Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http //lrc tnu edu vn i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC –––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ HẢI HỒNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA DỊCH CH[.]
i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC –––––––––––––––––––– NGUYỄN THỊ HẢI HỒNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA DỊCH CHIẾT LÁ KHÔI (ARDISIA GIGANTIFOLIA STAPF.) LÊN SỰ BIỂU HIỆN CỦA CÁC GEN KIỂM SOÁT CHU KỲ TẾ BÀO CỦA TẾ BÀO GỐC UNG THƯ DẠ DÀY Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 84 20 201 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Thị Thanh Hương THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nghiên cứu hướng dẫn TS Lê Thị Thanh Hương Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Mọi kết thu không chỉnh sửa, chép từ nghiên cứu khác Mọi trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Thị Hải Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực đề tài luận văn Khoa Công nghệ Sinh học, trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên Em nhận giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cơ giáo, anh chị kỹ thuật viên cán khoa nhà trường Đầu tiên em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô giáo - TS Lê Thị Thanh Hương định hướng khoa học, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt suốt trình em tiến hành nghiên cứu hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô cán Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên tận tình dạy dỗ, bảo truyền cho em niềm đam mê nghiên cứu khoa học Xin chân thành cảm ơn phận sau đại học nhà trường tạo điều kiện thuận lợi trình em học trường Nghiên cứu tài trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (Nafosted) mã số đề tài 108.05-2017.331 Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp nhiệt tình động viên cho em thêm động lực hồn thành tốt q trình học tập nghiên cứu khoa học Thái Nguyên, tháng 11 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Hải Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ung thư dày tế bào gốc ung thư dày 1.1.1 Ung thư dày 1.1.2 Tế bào gốc tế bào gốc ung thư dày 1.2 Chu kỳ tế bào ung thư 12 1.2.1 Khái quát chung chu kỳ tế bào 12 1.2.2 Rối loạn chu kỳ tế bào ung thư 14 1.2.3 Các gen kiểm soát chu kỳ tế bào 16 1.3 Giới thiệu chung Lá khôi 19 1.3.1 Phân loại đặc điểm 19 1.3.2 Thành phần hóa học Lá khơi 20 1.3.3 Các nghiên cứu tác dụng Lá khôi điều trị ung thư 22 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu nghiên cứu 25 2.2 Hóa chất thiết bị nghiên cứu 25 2.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 25 2.4 Phương pháp nghiên cứu 25 2.4.1 Phương pháp thu thập xác định tên khoa học Lá khôi 25 2.4.2 Phương pháp thu dịch chiết Lá khôi 26 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn v 2.4.3 Phương pháp nuôi cấy tế bào 2D 26 2.4.4 Phương pháp nuôi cấy tế bào 3D 26 2.4.5 Phương pháp phân tích chu kỳ tế bào Flow cytometry 27 2.4.6 Phương pháp phân tích miễn dịch huỳnh quang 27 2.4.7 Phương pháp tách chiết RNA tổng số tổng hợp cDNA 28 2.4.8 Phương pháp phân tích biểu gen Realtime PCR 28 2.4.9 Phương pháp phân tích thống kê 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Kết thu thập xác định tên khoa học thu dịch chiết ethanol Lá khôi 30 3.2 Nuôi cấy tăng sinh tế bào điều kiện nuôi cấy 2D 30 3.3 Nuôi cấy tumorsphere tế bào ung thư dày điều kiện nuôi cấy 3D 31 3.4 Ảnh hưởng dịch chiết Lá khơi lên số lượng kích thước tumorsphere 33 3.5 Ảnh hưởng dịch chiết Lá khôi lên chu