Đánh Giá Khả Năng Ức Chế Enzyme Acetylcholinesterase Của Nano Astaxanthin

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sinh học thực nghiệm đánh giá khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase và bảo vệ tế bào thần, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thá Minh HiÃn
• Trường học: Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Sinh Học
• Đề tài: Đánh Giá Khả Năng Của Nano Astaxanthin Trong Việc Ức Chế Enzyme Acetylcholinesterase
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ALZHEIMER
• 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ PHÂN TỬ ĐÁI VẢI BỆNH AD
• 1.3. TỔNG QUAN VỀ ASTAXANTHIN
• 1.3.1. Tác dụng chống oxy hóa
• 1.3.2. Tác dụng chống viêm
• 1.4. NANO ASTAXANTHIN VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA NÓ
• 1.5. ĐÁI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.5.1. ĐÁI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.5.2. Hóa chất và thiết bị
• 1.5.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Xác định hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase (AchE)
• 2.2. Phương pháp nuôi cấy tế bào
• 2.3. Phương pháp đánh giá độc tính của nano astaxanthin
• 2.4. Phương pháp đánh giá khả năng hấp thu tế bào
• 2.5. Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ tế bào của nano astaxanthin chống lại stress oxy hóa trong tế bào C6 được cảm ứng H2O2
• 2.6. Phương pháp đánh giá khả năng bảo vệ tế bào thần kinh C6 của nano astaxanthin chống lại tác hại gây độc thần kinh gây ra bởi Aβ25-35
• 2.7. Phân tích biểu hiện gen liên quan đến khả năng bảo vệ thần kinh của nano astaxanthin bằng phương pháp quantitative Real-Time PCR (qPCR)
• 2.8. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME ACETYLCHOLINESTERASE (ACHE) CỦA NANO ASTAXANTHIN
• 3.2. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MẶT SẮC ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG BẢO VỆ TẾ BÀO THẦN KINH CỦA NANO ASTAXANTHIN
• 3.2.1. Nghiên cứu đánh giá độc tính tế bào C6 của nano astaxanthin
• 3.2.2. Nghiên cứu đánh giá khả năng hấp thu nano astaxanthin của tế bào C6
• 3.2.3. Đánh giá khả năng bảo vệ tế bào của nano astaxanthin chống lại stress oxy hóa trong tế bào C6 được cảm ứng bởi H2O2
• 3.2.4. Đánh giá khả năng bảo vệ tế bào thần kinh C6 khỏi tác hại gây độc của Aβ25-35 của nano astaxanthin
• 3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NANO ASTAXANTHIN ĐẾN SỰ BIỂU HIỆN MẶT SẮC GEN LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT TÍNH BẢO VỆ TẾ BÀO VÀ THẦN KINH TRÊN DÒNG TẾ BÀO C6 ĐƯỢC CẢM ỨNG VỚI CÁC TÁC NHÂN GÂY ĐỘC THẦN KINH
• 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nano astaxanthin đến sự biểu hiện gen của các enzyme chống oxy hóa trong tế bào C6
• 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nano astaxanthin đến sự biểu hiện gen của các enzyme gây viêm trong tế bào C6
• 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nano astaxanthin đến sự biểu hiện gen mã hóa cho các protein tham gia vào quá trình sinh tổng hợp acetylcholine trong tế bào C6
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nano Astaxanthin Ức Chế AChE Giới Thiệu

Astaxanthin là một carotenoid quan trọng, được biết đến với nhiều ứng dụng trị liệu, bao gồm bảo vệ gan, tim mạch, điều trị ung thư, bảo vệ da khỏi tia UV và tăng cường miễn dịch. Các nghiên cứu chỉ ra rằng astaxanthin có tác dụng bảo vệ hệ thần kinh, là một tác nhân bảo vệ thần kinh đa mục tiêu, tác động lên nhiều cơ chế hoạt động để giải quyết các cơ chế sinh lý bệnh phức tạp của bệnh thoái hóa thần kinh. Bệnh Alzheimer (AD) là một trong những bệnh thoái hóa thần kinh điển hình, gây ra chứng mất trí nhớ trong xã hội già hóa. Các con đường gây bệnh chính bao gồm stress oxy hóa, viêm, apoptosis và tăng hoạt tính của enzyme acetylcholinesterase (AChE), dẫn đến sự thiếu hụt cholinergic. Tuy nhiên, astaxanthin có nhược điểm là độ tan trong nước thấp và dễ bị oxy hóa, dẫn đến sinh khả dụng bị hạn chế. Công nghệ nano đã mở ra hướng giải quyết vấn đề này, tạo ra Nano Astaxanthin có sinh khả dụng cao hơn, mở ra tiềm năng lớn trong điều trị các bệnh liên quan đến thần kinh.

1.1. Tầm Quan Trọng của Astaxanthin trong Y Học Hiện Đại

Astaxanthin tự nhiên và astaxanthin tổng hợp đều mang lại lợi ích sức khỏe. Các chế phẩm Astaxanthin ngày càng phổ biến nhờ khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ. Tổng quan Astaxanthin cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều trị và phòng ngừa bệnh tật, đặc biệt là các bệnh liên quan đến suy giảm trí nhớ và bệnh Alzheimer. Các nghiên cứu khoa học tiếp tục khám phá các ứng dụng mới của Astaxanthin, từ dược phẩm đến chất bổ sung Astaxanthin.

1.2. Giới Thiệu về Acetylcholinesterase AChE và Vai Trò của Nó

Acetylcholinesterase (AChE) là một enzyme cholinergic chủ yếu được tìm thấy ở các điểm nối thần kinh cơ sau synapse, đặc biệt là ở cơ và dây thần kinh. Enzyme này thủy phân acetylcholine (ACh), một chất dẫn truyền thần kinh tự nhiên, thành axit axetic và choline. Vai trò chính của AChE là chấm dứt sự truyền dẫn và truyền tín hiệu thần kinh giữa các khớp thần kinh để ngăn chặn sự phân tán ACh và kích hoạt các thụ thể gần đó. Sự ức chế AChE có thể giúp cân bằng mức acetylcholine, từ đó cải thiện các triệu chứng của bệnh Alzheimer.

