Sinh học phân tử màng tế bào ( Tập 2 GS. TS. Đỗ Ngọc Liên ) - Chương 9 ppsx

34 Chương Receptor hoạt hoá chất tăng sinh peroxisom (PPAR) PPAR tên viết tắt receptor hoạt hố chất kích thích tăng sinh peroxisom (peroxisom proliferator – activated receptor) Đây receptor thuộc họ receptor hormon nội bào, phát lần tế bào gan chuột vào năm 1990 Issemann Green Theo cách phân loại Jiang cs (1995), PPAR thuộc nhóm II receptor dành cho hormon steroid, chẳng hạn receptor dành cho vitamin D số receptor orphenlin Đây receptor nội bào tham gia vào trình phiên mã coi yếu tố phiên mã (transcription factor) Chúng gắn vào vùng chức ADN vị trí xác định theo kiểu lặp lại trực tiếp (DR) có trình tự nửa chuỗi 5’ AGGGTCA 3’ Như receptor coi bao gồm chủ yếu hai trung tâm liên kết, trung tâm liên kết với ligand trung tâm liên kết với vị trí ADN liên quan đến q trình phiên mã Thực tế gen mã hoá cho PPAR thuộc họ multigen, tức PPAR tồn nhiều dạng isoform khác nhau, isoform mã hoá gen riêng biệt Có isoform khác PPAR xác định người chuột gồm PPARα PPARβ/δ PPARγ [Lemberger et al, 1996], PPARγ cịn phân biệt thành γ1 γ2 [Corton et al, 2002] 9.1 Cấu tạo phân tử PPAR Những isoform khác PPAR phân tích trình tự acid amin chuỗi polypeptid Các isoform PPAR có xếp chuỗi polypeptid, khác số lượng acid amin chúng có mức độ tương đồng cao Tổ chức vùng chức chuỗi polypeptid PPAR tuân theo qui luật phân chia thành vùng chức khác Một cách chi tiết, người ta phân chia cấu tạo PPAR thành vùng chức năng: A/B, C, D E/F [Desvergne, Whali, 1999] (hình 9.1) • Vùng A/B định cư đầu tận N chuỗi polypeptid Đây vùng đảm nhận chức hoạt hoá receptor số tế bào mà không phụ thuộc vào ligand, ký hiệu vùng hoạt hoá (activation function – AF1) • Vùng tận C đóng vai trị liên kết với ADN vị trí đặc hiệu hay yếu tố đáp ứng phân tử ADN gọi PPRE (Peroxisom proliferator responsive element) Đây vùng có tỉ lệ đồng cao isoform PPAR trình tự chuỗi peptid Cũng giống receptor nội bào khác, vùng C PPAR có hai “ngón tay kẽm” Những “ngón tay kẽm” giúp cho receptor gắn vào ADN vị trí đặc hiệu PPRE Vùng PPRE cấu tạo hai nửa theo kiểu nhắc lại trực tiếp cách nucleotid (DR1) hai nucleotid (DR2) Vùng C, chức liên kết với ADN cịn có vai trị việc tạo 35 dimer PPAR với “đối tác” RXR việc liên kết với yếu tố điều hoà phiên mã khác coactivator corepressor • Vùng D vùng hay thay đổi isoform Vùng không tham gia vào hoạt động chức receptor mà có ý nghĩa vùng “khớp nối” • Vùng E hay gọi vùng liên kết ligand LBD (ligand binding domain) đảm nhận chức gắn ligand vào PPAR để chuyển PPAR sang dạng hoạt động, sẵn sàng để gắn vào PPRE ADN • Đầu C tận vùng hoạt hố phụ thuộc vào ligand Trên sơ đồ cấu tạo vùng ký hiệu F AF - (vùng hoạt hố – activation function 2’) Hình 9.1 Sơ đồ cấu tạo chung receptor nội bào (a) cấu tạo ngón tay kẽm receptor glycocorticoid (b) 9.2 Các gen mã hố cho PPAR Như trình bày trên, PPAR thuộc họ multigen Trình tự gen PPAR vị trí chúng xác định Qua nghiên cứu trình tự nucleotid gen trình tự chuỗi acid amin protein cho thấy người chuột, gen PPAR có sáu exon vùng dịch mã, phân bố sau: exon cho đầu N tận A/B, hai exon cho vùng DBD exon tương ứng với “ngón tay kẽm”, exon cho vùng lề D hai exon cho vùng LBD [Desvergne, whali, 1999] Ở người, gen PPARα (h PPARα) định cư nhiễm sắc thể số 22 vùng 22q12 – q13.1 [Sher et.al, 1993], mã hoá cho protein 468 acid amin Gen h PPARδ nằm nhiễm sắc thể số vùng 6p21.1 – p21.2 [Yoshikawa et.al, 1996], mã hoá cho protein 361 acid amin (δ1) protein 441 acid amin [δ2] (hình 9.2) Gen h PPARγ nhiều nhiễm sắc thể số vùng 3425 [Greene et.al, 1995] Biểu thị gen h PPARγ có điểm khác biệt lơn so với hai isoform PPAR lại Gen hPPARγ chịu huy ba promoter khác cho sản phẩm ba ARNm khác từ ARNm sau dịch mã cho hai protein có 477 acid amin (PPARγ1) 505 36 acid amin (PPARγ2) PPARγ1 có tám exon, hai exon A1 A1 hai exon đặc trưng cho γ1 không dịch thành protein, exon lại exon chung cho ARNm PPARγ2 có bẩy exon, exon thứ (exon B) gồm phần không dịch mã