Nghiên cứu sự thay đổi tăng sinh và cấu trúc khung xương tế bào gan chang ccl 13 trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng

Nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hưởng của vi trọng lực mô phỏng lên tế bào gan Chang (CCL-13): tăng sinh, cấu trúc khung xương và quá trình chết tế bào.

• Tác giả: Trần Thị Minh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thành Long
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu sự thay đổi tăng sinh và cấu trúc khung xương tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Tổng quan về vi trọng lực
• 1.1.2. Các hệ thống mô phỏng điều kiện vi trọng lực
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Thiết bị và dụng cụ
• 2.3. Môi trường và hóa chất sử dụng
• 2.4. Tế bào gan Chang (CCL-13)
• 2.5. Hệ thống vi trọng lực mô phỏng (clinostat 3D)
• 2.6. Nội dung nghiên cứu
• 2.6.1. Nội dung nghiên cứu 1
• 2.6.2. Nội dung nghiên cứu 2
• 2.6.3. Nội dung nghiên cứu 3
• 2.7. Phương pháp nghiên cứu
• 2.7.1. Nuôi cấy tế bào và thử nghiệm vi trọng lực mô phỏng. Thử nghiệm WST-1
• 2.7.2. Phân tích bằng kính hiển vi Cytell
• 2.7.3. Phương pháp flow cytometry
• 2.7.4. Tách chiết RNA tổng
• 2.7.5. Phương pháp Real time PCR. Phân tích Western blot
• 2.7.6. Phương pháp thống kê
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khả năng tăng sinh của tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng
• 3.2. Sự thay đổi mật độ tế bào CCL-13
• 3.3. Ảnh hưởng vi trọng lực đến chu kỳ tế bào CCL-13
• 3.4. Kết quả phân tích flow cytometry. Biểu hiện phiên mã các gene điều hoà chính chu kỳ tế bào
• 3.5. Biểu hiện dịch mã các gene điều hoà chính chu kỳ tế bào
• 3.6. Ảnh hưởng của điều kiện vi trọng lực lên sự chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào gan Chang (CCL-13)
• 3.6.1. Sự thay đổi hình dạng nhân và cường độ hạt nhân của tế bào CCL-13
• 3.6.2. Ảnh hưởng của vi trọng lực lên sự chết theo chương trình (apoptosis)
• 3.6.3. Tỉ lệ tế bào đi vào con đường apoptosis
• 3.6.4. Biểu hiện mức phiên mã các gene liên quan đến apoptosis
• 3.6.5. Biểu hiện mức độ dịch mã của các gene Bcl-2 và Bax
• 3.7. Thay đổi cấu trúc khung xương tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực
• 3.7.1. Biểu hiện các gene mã hóa protein hình thành cấu trúc bộ khung xương tế bào
• 3.7.2. Kết quả Real time qRT-PCR của gene α-tubulin 3
• 3.7.3. Kết quả Real time qRT-PCR của gene β-actin
• 3.7.4. Biểu hiện các protein tham gia hình thành cấu trúc khung xương tế bào
• 3.7.5. Thay đổi cấu trúc khung xương tế bào trong điều kiện vi trọng lực
• 3.7.6. Sự thay đổi cấu trúc vi ống và vi sợi của tế bào CCL-13
• 3.7.7. Sự thay đổi cấu trúc khung xương của tế bào CCL-13 trong quá trình phân bào
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tế Bào Gan Vi Trọng Lực

Trọng lực là yếu tố không thể thiếu trên Trái Đất, tác động đến mọi sinh vật. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của vi trọng lực lên sinh vật đã được phát triển từ thế kỷ 20, song chi phí hạn chế. Các mô hình mô phỏng vi trọng lực đã ra đời, như 2-D clinostat, 3-D clinostat, và RPM. Trong đó, 3-D clinostat loại bỏ yếu tố trọng lực. Nghiên cứu cho thấy nhiều loại tế bào nhạy cảm với môi trường vi trọng lực, bao gồm tăng sinh, chu kỳ tế bào, apoptosis. Gan đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa, và tế bào gan chiếm khoảng 80% thể tích gan. Nghiên cứu thường được thực hiện trên tế bào gan Chang (CCL-13), có đặc điểm sinh học và chức năng tương tự tế bào gan bình thường. Đề tài “Nghiên cứu Ảnh Hưởng Vi Trọng Lực Mô Phỏng Lên Tế Bào Gan Chang (CCL-13): Tăng Sinh, Cấu Trúc Khung Xương & Apoptosis” cung cấp dẫn chứng khoa học về ảnh hưởng của vi trọng lực mô phỏng. Mục tiêu là đánh giá ảnh hưởng của vi trọng lực mô phỏng đến sự tăng sinh và tạo khung xương của tế bào gan Chang (CCL-13).