II. Thách Thức Trong Điều Trị Alzheimer Tìm Kiếm Giải Pháp Mới

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong chăm sóc sức khỏe lâm sàng, các liệu pháp bảo vệ thần kinh đối với chứng thoái hóa thần kinh và các rối loạn liên quan đến gây chết tế bào thần kinh vẫn là những thách thức lâm sàng mà không có giải pháp hữu hiệu. Các phương pháp điều trị bệnh Alzheimer hiện tại tập trung vào việc cải thiện triệu chứng hơn là điều trị căn nguyên. Sự tích tụ Amyloid-beta (Aβ) và protein Tau là trung tâm của sự tiến triển của AD. Do đó, nhu cầu phát triển phương pháp điều trị đa mục tiêu liên quan đến các con đường tín hiệu đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm nghiên cứu để cải thiện chất lượng cuộc sống của những người mắc bệnh Alzheimer. Nano Astaxanthin nổi lên như một ứng cử viên tiềm năng nhờ khả năng vượt qua các rào cản dược lý và tác động đa chiều lên các cơ chế bệnh sinh của bệnh.

2.1. Các Phương Pháp Điều Trị Alzheimer Hiện Tại và Hạn Chế

Các phương pháp điều trị bệnh Alzheimer hiện tại thường tập trung vào việc cải thiện triệu chứng, chẳng hạn như sử dụng chất ức chế Acetylcholinesterase để tăng cường hoạt động của chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine. Tuy nhiên, những phương pháp này chỉ mang tính chất tạm thời và không ngăn chặn được sự tiến triển của bệnh. Các nghiên cứu về cơ chế tác dụng của Astaxanthin mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

2.2. Vai Trò của Stress Oxy Hóa và Viêm Trong Bệnh Alzheimer

Stress oxy hóa và viêm đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của bệnh Alzheimer. Các gốc tự do oxy hóa và các chất gây viêm có thể gây tổn thương cho tế bào thần kinh, dẫn đến suy giảm trí nhớ và các triệu chứng khác. Astaxanthin với đặc tính chất chống oxy hóa và chống viêm có thể giúp bảo vệ tế bào thần kinh khỏi những tổn thương này.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Nano Astaxanthin In Vitro

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp in vitro để đánh giá khả năng ức chế AChE của Nano Astaxanthin và khả năng bảo vệ tế bào thần kinh trên dòng tế bào thần kinh C6. Các phương pháp bao gồm xác định hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase (AchE), đánh giá độc tính của nano astaxanthin, đánh giá khả năng hấp thu tế bào, đánh giá khả năng bảo vệ tế bào chống lại stress oxy hóa do H2O2 và tác hại gây độc thần kinh do Aβ25-35. Cuối cùng, phân tích biểu hiện gen liên quan đến khả năng bảo vệ thần kinh của nano astaxanthin bằng phương pháp quantitative Real-Time PCR (qPCR) được thực hiện.

3.1. Quy Trình Đánh Giá Hoạt Tính Ức Chế AChE của Nano Astaxanthin

Quy trình đánh giá hoạt tính ức chế AChE được thực hiện bằng phương pháp chuẩn hóa, đo lường khả năng của Nano Astaxanthin trong việc ngăn chặn enzyme Acetylcholinesterase (AChE) phân hủy acetylcholine. Kết quả sẽ cho thấy khả năng của Nano Astaxanthin trong việc tăng cường mức acetylcholine trong não bộ.

3.2. Đánh Giá Khả Năng Bảo Vệ Tế Bào Thần Kinh của Nano Astaxanthin

Khả năng bảo vệ tế bào thần kinh của Nano Astaxanthin được đánh giá thông qua các thử nghiệm trên dòng tế bào C6, sử dụng các tác nhân gây độc thần kinh như H2O2 và Aβ25-35. Kết quả sẽ cho thấy khả năng của Nano Astaxanthin trong việc bảo vệ tế bào thần kinh khỏi stress oxy hóa và các tác nhân gây độc.

3.3. Phân Tích Biểu Hiện Gen Bằng Phương Pháp qPCR

Phương pháp quantitative Real-Time PCR (qPCR) được sử dụng để phân tích biểu hiện gen liên quan đến hoạt tính bảo vệ thần kinh của Nano Astaxanthin. Các gen mục tiêu bao gồm các gen mã hóa cho enzyme chống oxy hóa, enzyme gây viêm và protein tham gia vào quá trình sinh tổng hợp acetylcholine.

IV. Kết Quả Nano Astaxanthin Ức Chế AChE và Bảo Vệ Tế Bào

Kết quả nghiên cứu cho thấy Nano Astaxanthin có khả năng ức chế AChE và bảo vệ tế bào thần kinh C6 khỏi tác động của stress oxy hóa và tác nhân gây độc Aβ25-35. Ngoài ra, Nano Astaxanthin ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình chống oxy hóa, viêm và sinh tổng hợp acetylcholine. Điều này cho thấy Nano Astaxanthin có tiềm năng trở thành một liệu pháp đa mục tiêu trong điều trị bệnh Alzheimer.

4.1. Nano Astaxanthin Hiệu Quả trong Việc Ức Chế Enzyme AChE

Kết quả thử nghiệm cho thấy Nano Astaxanthin có khả năng ức chế AChE một cách hiệu quả, giúp tăng cường mức acetylcholine trong não bộ. Điều này có thể giúp cải thiện chức năng nhận thức và trí nhớ ở những người mắc bệnh Alzheimer.

4.2. Bằng Chứng Về Khả Năng Bảo Vệ Tế Bào Thần Kinh

Các thử nghiệm trên dòng tế bào C6 cho thấy Nano Astaxanthin có khả năng bảo vệ tế bào thần kinh khỏi stress oxy hóa và tác nhân gây độc Aβ25-35. Điều này cho thấy Nano Astaxanthin có thể giúp ngăn chặn sự thoái hóa của tế bào thần kinh trong bệnh Alzheimer.

4.3. Ảnh Hưởng của Nano Astaxanthin Lên Biểu Hiện Gen

Nano Astaxanthin ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình chống oxy hóa, viêm và sinh tổng hợp acetylcholine. Cụ thể, Nano Astaxanthin có thể tăng cường biểu hiện của các gen chống oxy hóa và giảm biểu hiện của các gen gây viêm.

V. Ứng Dụng Nano Astaxanthin Tiềm Năng Trong Điều Trị Alzheimer

Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng khoa học về tiềm năng của Nano Astaxanthin trong điều trị bệnh Alzheimer. Với khả năng ức chế AChE, bảo vệ tế bào thần kinh và ảnh hưởng đến biểu hiện gen, Nano Astaxanthin có thể trở thành một liệu pháp đa mục tiêu hiệu quả. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu in vivo và thử nghiệm lâm sàng để xác nhận hiệu quả và độ an toàn của Nano Astaxanthin trong điều trị bệnh Alzheimer.