kỳ tế bào 32 3.6 Tách chiết RNA tổng số tổng hợp cDNA 34 3.7 Ảnh hưởng dịch chiết Lá khôi lên gen tế bào gốc ung thư 35 3.8 Ảnh hưởng dịch chiết Lá khơi lên gen kiểm sốt chu kỳ tế bào 38 3.9 Ảnh hưởng dịch chiết Lá khôi lên biểu protein P21 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 KẾT LUẬN 43 KIẾN NGHỊ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ALDH : Aldehyde dehydrogenase CDK : Cyclin-dependent kinases CCNE1 : Cyclin E1 CT : Cryptotanshinone cDNA : Complementary DNA DNA : Deoxyribonucleic acid FACS : Fluorescence-activated cell sorting GC : Ung thư biểu mô dày mRNA : RNA thông tin NST : Nhiễm sắc thể PCNA : Proliferating cell nuclear antigen PCR : Polymerase Chain Reaction RNA : Ribonucleic acid SAGA : Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase SSE : Samsoeum TBGUT : Tế bào gốc ung thư TBGUTDD : Tế bào gốc ung thư dày USP22 : Ubiquitin specific peptidase 22 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các pha chu kỳ tế bào 13 Bảng 2.1 Mã số cặp mồi gen 28 Bảng 3.1 Nồng độ RNA từ mẫu đối chứng mẫu xử lý 35 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Số ca ung thư mắc năm 2018 nam Việt Nam Hình 1.2 Cơ chế phân chia tế bào ung thư 16 Hình 3.1 Mẫu Lá khôi 30 Hình 3.2 Ni cấy tăng sinh tế bào MKN45 điều kiện nuôi cấy 2D 30 Hình 3.3 Ni cấy tumorpshere hình thành từ tế bào gốc 31 Hình 3.4 Dịch chiết Lá khơi tác động lên khả hình thành tumorsphere 32 Hình 3.5 Dịch chiết Lá khơi tác động lên chu kỳ tế bào 33 Hình 3.6 Phổ hấp thụ RNA tổng số tách chiết từ tumorsphere 35 Hình 3.7 Dịch chiết Lá khôi tác động lên biểu gen 36 Hình 3.8 Dịch chiết Lá khơi tác động lên gen 39 Hình 3.9 Dịch chiết Lá khơi tác động lên biểu protein 42 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nước có đa dạng lồi thực vật, có loài thực vật làm thuốc Họ Đơn nem (Myrsinaceae) gồm 50 chi khoảng 1.400 loài phân bố rộng rãi khắp giới Trong đó, chi cơm nguội (Ardisia) có khoảng 400 – 500 lồi giới Việt Nam có khoảng 101 lồi [2] Các lồi chi có nhiều tác dụng điều trị bệnh, bảo vệ sức khỏe cho người, điển hình Lá khơi (Ardisia gigantifolia Stapf) Ung thư dày dạng ung thư phổ biến nhất, thống kê dạng ung thư phổ biến thứ nguyên nhân gây tử vong thứ nhóm bệnh ung thư Các tế bào gốc ung thư dày nguyên nhân gây khối u dày Tế bào gốc ung thư dày gọi "tế bào nguồn" ung thư dày, có nguồn gốc chủ yếu từ tế bào gốc tế bào gốc định hướng dày Trong năm gần đây, nhiều nghiên cứu cho thấy ung thư dày bắt nguồn từ tế bào gốc bình thường tế bào trung mơ có nguồn gốc từ tủy xương khối u dày có chứa tế bào gốc ung thư [71] Các khối u bắt nguồn từ tiểu quần thể tế bào gốc ung thư có khả trì phát triển khối u lâu dài, tái phát khối u, kháng apoptosis hóa trị Các nghiên cứu trước rằng, có nhiều hợp chất chiết xuất từ dịch chiết phận Lá khôi ảnh hưởng đến tăng sinh biểu mô tuyến vú, gây độc tế bào dòng tế bào ung thư như: ung thư bàng quang, ung thư biểu mô tế bào gan, ung thư cổ tử cung, [14], [57] Đặc biệt ung thư dày, dịch chiết Lá khơi có khả biệt hố tế bào gốc ung thư dày độc cho tế bào khả ức chế cao phân chia gây apoptosis [7] Tuy nhiên, nghiên cứu ảnh hưởng Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Lá khôi lên biểu gen kiểm soát chu kỳ tế bào tế bào gốc ung thư dày hạn chế Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu tác động dịch chiết Lá khôi (Ardisia gigantifolia Stapf.) lên biểu gen kiểm soát chu kỳ tế bào tế bào gốc ung thư dày” Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá tác động dịch chiết Lá khôi lên mức độ biểu gen điều khiển