1.1. Tại Sao Nghiên Cứu Vi Trọng Lực Lại Quan Trọng

Nghiên cứu về vi trọng lực là cần thiết vì trọng lực ảnh hưởng đến mọi hoạt động sống trên Trái Đất. Các cơ thể sống đã tiến hóa để thích nghi với trọng lực, nhưng sự thay đổi trọng lực có thể gây ra những tác động sâu sắc. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế tác động của vi trọng lực lên các quá trình sinh học, từ đó giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của môi trường vũ trụ lên cơ thể sống. Các nghiên cứu trước đây cho thấy vi trọng lực gây ra sự ức chế tăng sinh của một số dòng tế bào, và ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào. "Trọng lực có thể ảnh hưởng sâu hơn đến cả hoạt động và cấu trúc trong tế bào." - Trần Thị Minh

1.2. Tế Bào Gan Chang CCL 13 và Vai Trò Nghiên Cứu

Tế bào gan Chang (CCL-13) là dòng tế bào được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu về gan. Chúng có các đặc điểm sinh học và chức năng tương tự như các tế bào gan bình thường, làm cho chúng trở thành một mô hình phù hợp để nghiên cứu các bệnh lý và các tác động bên ngoài lên gan. Gan là một cơ quan quan trọng trong cơ thể, tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa. Nghiên cứu về tế bào gan Chang (CCL-13) giúp hiểu rõ hơn về chức năng gan và các bệnh lý liên quan.

II. Vi Trọng Lực Mô Phỏng Cách Thức Ứng Dụng

Vi trọng lực mô phỏng được tạo ra bằng nhiều phương pháp, như clinostat và máy định vị ngẫu nhiên (RPM). Clinostat quay mẫu để loại bỏ vector gia tốc trọng trường. RPM tạo ra môi trường vi trọng lực bằng cách thay đổi vị trí mẫu ngẫu nhiên. Các thiết bị này cho phép nghiên cứu ảnh hưởng của vi trọng lực lên tế bào mà không cần đến không gian. Nghiên cứu vi trọng lực mô phỏng có nhiều ứng dụng, bao gồm nghiên cứu về y học vũ trụ và phát triển các biện pháp bảo vệ sức khỏe phi hành gia. Các kết quả nghiên cứu về sự tác động của môi trường không trọng lực từ các thí nghiệm trong không gian còn rất hạn chế, chi phí này cũng rất tốn kém. Vì thế, các nhà khoa học đã nghiên cứu và thiết lập ra các mô hình nuôi cấy tế bào và các sinh vật trong điều kiện không trọng lực mô phỏng trên trái đất đất nhằm nghiên cứu sâu hơn về các tác động của môi trường vi trọng lực lên các hoạt động sống của sinh vật.

2.1. Các Phương Pháp Mô Phỏng Vi Trọng Lực Hiện Nay

Hiện nay, nhiều trang thiết bị được thiết kế nhằm mô phỏng các trạng thái vi trọng lực khác nhau. Một số thiết bị được sử dụng phổ biến có thể kể đến như tháp rơi (drop tower), 2-D clinostat, buồng quay (RWV), máy định vị ngẫu nhiên (RPM) hay 3-D clinosat. Các thiết bị này mô phỏng điều kiện vi trọng lực bằng cách giảm thiểu tác động của trọng lực lên mẫu nghiên cứu. Phương pháp lựa chọn phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu và loại mẫu sử dụng. Thuật ngữ “vi trọng lực mô phỏng” (SMG: simulated microgravity) được áp dụng đối với các thí nghiệm, bao gồm các thông số tạo ra sự mô phỏng (kích thước, hình dạng các buồng chứa mẫu, tốc độ quay hay đường kính trục quay, chế độ hoạt động.