5.1. Triển Vọng Phát Triển Dược Phẩm Chứa Nano Astaxanthin

Kết quả nghiên cứu mở ra triển vọng phát triển các dược phẩm chứa Nano Astaxanthin để điều trị bệnh Alzheimer. Các nghiên cứu in vivo và thử nghiệm lâm sàng là cần thiết để đánh giá hiệu quả và tác dụng phụ của Nano Astaxanthin trên người.

5.2. Nghiên Cứu In Vivo và Thử Nghiệm Lâm Sàng Cần Thiết

Để xác nhận tiềm năng của Nano Astaxanthin trong điều trị bệnh Alzheimer, cần thực hiện các nghiên cứu in vivo trên động vật và thử nghiệm lâm sàng trên người. Các nghiên cứu này sẽ giúp đánh giá hiệu quả, liều dùng và độ an toàn của Nano Astaxanthin.

VI. Kết Luận Nano Astaxanthin và Tương Lai Nghiên Cứu Alzheimer

Nghiên cứu này khẳng định tiềm năng của Nano Astaxanthin trong việc ức chế AChE và bảo vệ tế bào thần kinh, mở ra hướng nghiên cứu mới trong điều trị bệnh Alzheimer. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa công thức Nano Astaxanthin, đánh giá dược lý học, dược động học, dược lực học và tiến hành các thử nghiệm lâm sàng để xác nhận hiệu quả và độ an toàn. Đồng thời cần nghiên cứu thêm về cơ chế tác dụng của Astaxanthin ở cấp độ phân tử để có thể phát triển các liệu pháp điều trị bệnh Alzheimer hiệu quả hơn.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Nano Astaxanthin Trong Tương Lai

Các hướng nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa công thức Nano Astaxanthin để tăng cường khả năng hấp thu, cải thiện sinh khả dụng và giảm thiểu tác dụng phụ. Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm về công nghệ nano để phát triển các phương pháp sản xuất Nano Astaxanthin hiệu quả và bền vững.

6.2. Đánh Giá Chi Tiết Về Dược Lý và Dược Động Học của Nano Astaxanthin

Đánh giá chi tiết về dược lý học, dược động học và dược lực học của Nano Astaxanthin là cần thiết để xác định liều dùng tối ưu và hiểu rõ hơn về cơ chế tác dụng của nó. Các nghiên cứu này sẽ giúp đảm bảo độ an toàn và hiệu quả của Nano Astaxanthin trong điều trị bệnh Alzheimer.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thoái hóa thần kinh là nguyên nhân bệnh lý hàng đầu dẫn đến các hội chứng suy giảm trí nhớ nghiêm trọng, trong đó bệnh Alzheimer chiếm khoảng 60% đến 70% trên tổng số hơn 55 triệu người mắc sa sút trí tuệ trên toàn cầu. Tại hệ thần kinh trung ương của bệnh nhân Alzheimer, tổn thương khớp thần kinh và sự thoái hóa diện rộng của các tế bào cholinergic khiến nồng độ chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine bị suy giảm nghiêm trọng tới gần 90%. Bên cạnh đó, sự lắng đọng các mảng bám peptide beta-amyloid cùng tình trạng stress oxy hóa mất kiểm soát đã kích hoạt phản ứng viêm thần kinh mãn tính, gây chết tế bào thần kinh theo chương trình.

Trước thách thức lâm sàng chưa có giải pháp điều trị triệt để, hoạt chất tự nhiên astaxanthin chiết xuất từ vi tảo lục Haematococcus pluvialis nổi lên như một hợp chất tiềm năng với hoạt tính chống oxy hóa mạnh gấp hàng trăm lần vitamin E. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất của astaxanthin tự nhiên là độ hòa tan trong nước cực thấp và sinh khả dụng bị hạn chế. Nhằm giải quyết triệt để vấn đề này, đề tài luận văn thạc sĩ sinh học thực nghiệm đã thực hiện nghiên cứu đánh giá toàn diện khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase và bảo vệ tế bào thần kinh của hệ nano astaxanthin trên dòng tế bào thần kinh đệm C6.

Nghiên cứu được triển khai tại Viện Công nghệ sinh học phối hợp với Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam trong thời gian từ tháng 2/2023 đến tháng 9/2023. Nguyên liệu sử dụng là hạt nano astaxanthin hình cầu có kích thước đồng đều 98 ± 2 nm, chỉ số đa phân tán PDI đạt 0,184 ± 0,003 và độ ổn định thế zeta đạt 36,8 mV. Kết quả nghiên cứu mở ra tiềm năng ứng dụng công nghệ nano sinh học để nâng cao hiệu suất hấp thu vào tế bào thần kinh gấp 35 lần, đồng thời tạo tiền đề phát triển các liệu pháp đa mục tiêu hỗ trợ phòng ngừa và điều trị các bệnh lý thoái hóa thần kinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên bốn trụ cột lý thuyết sinh học phân tử và dược lý thần kinh chuyên sâu:

• Giả thuyết cholinergic trong cơ chế bệnh Alzheimer: Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh giữ vai trò then chốt trong quá trình nhận thức và ghi nhớ. Sự gia tăng hoạt tính bất thường của enzyme acetylcholinesterase làm thủy phân acetylcholine thành choline và acid acetic, gây gián đoạn dẫn truyền synapse. Do đó, việc ức chế enzyme acetylcholinesterase là mục tiêu kinh điển giúp phục hồi nồng độ acetylcholine nội sinh.
• Giả thuyết dòng thác amyloid-beta: Quá trình phân cắt sai hỏng protein tiền chất amyloid qua con đường enzyme BACE-1 tạo ra các monomer amyloid-beta, đặc biệt là đoạn peptit hoạt tính $A\beta_{25-35}$. Các oligomer này kết tụ thành mảng bám độc hại, kích hoạt stress ty thể và phá hủy cấu trúc sợi thần kinh.
• Cơ chế cân bằng nội môi chống oxy hóa qua trục Nrf2-ARE: Khi tế bào thần kinh gặp stress oxy hóa, phức hợp Nrf2 tách khỏi protein ức chế Keap1 để di chuyển vào nhân, gắn kết với các trình diện phản ứng chống oxy hóa ARE, từ đó kích hoạt phiên mã hàng loạt enzyme nội sinh giải độc như catalase, superoxide dismutase và glutathione peroxidase.
• Con đường tín hiệu viêm thần kinh qua trung gian NF-$\kappa$B: Dưới tác động kích thích của mảng bám amyloid-beta, phức hợp yếu tố nhân kappa B được giải phóng và chuyển vị vào nhân tế bào thần kinh đệm, thúc đẩy biểu hiện quá mức các cytokine và enzyme tiền viêm như iNOS, COX, TNF-$\alpha$ và IL-6.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình thực nghiệm đa bước trên mô hình in vitro chuẩn hóa:

