Collagen type 1 và type 2 khác nhau thế nào?

Collagen type 1 và type 2 khác nhau chủ yếu ở nơi chúng phân bố. Type 1 có mặt ở ngà răng, xương và gân ⁸. Type 2 là thành phần quan trọng của chất nền sụn khớp ⁹. Hai loại này cũng khác nhau về cấu trúc và vai trò trong mô.

Collagen type 1 là gì và nằm ở đâu?

Collagen type 1 (còn viết là type I) là một loại protein cấu trúc của mô liên kết.

Các nghiên cứu trên động vật cũng ghi nhận loại collagen này ở nhiều mô. Ở cá Chu's croaker, gen COL1A1 mã hóa collagen type I biểu hiện cao nhất ở cột sống. Tiếp theo là bong bóng bơi, da và vảy ³. Như vậy, type 1 không chỉ nằm ở một điểm mà xuất hiện ở nhiều loại mô khác nhau.

Collagen type 2 là gì và nằm ở đâu?

Collagen type 2 (type II) gắn chặt với sụn khớp. Nguồn tài liệu mô tả đây là thành phần quan trọng của chất nền sụn (cartilage matrix) ⁹. Nói cách khác, nếu type 1 phân bố ở nhiều mô thì type 2 gắn nhiều hơn với sụn.

Sụn khớp dựa vào độ bền lâu của type 2 để làm nền. Nền này giúp duy trì quá trình chu chuyển proteoglycan và hoạt động của tế bào sụn ¹². Vì vậy các nghiên cứu về thoái hóa khớp thường quan tâm đến loại collagen này. Chẳng hạn, MMP-13 là enzyme chính phân giải sụn nhờ khả năng cắt collagen type II. Enzyme này đang được xem là một mục tiêu nghiên cứu trong thoái hóa khớp ¹⁰.

Collagen type 1 và type 2 khác nhau về cấu trúc và chức năng ra sao?

Về cấu trúc, type 1 có nhiều hình thái ở cấp độ nano. Điều này đúng ở cả mô có khoáng và mô không có khoáng. Nó cũng không phụ thuộc nguồn gốc tế bào hay vị trí giải phẫu của mô ⁸. Về cơ học, một mô hình lý thuyết cho thấy mô gồm các sợi collagen type I biến dạng qua hai giai đoạn khi bị kéo căng. Mỗi giai đoạn có cơ chế khác nhau ⁷.

Type 2 thì có kiểu phối hợp riêng trong sụn. Nó liên kết ngang với collagen type IX và XI. Mạng lưới này giúp sụn khớp chịu được stress do lão hóa ¹². Trong nghiên cứu hydrogel sụn, collagen type II đứng riêng có tính tương thích sinh học tốt. Tuy nhiên nó phân hủy nhanh và độ bền kém ¹¹. Vì vậy các nhà nghiên cứu thường kết hợp nó với vật liệu khác.

Vì sao type 1 và type 2 không thay thế hoàn toàn cho nhau?

Dựa trên các dữ kiện trên, mỗi loại gắn với một loại mô và một kiểu cấu trúc riêng. Type 1 có mặt ở ngà răng, xương và gân ⁸. Type 2 là thành phần của chất nền sụn, phối hợp với các collagen khác trong sụn ⁹¹². Vì thế không thể coi hai loại này là một.

Cần lưu ý rằng chưa có dữ kiện nào ở đây so sánh trực tiếp hiệu quả của hai loại khi dùng bổ sung. Với type 2 không biến tính dạng uống, nhiều thử nghiệm trên động vật và lâm sàng cho thấy loại này có thể hỗ trợ giảm thoái hóa khớp hoặc giảm triệu chứng ở sụn khớp ⁹. Tuy vậy, tác động còn phụ thuộc nguồn nguyên liệu, mức độ biến tính, cách can thiệp và liều dùng. Cơ chế cũng chưa rõ ⁹.

Vấn đề này đáng quan tâm vì thoái hóa khớp khá phổ biến. Một nguồn ước tính bệnh ảnh hưởng khoảng 32,5 triệu người lớn Mỹ, tương đương 242 triệu người trên toàn thế giới ⁹.

Muốn tìm hiểu thêm về collagen và xương khớp thì nên hỏi ai?

Nếu bạn có triệu chứng ở khớp, nên trao đổi với bác sĩ chuyên khoa cơ xương khớp để được thăm khám. Dược sĩ cũng có thể giải thích thông tin trên nhãn sản phẩm. Các thông tin trong bài chỉ mang tính tham khảo kiến thức, không thay thế tư vấn y khoa.

Lưu ý: Nếu bạn đang dùng thuốc, có bệnh nền, đang mang thai hoặc cho con bú, hãy hỏi ý kiến bác sĩ trước khi dùng thực phẩm bổ sung chứa collagen.

Nguồn tham khảo

1. Effect of poly-L-lactic acid and polydioxanone biostimulators on type I and III collagen biosynthesis.. Skin research and technology : official journal of International Society for Bioengineering and the Skin (ISBS) [and] International Society for Digital Imaging of Skin (ISDIS) [and] International Society for Skin Imaging (ISSI), 2024. PMID 38584576. DOI 10.1111/srt.13681
2. Osteogenesis imperfecta: clinical diagnosis, nomenclature and severity assessment.. American journal of medical genetics. Part A, 2014. PMID 24715559. DOI 10.1002/ajmg.a.36545
3. Cloning, tissue distribution and mRNA expression of type I collagen alpha 1 gene from Chu's croaker (Nibea coibor).. Gene, 2022. PMID 35339641. DOI 10.1016/j.gene.2022.146441
4. Oxygen-distribution within 3-D collagen I hydrogels for bone tissue engineering.. Materials science & engineering. C, Materials for biological applications, 2019. PMID 30573266. DOI 10.1016/j.msec.2018.02.015
5. Characterisation of collagen type I matrices for pathophysiologically relevant spatial cancer cell cultures.. Biophysical chemistry, 2023. PMID 36527999. DOI 10.1016/j.bpc.2022.106944
6. Type I collagen matrix signaling in cancer: receptor sensing and mechanotransduction.. Cellular signalling, 2026. PMID 42660397. DOI 10.1016/j.cellsig.2026.112853
7. A constitutive relation for the tissue composed of type-I collagen fibers under uniaxial tension.. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 2019. PMID 31132658. DOI 10.1016/j.jmbbm.2019.05.029
8. Type I collagen exists as a distribution of nanoscale morphologies in teeth, bones, and tendons.. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids, 2010. PMID 20121266. DOI 10.1021/la100006a
9. Undenatured type II collagen and its role in improving osteoarthritis.. Ageing research reviews, 2023. PMID 37774932. DOI 10.1016/j.arr.2023.102080
10. Overview of MMP-13 as a Promising Target for the Treatment of Osteoarthritis.. International journal of molecular sciences, 2021. PMID 33572320. DOI 10.3390/ijms22041742
11. Biomimetic polyvinyl alcohol/type II collagen hydrogels for cartilage tissue engineering.. Journal of biomaterials science. Polymer edition, 2020. PMID 32207369. DOI 10.1080/09205063.2020.1747184
12. Preserving the longevity of long-lived type II collagen and its implication for cartilage therapeutics.. Ageing research reviews, 2016. PMID 27133944. DOI 10.1016/j.arr.2016.04.011

Bài viết chỉ nhằm cung cấp thông tin, không thay thế tư vấn của bác sĩ.