2.2. Ứng Dụng Thực Tiễn của Vi Trọng Lực Mô Phỏng

Nghiên cứu vi trọng lực mô phỏng có nhiều ứng dụng quan trọng. Trong y học vũ trụ, nó giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của môi trường không gian lên cơ thể con người. Từ đó, có thể phát triển các biện pháp phòng ngừa và điều trị bệnh cho phi hành gia. Ngoài ra, nghiên cứu này còn có thể ứng dụng trong việc phát triển các loại thuốc và phương pháp điều trị bệnh liên quan đến tế bào gan. Các nghiên cứu mô phỏng về điều kiện vi trọng lực (microgravity) nhằm thay thế môi trường không trọng lực trong không gian (các dự án nghiên cứu về sự sống trên không gian), hay điều kiện siêu trọng lực (hypergravity) (ly tâm) xác định được mức độ ảnh hưởng của trọng lực lên các quá trình sinh học, các hoạt động và các cơ chế trao đổi chất của các sinh vật.

2.3. So Sánh Các Hệ Thống Mô Phỏng Vi Trọng Lực

Các hệ thống mô phỏng vi trọng lực khác nhau có những ưu và nhược điểm riêng. Clinostat đơn giản và dễ sử dụng, nhưng có thể không mô phỏng chính xác các điều kiện vi trọng lực. RPM phức tạp hơn, nhưng có thể mô phỏng vi trọng lực tốt hơn. RWV tạo ra môi trường nuôi cấy tế bào ba chiều, nhưng có thể khó kiểm soát. Lựa chọn hệ thống phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu. Hệ thống Clinostat: Tất cả các dạng clinostat đều có một dạng phổ biến là mẫu chứa trong hệ thống nằm quay vuông góc với trường trọng lực để cản trở sự việc nhận biết vector gia tốc trọng trường của một hệ thống sinh học (Hình 1. Clinostat với một trục quay được gọi là 2-D clinostat

III. Cách Vi Trọng Lực Ảnh Hưởng Tăng Sinh Tế Bào Gan

Vi trọng lực có thể ảnh hưởng đến sự tăng sinh tế bào gan bằng cách thay đổi chu kỳ tế bào và biểu hiện gen. Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể ức chế sự tăng sinh tế bào gan Chang (CCL-13). Cụ thể, vi trọng lực có thể làm chậm pha S của chu kỳ tế bào và giảm biểu hiện của các gen liên quan đến tăng sinh. Vi trọng lực cũng có thể gây ra stress tế bào và làm tăng sự apoptosis. Gan là một trong những cơ quan lớn nhất trong cơ thể con người. Nó đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa carbohydrate, protein và lipid. Tế bào gan chiếm khoảng 80% thể tích gan.

3.1. Vi Trọng Lực Tác Động Chu Kỳ Tế Bào Gan ra sao

Vi trọng lực có thể làm thay đổi chu kỳ tế bào gan, ảnh hưởng đến sự phân chia và tăng sinh tế bào. Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể làm chậm hoặc ngừng chu kỳ tế bào ở một số giai đoạn nhất định, dẫn đến giảm tăng sinh. Chu kỳ tế bào CCL-13 được phân tích bằng flow cytometry. Kết quả phân tích Realtime RT-PCR các gene điều hòa chính chu kỳ tế bào.7 So sánh biểu hiện gene phiên mã liên quan đến chu kỳ tế bào trong nhóm SMG và nhóm đối chứng sử dụng Realtime RT-PCR. Phân tích western blot các protein liên quan đến chu kỳ tế bào.

3.2. Gene Điều Hòa Tăng Sinh Thay Đổi Thế Nào

Vi trọng lực có thể làm thay đổi biểu hiện của các gen điều hòa tăng sinh tế bào. Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể làm giảm biểu hiện của các gen thúc đẩy tăng sinh và tăng biểu hiện của các gen ức chế tăng sinh. Kết quả phân tích Realtime RT-PCR các gene điều hòa chính chu kỳ tế bào .7 So sánh biểu hiện gene phiên mã liên quan đến chu kỳ tế bào trong nhóm SMG và nhóm đối chứng sử dụng Realtime RT-PCR.

IV. Ảnh Hưởng Vi Trọng Lực Lên Cấu Trúc Khung Xương Tế Bào

Cấu trúc khung xương tế bào là mạng lưới protein bên trong tế bào, giúp duy trì hình dạng và chức năng của tế bào. Vi trọng lực có thể làm thay đổi cấu trúc khung xương tế bào gan, ảnh hưởng đến hình dạng, khả năng di chuyển và các chức năng khác của tế bào. Cụ thể, vi trọng lực có thể làm thay đổi sự phân bố của actin và tubulin, hai thành phần chính của cấu trúc khung xương tế bào. Sự tái tạo tubulin đã xảy ra trong các tế bào nội mô dưới vi trọng lực. Sự tổ chức lại F-actin gây ra ức chế sự di chuyển của các tế bào gốc trung mô của chuột do vi trọng lực mô phỏng.