• Mô hình tế bào và nguồn dữ liệu: Sử dụng dòng tế bào thần kinh đệm C6 từ ngân hàng tế bào chuẩn ATCC (mã CCL-107). Tế bào được nuôi cấy trong môi trường DMEM cao glucose bổ sung 10% huyết thanh thai bò FBS, 100 U/mL penicillin và 0,1 mg/mL streptomycin ở điều kiện chuẩn vô trùng 37°C, 5% $CO_2$.
• Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase: Sử dụng bộ kit chuyên dụng MAK324 theo nguyên tắc so màu Ellman tại bước sóng 412 nm với chất đối chứng dương galantamine ở các nồng độ từ 4 đến 500 $\mu$g/mL.
• Đánh giá độc tính tế bào và khả năng sống sót: Thực hiện qua phương pháp so màu MTT tại bước sóng 570 nm trên đĩa nuôi cấy 96 giếng với mật độ $2 \times 10^4$ tế bào/giếng. Tỷ lệ sống sót được khảo sát trên dải nồng độ nano astaxanthin từ 10 đến 500 $\mu$g/mL khi đối kháng với các tác nhân gây độc gồm hydrogen peroxide (nồng độ 10 mM) và protein $A\beta_{25-35}$ (nồng độ 20 $\mu$M).
• Định lượng độ hấp thu nội bào: Sử dụng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC để định lượng nồng độ astaxanthin thâm nhập qua màng tế bào C6 sau 4 giờ ủ với mật độ $1 \times 10^6$ tế bào/đĩa.
• Phân tích biểu hiện gen bằng kỹ thuật RT-qPCR: Tách chiết RNA tổng số bằng thuốc thử TRIzol, thực hiện phản ứng phiên mã ngược định lượng một bước trên máy MyGo Pro qua 45 chu kỳ (biến tính ở 95°C trong 20 giây, gắn mồi ở 58°C trong 10 giây và kéo dài ở 72°C trong 20 giây). Biểu hiện của 10 gen đích được chuẩn hóa nội kiểm qua gen $\beta$-actin.
• Cỡ mẫu và xử lý thống kê: Mọi thí nghiệm được lặp lại độc lập tối thiểu 3 lần ($n = 3$). Dữ liệu được xử lý bằng kiểm định Student's t-test và phân tích phương sai một chiều ANOVA kết hợp hậu kiểm Tukey-Kramer, xác định sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích thực nghiệm đã ghi nhận bốn nhóm kết quả cốt lõi minh chứng hiệu năng bảo vệ thần kinh vượt trội của nano astaxanthin:

• Khả năng ức chế mạnh mẽ enzyme acetylcholinesterase: Nano astaxanthin ức chế enzyme phụ thuộc rõ rệt vào nồng độ. Tại các mức nồng độ 10, 50 và 100 $\mu$g/mL, tỷ lệ ức chế enzyme đạt lần lượt 86,8%, 96,6% và 98,6%. Đáng chú ý, chỉ số ức chế một nửa IC50 của nano astaxanthin đạt mức 1,66 $\mu$mol/L, thể hiện độ nhạy và hiệu quả ức chế cao gấp 5,2 lần so với dạng astaxanthin tự do (IC50 đạt 8,64 $\mu$mol/L).
• Độ an toàn sinh học và sự gia tăng vượt bậc khả năng hấp thu nội bào: Ở tất cả các nồng độ thử nghiệm từ 10 đến 500 $\mu$g/mL, tỷ lệ tế bào thần kinh C6 sống sót đều đạt trên 98%, chứng minh chế phẩm hoàn toàn không gây độc tính tế bào. Phân tích sắc ký HPLC xác nhận hiệu suất hấp thu của hạt nano vào tế bào C6 cao gấp 35 lần so với astaxanthin tự do.
• Hiệu quả bảo vệ tế bào trước stress oxy hóa và độc tính mảng bám $A\beta_{25-35}$: Khi tế bào bị cảm ứng tổn thương bởi hydrogen peroxide 10 mM, tỷ lệ sống sót suy giảm xuống chỉ còn 56,4%. Việc tiền xử lý bằng nano astaxanthin ở nồng độ 50 và 100 $\mu$g/mL đã nâng tỷ lệ sống sót lên lần lượt 64,2% và 71,7% (tương đương chất chuẩn acid ascorbic đạt 71,9%). Tương tự, trước độc tính của $A\beta_{25-35}$ khiến tỷ lệ sống giảm còn 59%, nano astaxanthin ở nồng độ 50 và 100 $\mu$g/mL đã giúp phục hồi tỷ lệ sống sót lên mức ấn tượng là 79% và 85%.
• Điều hòa tích cực mạng lưới gen bảo vệ thần kinh: Phân tích RT-qPCR ghi nhận nồng độ 100 $\mu$g/mL nano astaxanthin kích hoạt mạnh mẽ sự biểu hiện của các gen chống oxy hóa nội sinh gồm CAT (+75%), SOD (+52%), GPx (+45%) và yếu tố phiên mã Nrf2 (+57%). Đồng thời, chế phẩm làm giảm mạnh mức biểu hiện mRNA của các gen gây viêm gồm iNOS (-37,3%), COX (-48,4%), TNF-$\alpha$ (-55,2%) và IL-6 (-52,4%), bên cạnh việc nâng cao biểu hiện của hai gen tổng hợp acetylcholine là ChAT (+18%) và VAChT (+39%).

Thảo luận kết quả

Hiệu năng sinh học vượt trội của nano astaxanthin bắt nguồn từ sự cải thiện kích thước hạt ở thang đo dưới 100 nm kết hợp hệ bao bọc phospholipid và cyclodextrin. Điều này giúp hợp chất kỵ nước phân tán hoàn hảo trong môi trường dịch thể và dễ dàng vượt qua lớp màng lipid kép của tế bào thần kinh. Trên các sắc ký đồ HPLC, diện tích pic đặc trưng của nano astaxanthin trong dịch ly giải tế bào thể hiện sự vượt trội hoàn toàn so với dạng tự do, chứng minh rào cản sinh khả dụng đã được hóa giải thành công.

