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.