4.1. Thay Đổi Phân Bố Actin Tubulin dưới Vi Trọng Lực

Vi trọng lực có thể làm thay đổi sự phân bố của actin và tubulin trong tế bào gan Chang (CCL-13). Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể làm giảm số lượng sợi actin và tubulin ở một số vùng của tế bào và tăng ở vùng khác. Điều này có thể làm thay đổi hình dạng và chức năng của tế bào. Phân tích sự biểu hiện các protein α –Tubulin và β-actin bằng kỹ thuật western blot . Kết quả nhuộm protein Tubulin cấu thành nên vi ống của tế bào gan Chang (CCL-13) . Kết quả nhuộm protein Actin cấu thành nên vi sợi actin của tế bào gan Chang (CCL-13).

4.2. Ảnh Hưởng Đến Hình Dạng và Chức Năng Tế Bào

Sự thay đổi cấu trúc khung xương tế bào do vi trọng lực có thể ảnh hưởng đến hình dạng và chức năng của tế bào gan Chang (CCL-13). Ví dụ, sự thay đổi hình dạng tế bào có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng. Sự thay đổi chức năng tế bào có thể ảnh hưởng đến khả năng sản xuất protein và các chất khác.

V. Vi Trọng Lực và Quá Trình Apoptosis Chết Tế Bào

Apoptosis (chết tế bào theo chương trình) là quá trình tự hủy của tế bào, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của cơ thể. Vi trọng lực có thể ảnh hưởng đến quá trình apoptosis trong tế bào gan Chang (CCL-13). Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể làm tăng hoặc giảm sự apoptosis, tùy thuộc vào điều kiện và thời gian tiếp xúc. Nghiên cứu trước đây cho thấy điều kiện vi trọng lực gây ra sự ức chế tăng sinh của một số dòng tế bào như tế bào tiền thân tạo máu của người, tế bào gốc trung mô tủy xương và tế bào gốc trung mô chuột.

5.1. Vi Trọng Lực Tác Động Cơ Chế Apoptosis Thế Nào

Vi trọng lực có thể tác động đến các cơ chế điều hòa apoptosis trong tế bào gan Chang (CCL-13). Nghiên cứu cho thấy vi trọng lực có thể làm thay đổi biểu hiện của các gen liên quan đến apoptosis, như Bax và Bcl-2. Đồng thời, thuật ngữ “vi trọng lực” này còn được sử dụng để chỉ các mức độ g khác nhau, từ khoảng 10-6 g cho tới 1 g [3]. Con đường apoptosis nội sinh. Con đường apoptosis ngoại sinh.

5.2. Bax và Bcl 2 Vai Trò Trong Apoptosis Dưới Vi Trọng Lực

Bax và Bcl-2 là hai protein quan trọng trong quá trình apoptosis. Bax thúc đẩy apoptosis, trong khi Bcl-2 ức chế apoptosis. Vi trọng lực có thể làm thay đổi tỷ lệ Bax/Bcl-2, từ đó ảnh hưởng đến sự apoptosis trong tế bào gan Chang (CCL-13). Sự biểu hiện của gene Bax được đánh giá bằng RT-PCR . Sự biểu hiện của Bcl-2 được đánh giá bằng RT-PCR. Kết quả phân tích protein Bax và Bcl-2 bằng Western blot.

VI. Nghiên Cứu Vi Trọng Lực Kết Luận và Hướng Phát Triển

Nghiên cứu về ảnh hưởng của vi trọng lực lên tế bào gan Chang (CCL-13) có ý nghĩa quan trọng trong y học vũ trụ và điều trị bệnh gan. Kết quả nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của vi trọng lực lên tế bào và có thể ứng dụng để phát triển các biện pháp bảo vệ sức khỏe phi hành gia và điều trị bệnh gan. Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự thay đổi tăng sinh và cấu trúc khung xương tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng” nhằm cung cấp dẫn chứng khoa học về mức độ ảnh hưởng của vi trọng lực mô phỏng lên sự thay đổi tăng sinh và cấu trúc khung xương của tế bào.