Về mặt cơ chế phân tử, dữ liệu định lượng biểu hiện gen bằng biểu đồ cột qPCR cho thấy nano astaxanthin vận hành như một tác nhân can thiệp đa mục tiêu. Thay vì chỉ đơn thuần dập tắt các gốc tự do ngoại bào, cấu trúc nano kích hoạt trực tiếp lộ trình Nrf2-ARE nội bào, kích thích tổng hợp các enzyme dọn dẹp oxy phản ứng. Đồng thời, việc ức chế biểu hiện các cytokine tiền viêm TNF-$\alpha$ và IL-6 góp phần chặn đứng vòng xoắn bệnh lý thoái hóa. Đặc biệt, sự gia tăng đồng thời của hai dấu ấn sinh học ChAT và VAChT kết hợp cùng khả năng ức chế enzyme acetylcholinesterase đạt tới 98,6% đã chứng minh tiềm năng to lớn của chế phẩm trong việc phục hồi toàn diện hệ thống dẫn truyền cholinergic.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên những phát hiện mang tính đột phá của luận văn, bốn nhóm khuyến nghị khoa học và ứng dụng thực tiễn được đề xuất:

• Tối ưu hóa công nghệ bào chế nano quy mô công nghiệp: Nhóm nghiên cứu vật liệu tiên tiến cần tiếp tục cải tiến quy trình công nghệ nano nhũ hóa và sấy đông khô nhằm nâng cao hàm lượng tải hoạt chất astaxanthin từ mức 2,9% lên trên 20%, đảm bảo độ ổn định kích thước hạt dưới 100 nm trong thời gian bảo quản tối thiểu 12 tháng ở điều kiện nhiệt độ phòng giai đoạn 2024-2025.
• Đẩy mạnh thử nghiệm tiền lâm sàng trên mô hình động vật sống: Các phòng thí nghiệm sinh học thực nghiệm cần thiết lập thử nghiệm in vivo trên chuột chuyển gen mô hình bệnh Alzheimer trong khung thời gian 18 đến 24 tháng tới. Trọng tâm nghiên cứu là đánh giá khả năng thẩm thấu qua hàng rào máu não và đo lường sự cải thiện trí nhớ không gian thông qua các bài thử nghiệm hành vi mê cung nước Morris.
• Phát triển dạng bào chế dược phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe hướng đích: Các cơ sở sản xuất dược phẩm nên nghiên cứu ứng dụng dạng nano astaxanthin vào các viên nang phóng thích biến đổi hoặc dung dịch uống phân tán nhanh, hướng tới mục tiêu gia tăng sinh khả dụng đường uống lên từ 10 đến 20 lần so với các dòng sản phẩm chiết xuất truyền thống.
• Thúc đẩy liên kết viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ sinh học: Cần xây dựng đề án hợp tác công tư giữa Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các tập đoàn dược phẩm trong giai đoạn 2025-2027 nhằm chuẩn hóa hồ sơ tiêu chuẩn cơ sở, thực hiện các bước cấp phép thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, đưa hoạt chất từ nghiên cứu hàn lâm vào phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng chuyên sâu cho bốn nhóm đối tượng:

• Các nhà khoa học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Công nghệ sinh học và Dược học: Nguồn tài liệu tham khảo giá trị về quy trình thiết kế hạt nano từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học trên tế bào thần kinh C6 và quy trình phân tích biểu hiện gen với bộ 12 cặp mồi RT-qPCR chuẩn hóa.
• Bác sĩ chuyên khoa thần kinh và lão khoa: Cung cấp thêm cơ sở khoa học thực chứng về liệu pháp can thiệp đa cơ chế, hỗ trợ quá trình nghiên cứu các phương án phối hợp hoạt chất tự nhiên nhằm làm chậm tiến trình phát triển của hội chứng suy giảm trí nhớ ở người cao tuổi.
• Chuyên viên nghiên cứu và phát triển sản phẩm tại các doanh nghiệp dược: Cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết về tính chất lý hóa của hệ nano, giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu công thức và nâng cao độ hòa tan của các nhóm hoạt chất carotenoid khó tan trong nước.
• Sinh viên và học viên cao học khối ngành Khoa học sự sống: Cẩm nang phương pháp luận hữu ích về cách thức xử lý số liệu thống kê ANOVA, phân tích sắc ký HPLC và triển khai các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại phục vụ nghiên cứu luận văn, đề tài khoa học các cấp.

Câu hỏi thường gặp

Nano astaxanthin có an toàn đối với các tế bào thần kinh khi sử dụng ở nồng độ cao không?

Kết quả kiểm tra độc tính tế bào bằng phép thử MTT trong nghiên cứu đã chứng minh nano astaxanthin tuyệt đối an toàn. Ở toàn bộ dải nồng độ khảo sát từ 10 đến 500 $\mu$g/mL, tỷ lệ sống sót của các tế bào thần kinh C6 luôn duy trì ổn định trên 98%, hoàn toàn không ghi nhận bất kỳ dấu hiệu tổn thương màng hay ức chế phát triển tế bào nào.

Tại sao công nghệ nano lại giúp tăng cường hiệu quả bảo vệ thần kinh của astaxanthin so với dạng tự do?

Astaxanthin tự do có cấu trúc kỵ nước mạnh nên rất khó phân tán trong dịch sinh học. Khi được chuyển hóa thành các hạt nano có kích thước đồng đều 98 nm và bao bọc bởi chất hoạt động bề mặt phù hợp, hiệu suất hấp thu vào tế bào thần kinh C6 tăng gấp 35 lần. Nhờ đó, chỉ cần nồng độ hoạt chất rất nhỏ từ 4,2 đến 8,3 nM trong dạng nano đã đạt hiệu quả bảo vệ tương đương hàng chục micromol dạng tự do.

Nano astaxanthin tác động như thế nào đến quá trình phục hồi dẫn truyền acetylcholine?

Nano astaxanthin can thiệp kép vào hệ thống cholinergic. Ở đầu synapse, hoạt chất ức chế tới 98,6% hoạt tính của enzyme acetylcholinesterase, ngăn chặn sự phân hủy acetylcholine. Đồng thời tại nhân tế bào, nano astaxanthin kích thích tăng mức biểu hiện mRNA của hai gen then chốt là ChAT (+18%) và VAChT (+39%), thúc đẩy trực tiếp quá trình tổng hợp và đóng gói acetylcholine vào túi tiếp hợp.

