Báo cáo môn mô học Đánh giá Ảnh hưởng của caffeine lên chuyển hóa mô mỡ nâu

Đánh giá ảnh hưởng của Caffeine lên chuyển hóa mô mỡ nâu TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM KHOA SINH HỌC - CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO MÔN MÔ... Tổng quanMỤC LỤC 1 2 Đánh giá sự

Trang 1

Đánh giá ảnh hưởng của Caffeine lên chuyển hóa mô

mỡ nâu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN, ĐHQG-HCM

KHOA SINH HỌC - CÔNG NGHỆ SINH HỌC

BÁO CÁO MÔN MÔ

Trang 2

Tổng quan

MỤC LỤC

1

2 Đánh giá sự ảnh hưởng của Caffeine lên chuyển hóa mô mỡ nâu

Kết luận

3

2

Trang 3

TỔNG QUAN Đặt vấn đề

Bruce Blaus, Public

Domain, 2022

3

Trang 4

TỔNG QUAN

Tuyến vúThai kỳ

Giới thiệu về mô mỡ

Ladoux, et.al (2021) Distinct Shades of Adipocytes Control the Metabolic

Roles of Adipose Tissuess.

• Mỡ dưới da, nằm trong mô liên kết dưới

Hình 1 Vị trí của các mô mỡ trên cơ thể

(2022).

Tái tạo mạch máu,

mô

Chuyển hóa năng lượng

Miễn dịchViêm

Chu trình mọc tócSinh nhiệt

Điều chỉnh

sự thèm ăn

Cân bằng trọng lượng

cơ thể

4

Trang 5

TỔNG QUAN Giới thiệu về mô mỡ:

ECM

Chức năng

• Định hình cấu trúc, độ ổn định cơ

học, độ đàn hồi và độ bám dính giữa các tế bào.

• Nơi chứa các yếu tố tăng trưởng và

cytokine, cần thiết cho tín hiệu tăng trưởng và biệt hóa tế bào mỡ

Hình 4 Cấu trúc của mô mỡ.

Màng đáy

• Phân cách giữa biểu mô và mô liên

kết.

• Cấu tạo bởi Laminin và Collagen IV.

Matrix Metalloproteinase (MMP) và TIMP

• Phân hủy protein ECM tái tạo và duy trì

cấu trúc.

• Phát triển và tổ chức cấu trúc của mô mỡ.

Dashty Rahmatabady, Monireh

(2014)

5

Trang 6

TỔNG QUAN

Duy trì cấu trúc, chịu lực

ở mô.

Tạo thành mạng lưới, tạo ra cấu trúc siêu nhỏ của màng đáy trong mô mỡ.

• Tham gia quá trình hình thành sợi collagen và tổ chức trong mô mỡ.

• Tham gia vào phản ứng viêm.

Tạo tính đàn hồi của mô

• Kiểm soát hình dạng và khả năng co bóp của tế bào.

• Duy trì tổ chức dạng sợi của collagen loại I.

Giới thiệu về mô mỡ:

ECM

Trang 7

TỔNG QUAN Giới thiệu về mô mỡ:

Tế bào

Hình 5 Các loại tế bào mỡ

4 loại tế bào mô mỡ

• Tế bào mỡ trắng: lưu trữ, giải

phóng năng lượng.

• Tế bào mỡ nâu: kích thích tế bào

thần kinh bằng các thụ thể nhạy cảm với nhiệt.

• Tế bào mỡ hồng: trong thời kỳ

mang thai và cho con bú.

• Tế bào mỡ be: sinh nhiệt.

de Sousa Neto, et.al

(2022).

7

Trang 8

TỔNG QUAN Mô mỡ trắng - Mô mỡ

nâu

A

B

Hình 7 Mô mỡ trắng (A), mô mỡ nâu (B) được nhuộm

H&E và minh họa cấu tạo mỗi loại mô mỡ.

Rehfeld, et al (2017) Adipose Tissue Compendium of Histology: A Theoretical and Practical

• Nhiều giọt lipid nhỏ.

• Số lượng ty thể nhiều hơn đáng kể.

