biết cảm xúc, giảm lo âu xã hội và hỗ trợ điều trị rối loạn phổ tự kỷ.

Ứng dụng lâm sàng

Oxytocin tổng hợp (Pitocin, Syntocinon) được sử dụng rộng rãi để kích thích co thắt tử cung trong chuyển dạ và hỗ trợ sổ nhau. Liều khởi đầu thường từ 1–2 mU/phút, tăng dần mỗi 15–30 phút đến khi đạt tần suất co 2–3 cơn/10 phút, theo khuyến cáo FDA (FDA Pitocin Prescribing Information).

Sau sinh, oxytocin được dùng để dự phòng và điều trị chảy máu sau sinh (postpartum hemorrhage). Liều bolus 10 IU bắp hoặc tiêm tĩnh mạch chậm, có thể lặp lại sau 10–15 phút nếu vẫn còn xuất huyết nhiều. Giá trị này được khuyến cáo bởi Tổ chức Y tế Thế giới để giảm tỷ lệ tử vong mẹ (WHO Guidelines).

Liều dùng và đường dùng đa dạng tùy chỉ định:

• Chuyển dạ kéo dài: oxytocin truyền tĩnh mạch liên tục 2–10 mU/phút.
• Chảy máu sau sinh: bolus 10–40 IU bắp hoặc truyền 10 IU/500 mL dịch truyền trong 4 giờ.
• Rối loạn phổ tự kỷ: nghiên cứu oxytocin xịt mũi 24–48 IU/ngày để cải thiện tương tác xã hội (PMC Study).

Phương pháp đo và định lượng

Định lượng oxytocin trong huyết thanh và dịch não tủy đòi hỏi độ nhạy cao do nồng độ rất thấp (1–10 pg/mL). Các phương pháp phổ biến gồm:

• RIA (Radioimmunoassay): sử dụng kháng thể đánh dấu phóng xạ, giới hạn phát hiện ~1 pg/mL, dễ bị nhiễu cross-reactivity.
• ELISA: miễn dịch enzyme, giới hạn phát hiện ~2–5 pg/mL, chi phí thấp, thuận tiện nhưng độ chính xác kém HPLC.
• LC–MS/MS (Khối phổ ghép sắc ký lỏng): cho độ chính xác và chọn lọc cao, giới hạn phát hiện <1 pg/mL. Thách thức là chuẩn hóa mẫu và chuẩn đối chứng nội chuẩn peptid ổn định.

Quy trình mẫu điển hình cho LC–MS/MS:

1. Lấy máu vào ống EDTA, ly tâm 4 °C trong 10 phút.
2. Tiền xử lý mẫu bằng solid-phase extraction (SPE).
3. Phân tích sắc ký trên cột C18, khối phổ theo chế độ Multiple Reaction Monitoring (MRM).

Dược động học và dược lực học

Tham số	Giá trị	Ghi chú
Thời gian bán hủy (t1/2)	~3–5 phút	Ngắn, cần truyền liên tục để duy trì hiệu quả
Thể tích phân bố (Vd)	~0,06 L/kg	Phân bố chủ yếu trong máu và dịch ngoại bào
Thời gian khởi phát tác dụng	1–2 phút (IV)	Tiêm tĩnh mạch chậm 1–2 phút
Đường dùng	IV, IM, xịt mũi	Xịt mũi trong thử nghiệm tâm thần

Oxytocin là peptide dễ bị thủy phân bởi aminopeptidase và kininase, chủ yếu bị bất hoạt ngoại mạch. Hiệu lực co cơ tử cung và bài tiết sữa phụ thuộc dạng phân tử và tốc độ truyền.

Tác động dược lực học thể hiện qua tăng [Ca²⁺]_i trong tế bào cơ trơn tử cung, co bóp mạnh hơn và đồng bộ hơn so với co sinh lý, giúp giảm thời gian chuyển dạ và nguy cơ băng huyết.

Tái khảo sát và hướng nghiên cứu tương lai

Nghiên cứu phát triển analog oxytocin bền vững hơn (carbetocin) nhằm kéo dài thời gian tác dụng, giảm nhu cầu truyền và tác dụng phụ. Carbetocin có vòng peptide tương tự và bán hủy ~40 phút, được cấp phép cho dự phòng chảy máu sau sinh (PubChem Carbetocin).

Ảnh hưởng trung ương của oxytocin trong rối loạn phổ tự kỷ, trầm cảm và lo âu xã hội tiếp tục được thử nghiệm. Liệu pháp xịt mũi đang nghiên cứu liều tối ưu, tần suất và hiệu quả dài hạn trên hành vi xã hội và kết nối não mạng (Nature Sci. Rep.).

• Phát triển thụ thể OXTR chọn lọc cao để giảm tác dụng không mong muốn ngoài mục tiêu.
• Công nghệ vận chuyển thuốc qua hàng rào máu–não (nanocarrier) để tăng tác động trung ương.
• Ứng dụng oxytocin trong điều trị stress, PTSD và giảm đau xã hội kết hợp liệu pháp hành vi.

Tài liệu tham khảo

• Gimpl, G., & Fahrenholz, F. (2001). “The Oxytocin Receptor System: Structure, Function, and Regulation.” Physiological Reviews, 81(2), 629–683.
• Donaldson, Z. R., & Young, L. J. (2008). “Oxytocin, Vasopressin, and the Neurogenetics of Sociality.” Science, 322(5903), 900–904.
• Caldwell, H. K., et al. (2017). “Oxytocin Biology and Its Role in Human Behavior.” Annual Review of Psychology, 68, 17–39.
• FDA. (2019). “Pitocin (Oxytocin Injection) Prescribing Information.” fda.gov.
• WHO. (2018). “WHO Recommendations on Prevention and Treatment of Postpartum Hemorrhage.” who.int.
• Tsang, P. S., et al. (2020). “Carbetocin vs Oxytocin in Prevention of Postpartum Hemorrhage.” BJOG, 127(3), 293–300.
• Freeman, S. M., et al. (2020). “Intranasal Oxytocin Effects on Brain Functional Connectivity in Autism Spectrum Disorder.” Nature Scientific Reports, 10, 16097.
• PubChem. (2024). “Carbetocin.” pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.