6.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu Tế Bào Gan Chang

Điều kiện vi trọng lực mô phỏng bằng hệ thống 3-D clinostat đã ức chế khả năng tăng sinh tế bào gan Chang (CCL-13) thông qua giảm biểu hiện các gen kiểm soát chu kỳ tế bào và các gen liên quan bộ khung xương tế bào sau 72 giờ khảo sát.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo về Vi Trọng Lực và Gan

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu này, các nhà khoa học có thể nghiên cứu sâu hơn để đưa ra các giải pháp khắc phục các hạn chế và ảnh hưởng của vi trọng lực lên con người cũng như các loài sinh vật. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các cơ chế tác động của vi trọng lực lên tế bào gan Chang (CCL-13) và phát triển các biện pháp hiệu quả để bảo vệ sức khỏe của phi hành gia và điều trị bệnh gan.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU. Tổng quan về vi trọng lực. Giới thiệu chung về vi trọng lực.

Các hệ thống mô phỏng điều kiện vi trọng. Các nghiên cứu về vi trọng lực. Giới thiệu chung về gan. Cấu trúc của gan.

Chức năng của gan. Tế bào gan Chang (CCL-13). Sự sinh trưởng tế bào. Sự tăng sinh của tế bào.

Chu kỳ phân chia tế bào. Vi trọng lực và sự tăng sinh của tế bào. Sự chết theo chương trình. Con đường apoptosis.

Tác động của vi trọng lực đến quá trình apoptosis. Bộ khung xương tế bào. Cấu trúc bộ khung xương tế bào. Các tác động của vi trọng lực lên cấu trúc khung xương tế bào.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Thiết bị và dụng cụ. Môi trường và hóa chất sử dụng.

Tế bào gan Chang (CCL-13). Hệ thống vi trọng lực mô phỏng (clinostat 3D). Nội dung nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu 1.

Nội dung nghiên cứu 2. Nội dung nghiên cứu 3. Phương pháp nghiên cứu. Nuôi cấy tế bào và thử nghiệm vi trọng lực mô phỏng.

Thử nghiệm WST-1. Phân tích bằng kính hiển vi Cytell. Phương pháp flow cytometry. Tách chiết RNA tổng.

Phương pháp Real time PCR. Phân tích Western blot. Phương pháp thống kê. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Khả năng tăng sinh của tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực mô phỏng. Sự thay đổi mật độ tế bào CCL-13. Ảnh hưởng vi trong lực đến chu kỳ tế bào CCL-13. Kết quả phân tích flow cytometry.

Biểu hiện phiên mã các gene điều hoà chính chu kỳ tế bào. Biểu hiện dịch mã các gene điều hoà chính chu kỳ tế bào. Ảnh hưởng của điều kiện vi trọng lực lên sự chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào gan chang (CCL-13). Sự thay đổi hình dạng nhân và cường độ hạt nhân của tế bào CCL-13.

Ảnh hưởng của vi trọng lực lên sự chết theo chương trình (apoptosis). Tỉ lệ tế bào đi vào con đường apoptosis. Biểu hiện mức phiên mã các gene liên quan đến apoptosis. Biểu hiện mức độ dịch mã của các gene Bcl-2 và Bax.

Thay đổi cấu trúc khung xương tế bào gan Chang (CCL-13) trong điều kiện vi trọng lực. Biểu hiện các gene mã hóa protein hình thành cấu trúc bộ khung xương tế bào. Kết quả Real time qRT-PCR của gene α-tubulin 3. Kết quả Real time qRT-PCR của gene β-actin.

Biểu hiện các protein tham gia hình thành cấu trúc khung xương tế bào. Thay đổi cấu trúc khung xương tế bào trong điều kiện vi trọng lực. Sự thay đổi cấu trúc vi ống và vi sợi của tế bào CCL-13. Sự thay đổi cấu trúc khung xương của tế bào CCL-13 tong quá trình phân bào.