8

Trang 9

nâu

Chức năng chính Dự trữ năng lượng dưới dạng

Đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ cơ thể trong điều kiện lạnh, đặc biệt

ở trẻ sơ sinh và động vật ngủ đông.

Vị trí Dưới da, trong ổ bụng, xung

quanh các nội tạng như tim, gan, thận.

Vùng cổ, nách, giữa các xương sườn và vùng thắt lưng

ở người.

9

Trang 10

nâu

Hình dạng tế bào Hình cầu, đơn bào. Đa giác, nhiều lớp.

Giọt lipid Một giọt lớn, chiếm phần lớn

Nguồn gốc MSC không dương tính marker

Myf5 (không biểu hiện gene Myf5).

MSC dương tính Myf5 (biểu hiện gene Myf5).

10

Trang 11

Roesler, A., et al (2020) UCP1-independent thermogenesis Biochemical Journal.

11

Trang 12

SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM

Nhuộm miễn dịch

tế bào và ty thể

Phân tích kính hiển vi điện tử

truyền qua (TEM)

Xử lý tế bào với caffeine ở các nồng độ

lần lượt từ 0,1-10 mM

hMSC: 21

ngày

Nuôi cấy tế bào

Tế bào gốc tủy xương người nguyên phát

Thí nghiệm Seahorse

Trang 13

Đánh giá sự ảnh hưởng của Caffeine lên chuyển

hóa mô mỡ nâu

1 Miễn dịch tế bào học và

Nhuộm ty thể

1.1 Miễn dịch tế

bào học Nguyên tắc thí nghiệm:

• Kỹ thuật nhằm phát hiện protein hoặc các

kháng nguyên dưới dạng hình ảnh Nghiên cứu

phát hiện protein UCP1.

• Sử dụng kháng thể đặc hiệu cho mục tiêu quan

tâm Kháng thể ab10983 cho UCP1.

• Kháng thể gắn với reporter (chất huỳnh quang, enzyme) để quan sát dưới kính hiển vi huỳnh

Hình 8 Cơ chế hoạt động của kháng

nguyên - kháng thể trong miễn dịch tế bào học.

13

Trang 14

1.1 Miễn dịch tế

bào học

Hình 9 Tác dụng của caffeine đối với phân tích miễn dịch huỳnh quang

trong nuôi cấy tế bào tạo mỡ từ mMSC.

Sự gia tăng

UCP1

Tế bào mỡ của chuột được kích

hóa thành mỡ nâu bởi UCP1

K.Velickovic, et.al (2019) Caffeine exposure induces browning features in adipose

tissue in vitro and in vivo.

14

Trang 15

hóa thành mỡ nâu bởi UCP1

Hình 10 Tác dụng của caffeine đối với phân tích miễn dịch huỳnh

quang trong nuôi cấy tế bào tạo mỡ từ hMSC.

Trang 16

1.2 Nhuộm ty thể

Nguyên tắc thí nghiệm:

• MitoTracker Deep Red FM tích tụ chọn lọc trong ty thể.

• Nhóm chloromethyl của Mito phản ứng cao với nhóm cysteine SH) của các protein ty thể.

(-• Phản ứng cao tạo liên kết cộng hóa trị giúp thuốc bám rất chắc bên trong ty thể.

16

Trang 17

17

Trang 18

2 Phân tích kính hiển vi điện tử

truyền qua (TEM)

• Cố định tế bào với dung dịch chứa Glutaraldehyde, Osmium Tetroxide để giữ nguyên cấu trúc.

• Trùng hợp mẫu với hỗn hợp nhựa Epoxy và Propylene Oxide.

• Cắt lát và tương phản với Uranyl Acetate và Chì Acetate.

• Quan sát mẫu dưới kính hiển vi TEM

18

Trang 19

Sự gia tăng số lượng và thay đổi cấu trúc ty thể, giảm lượng giọt lipid và sự phối hợp hoạt động của các bào quan trong tế bào là dấu hiệu đặc trưng của quá trình chuyển hóa mỡ nâu của tế bào mỡ

2 Phân tích kính hiển vi điện tử

truyền qua (TEM)

Hình 12 Ảnh chụp TEM cấu trúc tế bào mỡ nhóm

không tiếp xúc và tiếp xúc caffeine nồng độ 1mM.

