Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của điều kiện vi trọng lực đến sự tăng sinh và cấu trúc xương của tế bào hạt nang noãn heo

• Tác giả: Trọng Xuân Đới
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thành Long
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của vi trọng lực lên sự phát triển và cấu trúc xương của tế bào hạt nang noãn heo
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ VI TRỌNG LỰC VÀ VI TRỌNG LỰC MÔ PHỎNG
• 1.1. Vi trọng lực
• 1.2. Vi trọng lực mô phỏng
• 1.3. Các thí nghiệm không gian
• 1.4. Những thay đổi diễn ra trong các chuyến bay ngoài không gian
• 1.5. Ảnh hưởng của vi trọng lực lên sức khỏe sinh sản
• 1.6. Ảnh hưởng đối với cá thể cái
• 1.7. Ảnh hưởng của vi trọng lực lên sự thụ tinh và thai kỳ
• 1.8. Các thiết bị vi trọng lực mô phỏng
• 1.8.1. Máy định vị ngẫu nhiên
• 1.8.2. Hệ thống nâng nghịch từ
• 1.9. Tổng quan về noãn và tế bào hạt nang noãn heo
• 1.9.1. Sơ lược về cấu tạo buồng trứng
• 1.9.2. Sự hình thành và trưởng thành của noãn
• 1.9.3. Sự hình thành và phát triển của nang noãn
• 1.9.3.1. Sự hình thành của nang noãn
• 1.9.3.2. Sự phát triển của nang noãn
• 1.9.4. Tế bào hạt nang noãn
• 1.9.4.1. Nguồn gốc và cấu tạo. Sự tăng sinh và chu kỳ tế bào
• 1.9.4.2. Chu kỳ tế bào
• 1.9.4.3. Các giai đoạn trong chu kỳ tế bào nhân chuẩn
• 1.9.4.4. Các kinase phụ thuộc cycline điều khiển chu kỳ tế bào
• 1.9.4.5. Sự chết theo chương trình (apoptosis)
• 1.10. Nghiên cứu ảnh hưởng của vi trọng lực lên sự tăng sinh của tế bào
• 1.11. Khung xương tế bào
• 1.11.1. Tổ chức và cấu trúc khung xương tế bào
• 1.11.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của vi trọng lực lên khung xương tế bào
• 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tế bào hạt nang noãn heo
• 2.2. Thiết bị và dụng cụ cần thiết
• 2.3. Hệ thống vi trọng lực mô phỏng
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Nuôi cấy tế bào
• 2.4.2. Thu mẫu buồng trứng
• 2.4.3. Phương pháp thu nhận nang noãn đơn
• 2.4.4. Phương pháp thu nhận và nuôi cấy pGC
• 2.4.5. Phương pháp cấy chuyền pGC
• 2.4.6. Phương pháp nhuộm nhân pGC
• 2.4.7. Phương pháp thử nghiệm vi trọng lực
• 2.4.8. Tế bào nuôi trong đĩa 96 giếng
• 2.4.9. Tế bào nuôi trong đĩa T25
• 2.4.10. Phương pháp đánh giá sự tăng sinh tế bào
• 2.4.11. Đánh giá mật độ tế bào bằng phương pháp WST-1
• 2.4.12. Đánh giá chu kỳ tế bào, biểu hiện dịch mã
• 2.4.13. Phương pháp đánh giá quá trình tế bào chết theo chương trình
• 2.4.14. Đánh giá tỉ lệ tế bào chết theo chương trình bằng phương pháp tế bào dòng chảy
• 2.4.15. Đánh giá biểu hiện phiên mã của các gen apoptosis
• 2.4.16. Phương pháp đánh giá sự thay đổi hình thái tế bào
• 2.4.17. Phương pháp đánh giá hình thái nhân
• 2.4.18. Phương pháp đánh giá hình thái tế bào chất
• 2.4.19. Phương pháp đánh giá sự thay đổi cấu trúc khung xương tế bào
• 2.4.20. Đánh giá biểu hiện phiên mã các gene vi ống, vi sợi
• 2.4.21. Đánh giá biểu hiện dịch mã các gene vi ống, vi sợi
• 2.4.22. Phương pháp thống kê
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả thu nhận và nuôi cấy tế bào pGC
• 3.2. Kết quả thu nhận nang trứng và tế bào pGC
• 3.3. Kết quả nuôi cấy, cấy chuyền và tăng sinh tế bào pGC
• 3.4. Kết quả đánh giá sự tăng sinh của pGC dưới điều kiện vi trọng lực
• 3.5. Kết quả đánh giá sự thay đổi mật độ tế bào bằng WST-1
• 3.6. Kết quả đánh giá sự thay đổi mật độ tế bào bằng phần mềm Cytell
• 3.7. Kết quả đánh giá chu kỳ tế bào
• 3.8. Kết quả đánh giá tỉ lệ các pha
• 3.9. Kết quả đánh giá biểu hiện phiên mã cdk4, cdk6
• 3.10. Kết quả đánh giá biểu hiện phiên mã cyclin A, cyclin D
• 3.11. Kết quả đánh giá dịch mã của Cdk4 và Cdk6
• 3.12. Kết quả đánh giá dịch mã của Cyclin A, Cyclin D
• 3.13. Kết quả đánh giá quá trình apoptosis
• 3.14. Kết quả đánh giá tỉ lệ apoptosis
• 3.15. Kết quả đánh giá biểu hiện phiên mã của các gene apoptosis
• 3.16. Kết quả đánh giá sự thay đổi hình thái tế bào
• 3.17. Kết quả đánh giá sự thay đổi hình thái nhân
• 3.18. Kết quả đánh giá các dạng hình thái tế bào hạt
• 3.19. Kết quả đánh giá sự thay đổi cấu trúc khung xương tế bào
• 3.20. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của điều kiện vi trọng lực lên vi ống
• 3.21. Đánh giá sự thay đổi của vi ống ở mức phiên mã
• 3.22. Đánh giá sự thay đổi cấu trúc vi ống
• 3.23. Đánh giá sự thay đổi của vi ống ở mức dịch mã
• 3.24. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của điều kiện vi trọng lực lên vi sợi
• 3.25. Đánh giá sự thay đổi của vi sợi ở mức phiên mã
• 3.26. Đánh giá sự thay đổi cấu trúc vi sợi
• 3.27. Đánh giá sự thay đổi của vi sợi ở mức dịch mã
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về vi trọng lực