70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 74 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ. 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 76 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ KÝ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Bax Bcl-2-associated X protein Protein X liên kết Bcl-2 Bcl-2 B-cell lymphoma 2 Protein lymphoma tế bào B-2 CCL-13 Chang liver cells tế bào gan Chang (danh mục (ATCC ® CCL-13™) ATCC® # CCL-13™) CDKs Cyclin-dependent kinases Kinase phụ thuộc cyclin 2-D clinostat Two – Dimensional clinostat Hệ thống buồng quay 2 chiều 3-D clinostat Three – Dimensional clinostat Hệ thống buồng quay 3 chiều DMEM Dulbecco's modified Eagle Môi trường Dulbecco's modified medium Eagle DNA Deoxyribonucleic acid Axit deoxyribonucleic FBS Fetal bovine serum Huyết thanh thai bò FITC Fluorescein isothiocyanate Thuốc nhuộm huỳnh quang fluorescein isothiocyanate FSC Forward scatter Chỉ số tán xạ trước GAPDH Glyceraldehyde 3-phosphate Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase dehydrogenase hucMSC Human umbilical cord Tế bào gốc trung mô cuống rốn mesenchymal stem cell người ICC Immunocytochemistry Hóa tế bào miễn dịch mRNA Messenger ribonucleic acid Axit ribonucleic thông tin NASA National Aeronautics and Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Space Administration Hoa Kỳ NST Chromosome Nhiễm sắc thể OD Optical density Mật độ quang PBS Phosphate-buffered saline Phosphate-buffered saline Pen/Strep Penicillin-Streptomycin Penicillin-Streptomycin PI Propidium iodide Propidium iodide PVDF Polyvinylidene fluoride Polyvinylidene fluoride qRT-PCR Quantitative reverse Phản ứng định lượng chuỗi transcription polymerase chain polymerase phiên mã ngược reaction vii RNA Ribonucleic acid Axit ribonucleic RPM Random positioning machine Máy định vị ngẫu nhiên RT-PCR Real-time polymerase chain reaction RWV Rotating wall vessel Buồng quay SDS-PAGE Sodium dodecyl sulfate– Điện di gel sodium dodecyl polyacrylamide gel sulfate–polyacrylamide electrophoresis SMG Simulated microgravity Vi trọng lực mô phỏng TBST Tris Buffered Saline with Dung dịch đệm Tris Buffered Tween 20 Saline bổ sung Tween 20 WST-1 Water-soluble tetrazolium salt Xét nghiệm muối tetrazolium hòa assay tan trong nước viii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.

Một số thiết bị chính sử dụng trong đề tài. Một số dụng cụ chính sử dụng trong đề tài. Môi trường, hóa chất sử dụng trong đề tài. Trình tự mồi các gene liên quan đến chu kỳ tế bào.

Trình tự mồi các gene liên quan đến quá trình apoptosis. Trình tự mồi các gene mã hóa vi ống, vi sợi. 46 ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống 2-D clinostat.

Mô hình 2-D clinostat. Máy định vị trí ngẫu nhiên (RPM). Hệ thống 3-D Clinostat. Thiết bị 3-D Clinostat Gravity Controller Gravite.

Cấu trúc của gan. Các loại tế bào trong mô gan. Tế bào gan Chang. Chu kỳ tế bào.

Vai trò của Cyclin và CDK trong chu kỳ tế bào. p53/p21 trong điều hòa chu kỳ tế bào. Con đường apoptosis nội sinh. Con đường apoptosis ngoại sinh.

Thành phần cấu trúc khung xương tế bào. a) Ba thành phần chính của bộ xương tế bào. b) tế bào được nhuộm huỳnh quang (sợi actin: đỏ, DNA: xanh dương và Keratin: xanh lá). Sự thay đổi của tổ chức khung xương tế bào khi nuôi cấy trong điều kiện vi trọng lực.

Các protein liên kết với actin ảnh hưởng đến hoạt động của Actin theo nhiều cách khác nhau. Tổng quan về tương tác chuyển đổi tín hiệu và tu sửa actin. Cấu trúc máy 3D clinostat. Sơ đồ nghiên cứu chung.

Phương pháp chuyển màng PVDF. Hình thái tế bào sau nuôi cấy. Mật độ tế bào CCL-13 trung bình khi nuôi cấy. Kết quả phân tích WST-11 về giá trị O.D của các tế bào CCL-13 sau nuôi cấy.

Diện tích tế bào CCL-13 trong 2 điều kiện nuôi cấy. Chu kỳ tế bào CCL-13 được phân tích bằng flow cytometry. Kết quả phân tích Realtime RT-PCR các gene điều hòa chính chu kỳ tế bào .7 So sánh biểu hiện gene phiên mã liên quan đến chu kỳ tế bào trong nhóm SMG và nhóm đối chứng sử dụng Realtime RT-PCR. Phân tích western blot các protein liên quan đến chu kỳ tế bào.