chu kỳ tế bào tế bào gốc ung thư dày Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Thu thập mẫu Lá khôi tách chiết dịch chiết Lá khôi Nội dung 2: Ni cấy spheroid hình thành từ tế bào gốc ung thư dày Nội dung 3: Phân tích ảnh hưởng dịch chiết Lá khơi lên biểu gen kiểm soát chu kỳ tế bào phương pháp Realtime PCR Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ung thư dày tế bào gốc ung thư dày 1.1.1 Ung thư dày 1.1.1.1 Khái quát chung dịch tễ học ung thư dày Ung thư dày bệnh ung thư phổ biến gây tử vong hàng đầu, đặc biệt đàn ông lớn tuổi Theo nguồn liệu GLOBOCAN 2018, ung thư dày loại ung thư phổ biến thứ ung thư gây tử vong cao thứ 3, với ước tính 783.000 ca tử vong năm 2018 [1] Vào năm 2018 theo số liệu Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ung thư gánh nặng y tế toàn cầu với 18,1 triệu ca mắc 9,6 triệu ca tử vong năm 2018 Tổng số bệnh nhân ung thư sống thêm năm 43,8 triệu người [78] Hiện nay, ung thư dày loại ung thư đứng hàng thứ năm với triệu ca mắc chiếm 5,7%, sau ung thư phổi, ung thư vú nữ, ung thư đại trực tràng ung thư tiền liệt tuyến Ung thư phổi nguyên nhân hàng đầu gây tử vong với 1,8 triệu ca chiếm 18,4%, ung thư đại trực tràng với 881.000 ca chiếm 9,2%, ung thư dày với 783.000 ca chiếm 8,2% [84] Tỷ suất mắc chuẩn hoá theo tuổi ung thư dày phạm vi toàn giới 18/100.000 dân/năm Tỷ suất mắc ung thư dày cao quốc gia Đông Á, Trung Đông Âu thấp quốc gia Tây Phi Tỷ suất mắc quốc gia Đông Á cao [28] Tỷ lệ bệnh tỷ lệ tử vong ung thư dày giới giảm đáng kể thập niên gần Tỷ lệ giảm giải thích điều kiện sống cải thiện, thay đổi thức ăn việc sử dụng thức ăn tươi, đặc biệt rau, tươi với việc giảm tác nhân gây bệnh chủ yếu trực khuẩn Helicobacter pylori (HP) [70] Việt Nam nằm khu vực tỷ lệ mắc ung thư dày cao Dựa vào kết nghiên cứu tác giả Bùi Diệu cộng Chương trình Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ghi nhận Ung thư Quốc gia, Việt Nam có tỷ suất ung thư dày chuẩn hố theo tuổi nam giới có xu hướng tăng nhẹ (23,7/100.000 dân năm 2000 lên 24,5/100.000 dân năm 2010) [4] Tương tự, tỷ suất ung thư dày chuẩn hoá theo tuổi nữ giới có xu hướng tăng nhẹ (10,8/100.000 dân năm 2000 lên 12,2/100.000 dân năm 2010) Ung thư dày có xu hướng giảm dần theo thời gian Cho đến năm 2030, tỷ suất mắc ung thư dày thô giảm xuống 7,9% chung cho nam nữ, 10,3% cho nam giới 7,3% cho nữ giới Tỷ suất mắc ung thư dày chuẩn hoá theo tuổi chung cho nam nữ giảm (27/100.000 chung năm 2009 xuống 13,2/100.000 năm 2030; cho nam: 41,4/100.000 năm 2009 xuống 19,6/100.000 năm 2030 cho nữ: 16,3/100.000 năm 2009 xuống 11,4/100.000 năm 2030) [8] Hình 1.1 Số ca ung thư mắc năm 2018 nam Việt Nam (Nguồn: Viet Nam Source: Globocan 2018) [79] Năm 2018, GLOBOCAN ghi nhận, Việt Nam tổng số ca ung thư mắc 164.671 (tỉ lệ loại ung thư mắc nam thể hình 1.1), tổng số ca tử vong ung thư 114.871, tổng số ca ung thư sống thêm sau năm 300.033 [10] Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.1.1.2 Các yếu tố liên quan đến dịch tễ ung thư dày Có nhiều yếu tố liên quan đến ung thư dày nhiễm H pylori yếu tố Ngồi ra, yếu tố mơi trường, điều kiện tiền ung thư yếu tố di truyền… * Nhiễm H pylori ung thư dày Vào năm 1983, Marshall Warren phân lập vi khuẩn H pylori từ mảnh sinh thiết biểu mô dày, nghiên cứu tiếp sau chứng minh có khả gây tổn thương niêm mạc dày, gây viêm dày theo mức độ dẫn đến dị sản, loạn sản đến ung thư dày H pylori loại vi khuẩn phổ biến, phát triển ống tiêu hóa Vi khuẩn ln có xu hướng công niêm mạc dày Nhiễm H pylori nhiễm khuẩn mãn tính, ảnh hưởng đến 50% dân số toàn giới