Vi trọng lực là một trạng thái mà trong đó lực hấp dẫn của Trái Đất không còn tác động mạnh mẽ lên các sinh vật. Điều này xảy ra khi các vật thể di chuyển trong không gian, nơi mà lực hấp dẫn gần như bằng 0. Vi trọng lực mô phỏng là một phương pháp được sử dụng để tái tạo điều kiện này trên mặt đất, cho phép các nhà nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của nó đến sự phát triển và cấu trúc của tế bào. Các thiết bị như máy quay ngẫu nhiên và buồng quay được sử dụng để tạo ra môi trường vi trọng lực, giúp nghiên cứu các tác động sinh lý của nó lên tế bào hạt nang noãn heo.

1.1. Tác động của vi trọng lực

Vi trọng lực có thể ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý trong cơ thể, bao gồm sự phát triển của tế bào và cấu trúc xương. Nghiên cứu cho thấy rằng trong điều kiện vi trọng lực, tế bào có thể trải qua những thay đổi đáng kể về mặt hình thái và chức năng. Các tác động này có thể dẫn đến sự thay đổi trong chu kỳ tế bào, sự tăng sinh và quá trình apoptosis. Đặc biệt, tế bào hạt nang noãn heo (pGC) là một đối tượng nghiên cứu quan trọng, vì chúng đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển của nang noãn và hormone sinh sản.

II. Nghiên cứu về tế bào hạt nang noãn heo

Tế bào hạt nang noãn heo (pGC) là những tế bào quan trọng trong buồng trứng, có vai trò trong sự phát triển của nang noãn và sản xuất hormone sinh sản. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá sự phát triển và cấu trúc của pGC trong điều kiện vi trọng lực. Các thí nghiệm được thực hiện để khảo sát sự thay đổi về mặt hình thái, sự tăng sinh và cấu trúc khung xương của tế bào. Kết quả cho thấy rằng vi trọng lực có thể làm giảm sự biểu hiện của các protein điều hòa chu kỳ tế bào, dẫn đến sự suy giảm khả năng tăng sinh của tế bào.

2.1. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp nuôi cấy tế bào và thí nghiệm vi trọng lực mô phỏng để đánh giá sự thay đổi trong tế bào pGC. Các mẫu tế bào được thu thập từ buồng trứng heo và nuôi cấy trong điều kiện vi trọng lực. Các chỉ số như mật độ tế bào, chu kỳ tế bào và quá trình apoptosis được đánh giá thông qua các phương pháp như WST-1 và phân tích hình thái tế bào. Kết quả cho thấy sự thay đổi đáng kể trong cấu trúc và chức năng của tế bào pGC khi tiếp xúc với điều kiện vi trọng lực.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng vi trọng lực có tác động tiêu cực đến sự phát triển và cấu trúc của tế bào hạt nang noãn heo. Sự giảm sút trong biểu hiện của các protein điều hòa chu kỳ tế bào như Cyclin A và Cdk4 đã được ghi nhận. Điều này dẫn đến sự giảm khả năng tăng sinh của tế bào và có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của heo. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về tác động của vi trọng lực mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực sinh học tế bào và sinh sản.

3.1. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về tác động của vi trọng lực lên tế bào sinh sản. Kết quả có thể được áp dụng trong các nghiên cứu về sức khỏe sinh sản của động vật và con người, đặc biệt là trong bối cảnh các chuyến bay không gian. Việc hiểu rõ các cơ chế sinh lý trong điều kiện vi trọng lực sẽ giúp phát triển các biện pháp can thiệp hiệu quả nhằm bảo vệ sức khỏe sinh sản trong môi trường không trọng lực.