Khả năng bảo vệ tế bào của nano astaxanthin trước độc tính của mảng bám beta-amyloid đạt mức độ nào?

Khi tế bào thần kinh C6 tiếp xúc với peptide độc tính $A\beta_{25-35}$ ở nồng độ 20 $\mu$M, tỷ lệ tế bào sống sót bị suy giảm mạnh xuống chỉ còn 59%. Việc tiền xử lý bằng nano astaxanthin ở các mức nồng độ 50 và 100 $\mu$g/mL đã giúp tế bào thoát khỏi nguy cơ chết theo chương trình, nâng tỷ lệ sống sót phục hồi ấn tượng lên tương ứng 79% và 85%.

Luận văn đã sử dụng những phương pháp sinh học phân tử nào để chứng minh cơ chế bảo vệ thần kinh?

Nghiên cứu áp dụng kỹ thuật RT-qPCR tiên tiến trên hệ thống MyGo Pro với 45 chu kỳ nhiệt, sử dụng 10 cặp mồi đặc hiệu để định lượng mức thay đổi biểu hiện của các nhóm gen chống oxy hóa nội sinh, gen tiền viêm và gen cholinergic, chuẩn hóa qua gen nội kiểm $\beta$-actin để thu về các dữ liệu có độ tin cậy thống kê cao ở mức P < 0,05.

Kết luận

• Luận văn đã bào chế và đánh giá thành công hệ nano astaxanthin có kích thước hạt lý tưởng 98 nm, tăng khả năng phân tán và nâng cao hiệu suất hấp thu nội bào vào tế bào thần kinh C6 lên gấp 35 lần so với dạng tự do.
• Thể hiện hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase mạnh mẽ đạt 98,6% ở nồng độ 100 $\mu$g/mL, sở hữu giá trị IC50 đạt 1,66 $\mu$mol/L (hiệu quả gấp 5,2 lần dạng tự do), giúp bảo tồn acetylcholine nội sinh.
• Khẳng định khả năng bảo vệ tế bào thần kinh vững chắc trước cả hai tác nhân bệnh lý nguy hiểm là gốc oxy hóa hydrogen peroxide (nâng tỷ lệ sống lên 71,7%) và mảng bám $A\beta_{25-35}$ (nâng tỷ lệ sống lên 85%).
• Làm sáng tỏ cơ chế tác động đa mục tiêu qua việc kích hoạt trục chống oxy hóa Nrf2-ARE, ức chế đồng loạt các gen tiền viêm iNOS, COX, TNF-$\alpha$, IL-6 và tăng cường biểu hiện các gen cholinergic ChAT, VAChT.
• Đặt nền móng kỹ thuật vững chắc cho lộ trình thử nghiệm tiền lâm sàng trên động vật giai đoạn 2024-2026, hướng tới thương mại hóa các dòng sản phẩm hỗ trợ điều trị sa sút trí tuệ và Alzheimer.

Quý độc giả, các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp quan tâm đến việc hợp tác phát triển hoặc tiếp nhận chuyển giao công nghệ nano astaxanthin hãy kết nối trực tiếp với nhóm tác giả và Viện Công nghệ sinh học để cùng thúc đẩy các nghiên cứu ứng dụng thực tiễn trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà GIÁO DĂC VIàN HÀN LÂM KHOA HâC VÀ ĐÀO T¾O VÀ CÔNG NGHà VIàT NAM HàC VIÞN KHOA HàC VÀ CÔNG NGHÞ Đß Bích Hòa ĐÁNH GIÁ KHÀ NNG ĄC CH¾ ENZYME ACETYLCHOLINESTERASE VÀ BÀO VÞ T¾ BÀO THÀN KINH CĂA NANO ASTAXANTHIN TRÊN DÒNG T¾ BÀO THÀN KINH LUẬN VN TH¾C SĨ SINH HàC THþC NGHIÞM Hà Nội - 2023 ii LäI CÀM ¡N Vãi să kính trãng và cÁ t¿m lòng, em xin gÿi låi cÁm ¢n sâu sÃc, chân thành nh¿t đÁn cô TS. Hoàng Thá Minh HiÃn – Tr°çng phòng Công nghá TÁo, Vián Công nghá sinh hãc, Vián Hàn lâm Khoa hãc và Công nghê đã tÁn tình h°ãng d¿n từng chi tiÁt, chß d¿y tß mß và đßng hành cùng em trong suát quá trình hãc tÁp và thăc hián luÁn vn. Nhå có cô, em đã tă tin và hoàn thành luÁn vn cąa bÁn thân thành công, nâng cao thêm hiÅu biÁt và kiÁn thćc trong lĩnh văc nghiên cću. Em có thêm nhiÃu trÁi nghiám trong cÁ lĩnh văc chuyên môn và kiÁn thćc đåi sáng.

Em chân thành cÁm ¢n cô HiÃn r¿t nhiÃu. Em luôn kính mÁn, kính trãng và biÁt ¢n cô. Em xin gÿi låi cÁm ¢n đÁn GS. ĐÁng Dißm Hßng, TS.

Ngô Thá Hoài Thu, TS. Lê Thá Th¢m, TS. Nguyßn Cẩm Hà, KS. Nguyßn M¿nh Đ¿t cùng các b¿n nghiên cću viên phòng Công nghá TÁo, Vián Công nghá sinh hãc đã tÁn tình giúp đÿ, chß bÁo em trong quá trình thăc hián luÁn vn.

Em xin gÿi låi cÁm ¢n đÁn TS. Hoàng Mai Hà, TS. Hß Thá Oanh, phòng VÁt liáu tiên tiÁn, Vián Hoá hãc, Vián Hàn lâm đã cung c¿p cho em nguyên liáu nano astaxanthin. Em xin gÿi låi cÁm ¢n đÁn Ban Lãnh đ¿o, các thÁy, cô giáo Khoa Công nghá sinh hãc, Hãc vián Khoa hãc và Công nghá đã chß d¿y, cung c¿p các kiÁn thćc chuyên môn bá ích cho em đÅ em có hành trang tát nh¿t cho công viác cũng nh° t°¢ng lai sau này.