Hình thái nhân tế bào CCL-13. Kết quả phân tích tế bào và hình thái nhân tế bào CCL-13. Diện tích hạt nhân CCL-13 (A) và tỉ lệ hạt nhân / tế bào chất trong các tế bào CCL-13 (B). Cường độ hạt nhân (A); Phân bố cường độ hạt nhân CCL-13 giữa nhóm kiểm soát và nhóm SMG (B).

Kết quả phân tích flow cytometry. Sự biểu hiện của gene Bax được đánh giá bằng RT-PCR. Sự biểu hiện của Bcl-2 được đánh giá bằng RT-PCR. Kết quả phân tích protein Bax và Bcl-2 bằng Western blot.

Phân tích biểu hiện gene gene α-Tubulin 3 bằng RT-PCR. Phân tích biểu hiện gene β-actin bằng RT-PCR. Phân tích sự biểu hiện các protein α –Tubulin và β-actin bằng kỹ thuật western blot. Kết quả nhuộm protein Tubulin cấu thành nên vi ống của tế bào gan Chang (CCL-13).

Kết quả nhuộm protein Actin cấu thành nên vi sợi actin của tế bào gan Chang (CCL-13). Nhuộm vi sợi của các tế bào CCL-13. Nhuộm vi ống của các tế bào CCL-13. Lý do chọn đề tài Trọng lực ở Trái Đất luôn giữ ở mức độ ổn định, các sinh vật tồn tại trên Trái Đất đã thích nghi với trọng lực nên sự thay đổi của trọng lực dẫn đến những tác động trên tất cả các sinh vật và con người.

Trong quá trình tiến hoá, cơ thể sống đã phát triển các hệ thống hỗ trợ như cấu trúc vận động được hỗ trợ thích hợp, màng tế bào trở nên cứng chắc, điều hòa các chất lỏng di chuyển trong cơ thể. Tuy nhiên, trọng lực có thể ảnh hưởng sâu hơn đến cả hoạt động và cấu trúc trong tế bào. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của vi trọng lực trên sinh vật được phát triển ở thế kỉ 20 trong các chuyến bay vào không gian cùng các mô hình thí nghiệm được mang theo. Tuy nhiên chi phí đắt đỏ đã giới hạn rất nhiều các nghiên cứu này.

Nhiều mô hình thí nghiệm mô phòng điều kiện vi trọng lực đã được tạo ra như 2-D clinostat, hệ thống 3-D clinostat, máy định vị vị trí ngẫu nhiên (RPM- Random Positioning Machine). Trong đó mô hình quay 3D (3-D clinostat) được sử dụng để loại bỏ yếu tố trọng lực. Mô hình này đã được sử dụng nhiều cho các nghiên cứu về điều kiện không trọng lực tác động lên các dòng tế bào và để nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của trọng lực lên hệ thống sống. 3-D clinostat là một thiết bị tạo ra lực G đa chiều và hủy bỏ trọng lực tích lũy, do đó mô phỏng hiệu quả các khía cạnh nhất định của trọng lực.

Sử dụng các thiết bị như vậy, các thí nghiệm được thực hiện theo hướng tác động của vi trọng lực với nhiều hoạt động của tế bào. Các nghiên cứu từ các mô phỏng của vi trọng lực trên mặt đất đã chỉ ra rằng nhiều loại tế bào, từ vi khuẩn đến tế bào động vật có vú rất nhạy cảm đối với môi trường vi trọng lực, bao gồm tăng sinh tế bào, chu kỳ tế bào, biệt hóa tế bào, apoptosis, toàn vẹn bộ gen và sửa chữa tổn thương DNA. Các nghiên cứu trước đây cho thấy điều kiện vi trọng lực gây ra sự ức chế tăng sinh của một số dòng tế bào như tế bào tiền thân tạo máu của người, tế bào gốc trung mô tủy xương và tế bào gốc trung mô chuột. Hơn nữa, sự tái tạo tubulin đã xảy ra trong các tế bào nội mô dưới vi trọng lực.

Sự tổ chức lại F-actin gây ra ức chế sự di chuyển của các tế bào gốc trung mô của chuột do vi trọng lực mô phỏng. Vi trọng lực mô phỏng cũng ảnh hưởng đến gan chuột bằng cách thay đổi sự trao đổi chất của Loureirin B và sự biểu hiện của Cytochrome P450 chính. Gan là một trong những cơ quan lớn nhất trong cơ thể con người.