Hình 13 Ảnh chụp tế bào được xử lý bằng caffeine với vị

trí tiếp xúc giữa giọt lipid và lưới nội chất, giữa ty thể và giọt lipid và sự phân chia ty thể.

19

Trang 20

• Gieo tế bào vào đĩa Microplate XF96 và đo bằng máy Seahorse XF.

• Kỹ thuật đo tốc độ tiêu thụ oxy (OCR: hô hấp

ty thể) và axit hóa ngoại bào (ECAR: đường phân) của tế bào theo từng phút.

• Từ chỉ số OCR và ECAR có thể đánh giá chức năng ty thể là sản xuất năng lượng và quá trình đường phân của tế bào.

3 Thí nghiệm

Seahorse

20

Trang 21

21

Trang 22

4 Phản ứng của cơ thể với

Trang 23

4 Phản ứng của cơ thể với

caffeine

Hình 15 (a) Sự gia tăng nhiệt độ vùng thượng đòn

nằm cùng vị trí mô mỡ nâu, (b) Sự gia tăng nhiệt độ

thượng đòn so với nhiệt độ bề mặt cơ thể.

Hình 15 (c) Ảnh nhiệt (i) trước và (ii)

sau khi uống caffeine, dưới dạng ảnh FLIR gốc hoặc ảnh đã chuyển đổi làm nổi bật 10% pixel nóng nhất.

Sự gia tăng nhiệt độ vùng thượng đòn (tương ứng với vị trí mô mỡ nâu trên cơ thể) cho thấy ảnh hưởng của caffeine đến quá trình sinh nhiệt của mỡ nâu

23

Trang 24

KẾT

LUẬN

• Tế bào xử lý với caffeine nồng độ 1mM được điều hòa tăng biểu

hiện chức năng của UCP1, với những thay đổi: số lượng ty thể và

giọt lipid, cấu trúc ty thể và sự phân bố lại các giọt lipid nhỏ liền kề.

• Việc tăng cường hoạt động của BAT đi kèm với sự gia tăng các

hoạt động chuyển hóa và quá trình sinh nhiệt ở vùng cùng vị

trí với mô mỡ nâu trên cơ thể.

• Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc nghiên cứu

và phát triển các phương pháp điều trị béo phì bằng cách nhắm mục tiêu vào protein UCP1 và mô mỡ nâu.

24

Trang 25

TÀI LIỆU THAM

[7] Berry, Daniel C., et al "The developmental origins of adipose tissue." Development 140.19 (2013): 3939-3949

[8] El Hadi, Hamza, et al "Food ingredients involved in white-to-brown adipose tissue conversion and in calorie burning." Frontiers in Physiology 9 (2019): 1954

[9] Park, Anna, Won Kon Kim, and Kwang-Hee Bae "Distinction of white, beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells." World journal of stem cells 6.1 (2014): 33

[10] Ziqubu, Khanyisani, et al "An insight into brown/beige adipose tissue whitening, a metabolic complication of obesity with the multifactorial origin." Frontiers in Endocrinology 14 (2023): 1114767

[11] Villena, Josep A "Brown Adipose Tissue and Control of Body Weight: A New Potential Target for the Treatment of Obesity." (2008)

[12] Seale, Patrick, et al "PRDM16 controls a brown fat/skeletal muscle switch." Nature 454.7207 (2008): 961-967

[13] Timmons, James A., et al "Myogenic gene expression signature establishes that brown and white adipocytes originate from distinct cell lineages." Proceedings of the National Academy of Sciences 104.11 (2007): 4401-4406

25

Trang 26

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC

BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE

26

Tiêu đề	Đánh giá ảnh hưởng của Caffeine lên chuyển hóa mô mỡ nâu
Tác giả	Nguyễn Đoan Nhật Hạ, Trần Thị Mỹ Hạnh, Lê Thị Phương Thảo, Nguyễn Ngọc Mỹ
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thị Trần Ngọc Kim Dung
Trường học	Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
Chuyên ngành	Sinh học - Công nghệ Sinh học
Thể loại	Báo cáo môn Mô học
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	7,49 MB