LuÁn vn đ°āc thăc hián trong khuôn khá đà tài Quỹ Phát triÅn Khoa hãc và Công nghá Quác gia - Nafosted, Bá Khoa hãc và Công nghá:<Nghiên cću chÁ t¿o và đánh giá ho¿t tính cháng oxy hóa và giÁm rái lo¿n chuyÅn hóa lipit cąa tá hāp nano astaxanthin/kaempferol trên mô hình in vitro và in vivo= mã sá 108. Hoàng Thá Minh HiÃn làm chą nhiám. Và em xin gÿi låi cÁm ¢n đÁn bá mẹ, gia đình đã là hÁu ph°¢ng vāng chÃc đÅ em tiÁp tăc hành trình cho nhāng dă đánh sau này. Em xin cÁm ¢n t¿t cÁ nhāng ng°åi b¿n, luôn là ngußn đáng viên, là nhāng låi khuyên, là nhāng kß niám trong suát 2 nm hãc nói chung và quá trình thăc hián luÁn vn nói riêng.

iii MĀC LĀC LäI CAM ĐOAN. ii DANH MĂC CÁC KÝ HIàU, CÁC CHĀ CÁI VIÀT TÂT. ix DANH MĂC HÌNH ÀNH. TàNG QUAN NGHIÊN CĆU.

TàNG QUAN VÂ BàNH ALZHEIMER. Các ph°¢ng pháp điÃu trá phân tÿ đái vãi bánh AD. Các mô hình tÁ bào cho nghiên cću bánh AD. TàNG QUAN VÂ ASTAXANTHIN.

Tác dăng cháng oxy hóa. Tác dăng cháng viêm. NANO ASTAXANTHIN VÀ TÁC DĂNG SINH HâC CĄA NÓ. ĐàI T¯ĀNG VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU.

ĐàI T¯ĀNG NGHIÊN CĆU. Hóa ch¿t và thiÁt bá. PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU. Xác đánh ho¿t tính ćc chÁ enzyme acetylcholinesterase (AchE).

Ph°¢ng pháp nuôi c¿y tÁ bào. Ph°¢ng pháp đánh giá đác tính cąa nano astaxanthin. Ph°¢ng pháp đánh giá khÁ nng h¿p thu tÁ bào. Ph°¢ng pháp đánh giá khÁ nng bÁo vá tÁ bào cąa nano astaxanthin cháng l¿i stress oxy hóa trong tÁ bào C6 đ°āc cÁm ćng H2O2.

Ph°¢ng pháp đánh giá khÁ nng bÁo vá tÁ bào thÁn kinh C6 cąa nano astaxanthin cháng l¿i tác h¿i gây đác thÁn kinh gây ra bçi A³25-35. Phân tích biÅu hián gen liên quan đÁn khÁ nng bÁo vá thÁn kinh cąa nano astaxanthin bằng ph°¢ng pháp quantitative Real-Time PCR (qPCR). Ph°¢ng pháp xÿ lý sá liáu. 19 iv CH¯¡NG 3.

KÀT QUÀ VÀ THÀO LUÀN. NGHIÊN CĆU ĐÁNH GIÁ KHÀ NNG ĆC CHÀ ENZYME ACETYLCHOLINESTERASE (ACHE) CĄA NANO ASTAXANTHIN. NGHIÊN CĆU ĐÁNH GIÁ MàT Sà ĐÀC ĐIÄM SINH HâC LIÊN QUAN ĐÀN KHÀ NNG BÀO Và TÀ BÀO THÀN KINH CĄA NANO ASTAXANTHIN. Nghiên cću đánh giá khÁ nng gây đác tÁ bào C6 cąa nano astaxanthin.

Nghiên cću đánh giá khÁ nng h¿p thu nano astaxanthin cąa. Đánh giá khÁ nng bÁo vá tÁ bào cąa nano astaxanthin cháng l¿i stress oxy hóa trong tÁ bào C6 đ°āc cÁm ćng bçi H2O2. Đánh giá khÁ nng bÁo vá tÁ bào thÁn kinh C6 khßi tác h¿i gây đác cąa A³25-35 cąa nano astaxanthin. NGHIÊN CĆU ÀNH H¯æNG CĄA NANO ASTAXANTHIN ĐÉN SĂ BIÄU HIàN MàT Sà GEN LIÊN QUAN ĐÀN HO¾T TÍNH BÀO Và THÀN KINH TRÊN DÒNG TÀ BÀO C6 Đ¯ĀC CÀM ĆNG VâI CÁC TÁC NHÀN GÂY ĐàC THÀN KINH.

Nghiên cću Ánh h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián gen cąa các enzyme cháng oxy hóa trong tÁ bào C6. Nghiên cću Ánh h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián gen cąa các enzyme gây viêm trong tÁ bào C6 cąa nano astaxanthin. Nghiên cću Ánh h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián gen mã hóa cho các protein tham gia vào quá trình sinh táng hāp acetylcholine trong tÁ bào C6. KÀT LUÀN VÀ KIÀN NGHà.

38 DANH MĂC CÔNG TRÌNH CĄA TÁC GIÀ. 39 DANH MĂC TÀI LIàU THAM KHÀO. 40 v DANH MĀC CÁC KÝ HIÞU, CÁC CHĀ CÁI VI¾T TẮT Các chā Tên đÁy đą Tên tiÁng viát viÁt tÃt 6-OHDA 6-hydroxydopamine AChE Acetylchonesterase Enzyme acetylchonesterase ACTI Acetylthiocholin iodid AD Alzheimer’s disease Bánh Alzheimer Amyloid precursor protein MiÃn nái bào cąa protein AICD intracellular domain tiÃn ch¿t amyloid Akt Protein kinase B Bánh x¢ cćng teo c¢ ALS Amyotrophic lateral sclerosis mát bên APP Amyloid precursor protein Protein tiÃn ch¿t amyloid A³ Amyloid-beta Beta-site amyloid precursor Enzym phân cÃt protein tiÃn BACE1 protein cleaving enzyme 1 ch¿t amyloid ç vá trí beta 1 BBB Blood–brain barrier Hàng rào máu não CD4 Cluster of differentiation 4 Căm biát hóa 4 Há tháng thÁn kinh CNS Central nervous system trung °¢ng COS Chitosan oligosaccharides CTF Carboxy-terminal fragment Dulbecco’s modified eagle’s DMEM medium DMSO Dimethyl sulfoxide DNA Deoxyribonucleic acid DSS Dextran sulfate sodium Dextran natri sulfat Acid 5-5’-dithiobis-2- Axit 5-5’-dithiobis-2- DTNB nitrobenzoic nitrobenzoic EBI Early brain injury Ch¿n th°¢ng não sãm Extracellular regulated protein Protein kinase điÃu hòa ngo¿i ERK kinase bào FBS Fetal bovine serum HuyÁt thanh thai bò vi GABA Gamma-aminobutyric acid Ch¿t vÁn chuyÅn GLUT-1 Glucose transporter-1 glucose-1 GST-α1 Glutathione- S-transferase-α1 H2O2 Hydrogen peroxide HO-1 Heme oxygenase-1 Intercellular adhesion Phân tÿ bám dính giāa các tÁ ICAM-1 molecule-1 bào-1 IFN Interferon Ch¿t ćc chÁ beta tiÅu đ¢n vá Inhibitor of nuclear factor IKK³ kappa-B kinase cąa nhân tá kappa-B kinase subunit beta h¿t nhân IL Interleukin Táng hāp oxit nitric iNOS Inducible nitric oxide synthase cÁm ćng IκB Inhibitor of NF-κB Ch¿t ćc chÁ NF-κB JAK1 Janus kinase 1 LPS Lipopolysaccharide Mitogen-activated Protein kinase đ°āc kích ho¿t MAPK protein kinase bằng mitogen Middle cerebral artery MCAO TÃc đáng m¿ch não giāa occlusion Monocyte chemotactic Protein hóa h°ãng đáng đ¢n MCP1 protein 1 bào 1 MPP + 1-methyl-4-phenylpyridinium mRNA Messenger ribonucleic acid RNA thông tin Mitogen- and stress-activated MSK1 protein kinase-1 Nicotinamide adenine NADP(H) dinucleotide phosphate ND Neurodegenerative disorders Các bánh thoái hóa vii thÁn kinh YÁu tá h¿t nhân tng c°ång Nuclear factor kappa-light- chußi nhẹ kappa cąa các NF-KB chain-enhancer of activated B tÁ bào B ho¿t đáng NFT Neurofibrillary tangles Các đám rái sāi thÁn kinh NMDA N-methyl-D-aspartate NO Nitric oxide Oxit nitric iNOS Inducible nitric oxide synthase Táng hāp oxit nitric cÁm ćng NOX2 NADPH oxidase 2 NR1 NMDA receptor subunit 1 Nuclear erythroid 2-related Nrf2 factor 2 PD Parkinson’s disease Bánh Parkinson PGE2 Prostaglandin E2 PI3K Phosphoinositide 3-kinase PLGA Poly lactic- co -glycolic acid RNS Reactive nitrogen species ROS Reactive oxygen species TÁ bào biÅu mô sÃc tá võng RPE Retinal pigment epithelial m¿c Xu¿t huyÁt d°ãi SAH Subarachnoid hemorrhage m¿ng nhán Sp1 Specificity protein 1 Protein đÁc hiáu 1 viii Signal transducer and activator Bá chuyÅn đái tín hiáu và bá STAT3 of transcription 3 kích ho¿t phiên mã 3 TLR4 Toll-like receptor 4 Thă thÅ giáng Toll 4 TNF Tumor Necrosis Factors YÁu tá ho¿i tÿ khái u Vascular endothelial growth YÁu tá tr°çng nái mô m¿ch VEGF factor máu tng ix DANH MĀC BÀNG BÁng 2.1: BÁng trình tă các mßi đ°āc sÿ dăng trong qPCR. 19 x DANH MĀC HÌNH ÀNH Hình 1.1: Con đ°ång d¿n đÁn suy giÁm nhÁn thćc trong bánh Alzheimer.2: C¢ chÁ tác đáng cąa các ch¿t cháng oxy hóa trong thoái hóa thÁn kinh.3: C¢ chÁ tác đáng cąa các ch¿t gây viêm trong thoái hóa thÁn kinh .4: Tác dăng cháng oxy hóa cąa astaxanthin trong các bánh thÁn kinh .5: Tác dăng cháng viêm cąa astaxanthin trong các bánh thÁn kinh.1: S¢ đß nghiên cću khÁ nng bÁo vá tÁ bào thÁn kinh cąa nano astaxanthin .1: KÁt quÁ thÿ ho¿t tính ćc chÁ enzyme AchE cąa nano astaxanthin.2: Ành h°çng cąa nano astaxanthin lên khÁ nng sáng sót cąa tÁ bào C6.3: Hiáu su¿t h¿p thu astaxanthin ç d¿ng tă do và nano hóa cąa tÁ bào C6.4: SÃc ký đß HPLC cąa astaxanthin đ°āc tách chiÁt từ tÁ bào C6 đ°āc ą vãi astaxanthin d¿ng tă do (A) và d¿ng nano hóa (B) .5: KhÁ nng bÁo vá tÁ bào cháng khßi stress oxy hóa trong tÁ bào C6 cÁm ćng H2O2 cąa nano astaxanthin.6: KhÁ nng bÁo vá tÁ bào cháng khßi să gây đác thÁn kinh trong tÁ bào C6 cÁm ćng A³25-35 cąa nano astaxanthin.7: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho enzyme CAT tham gia vào quá trình cháng oxy hóa trong tÁ bào C6.8: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho enzyme SOD tham gia vào quá trình cháng oxy hóa trong tÁ bào C6.9: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho enzyme GPx tham gia vào quá trình cháng oxy hóa trong tÁ bào C6.10: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho enzyme Nrf2 tham gia vào quá trình cháng oxy hóa trong tÁ bào C6.11: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen iNOS liên quan đÁn tình tr¿ng viêm ç tÁ bào C6.12: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen COX liên quan đÁn tình tr¿ng viêm ç tÁ bào C6.13: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen TNF-α liên quan đÁn tình tr¿ng viêm ç tÁ bào C6.14: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen IL-6 liên quan đÁn tình tr¿ng viêm ç tÁ bào C6.15: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho ChAT tham gia vào quá trình giÁi phóng acetylcholine trong tÁ bào C6.16: Ành h°çng cąa nano astaxanthin đÁn să biÅu hián cąa gen mã hóa cho VAChT tham gia vào quá trình giÁi phóng acetylcholine trong tÁ bào C6 .37 MÞ ĐÀU Thoái hóa thÁn kinh đã đ°āc xác đánh là să thay đái sinh lý bánh chą yÁu trong hÁu hÁt các rái lo¿n liên quan đÁn não.