phần mã hoá cho đoạn peptid đầu N tận đặc hiệu γ2, exon lại exon chung Sự khác biệt cấu tạo gen PPARγ mơ tả hình 9.3 Các gen PPAR có biểu đặc hiệu mô khác Gen PPARα biểu chủ yếu mơ có khả oxi hố acid béo mạnh như: gan, tim, vỏ thận, xương PPARγ biểu chủ yếu mô mỡ trắng nâu (hai mô dự trữ mỡ lớn nhất), tế bào hệ miễn dịch (monocyte, macrophage), tế bào thành ruột thai, không biểu xương PPARδ thấy biểu khắp nơi, thường mức độ cao so với hai isoform [Pascale, 2004] Hình 9.2 Sơ đồ cấu tạo isoform PPAR người 9.3 Vùng chức điều hoà ADN PPRE (peroxisome prolierator responsive element) đoạn ADN nhỏ, có xếp đặc biệt trình tự nucleotid, nằm phía trước điểm khởi đầu phiên mã gen, đóng vai trị tiếp nhận cho phép PPAR gắn vào PPRE xác định lần nhờ vào chuỗi oligonucleotid tổng hợp mô tả kiểu lặp lại trực tiếp với chuỗi AGGCTA -N-AGGTA(DR1) PPRE tự nhiên phát phân tích promoter gen acyl-CoA oxydase với trình tự chuỗi AGGCTA A AGGCTA [Tugwood CS, 1992] Sau loạt PPRE tự nhiên khác tìm thấy gen chịu hoạt hố chất kích thích peroxisome PPRE ln định cư phía trước điểm bắt đầu phiên mã, thay đổi gen với So sánh trình tự chuỗi nucleotid thực tế PPRE tự nhiên xác định, người ta nhận thấy trình tự PPRE khơng hồn tồn giống với DR1 xác định in vitro Thực tế PPRE tự nhiên đoạn lặp lại giả trực tiếp “pseudodirect repeat” Thậm chí nhiều PPRE cịn khác biệt đến mức khó nhận “pseudodirect repeat”, ví dụ PPRE gen mã hố cho enzym malic với chuỗi AGGCTA A AGGCTA [Upenber CS, 1997] 37 Hình 9.3 Cấu tạo gen PPAR người (hPPARγ) (Theo Greene cs, 1995) Một số ý kiến cho PPRE có cấu tạo khơng hoàn toàn tuân theo DR1 áp lực phức hợp PPAR-RXR với PPRE định nucleotid bên cạnh “vùng lõi-core” DR nucleotid phía đầu 5’ chuỗi ADN so với DR Bảng 9.1 Trình tự PPRE số gen chịu tác động PPAR Gen Trình tự PPRE Enzym malic GGGTCA A AGTTGA AcylCoA oxydase AGGACA A AGGTCA AGGTAG A AGGTCA AGGTCA C TGGTCA AcylCoA synthetase AGGGCA T CAGTCA Apolipoprotein A – II AGGGTA A AGGTTG Apolipoprotein C – II TGGTCA A AGGTCA Adipocyte lipid – binding protein GGATCA G AGTTCA CYP 4A1 AGGGTA A AGTTCA CYP 4A6 AGGACA A AGGCCA AGGGCA A AGTTGA EnoylCoA hydratase AGGTAA T AGTTCA * Lipoprotein lipase GGGGGA A AGGTCA AcylCoA dehydrogenase GGGGTA A AGGTCA – hydroxy – – methylglutaryl - GGGCCA A AGGTCT CoA synthetase mitochondrie Phospoenoylpyruvat CGGCCA A AGGTCA carboxykinase-1 Phosphoenoylpyruvat Carboxykinase-2 GGGATA A AGGTCT 38 Hơn biến thiên cấu tạo PPRE phù hợp với tồn isoform PPAR khác 9.4 Tương tác PPAR với protein điều hoà khác Thực tế PPAR đơn độc khơng thể gắn vào PPRE Giống receptor thyroid acid Retinoic (RAR) receptor Vitamin D (TR), receptor PPAR phải kết hợp với receptor RXR (receptor cis_retinoic acid) dạng heterodimere trước gắn vào PPRE Phức hợp heterodimere RXR với receptor khác gắn vào vùng chức tạo cho receptor chiếm nửa cấu phức hợp RAR_RXR,TR_RXR VDR_RXR gắn vào vùng chức RXR chiếm lĩnh vị trí thuộc đầu 3’,còn receptor (RAR,TR,VDR) chiếm lĩnh nửa phía đầu 5’ DR (Permal, et al, 1993, towers,et al,1993) Ngược lại, phức hợp PRAR_RXR VDR_RXR gắn vào PPRE PPAR chiếm lĩnh phần thuộc đầu 3’, RXR chiếm lĩnh phần thuộc đầu 5’ Do vai trò “đối tác” cho nhiều receptor nội bào khác nên RXR xuất khả tương tác qua lại (cross_talk) hoạt động với receptor Chẳng hạn cạnh tranh để gắn vào vùng chức năng, bị hoạt hoá ligand RXR Thêm “cross_talk” PPAR với receptor nội bào khác thể qua chất đồng kìm hãm (corepressor) đồng hoạt hoá (coactivator) dùng chung Cũng giống hầu hết receptor nội bào, hoạt động PPAR kiểm sốt yếu tố điều hồ biết đến kiểu nhóm coactivator, corepressor Coactivator corepressor có vai trị cầu nối protein receptor với máy phiên mã tương ứng nhằm làm tăng giảm tốc độ phiên mã Một loạt protein gắn vào PPAR phân lập thấy chúng làm tăng hoạt động gen thông báo (reporter gene) trung gian qua PPAR Những coactivator gồm: p300/CBP [Dowell CS, 1997], [Henry CS, 1998] Vai trò SRC-1 hoạt động PPARα chứng minh in vivo cách sử dụng chuột knock-out Khi gen mã hoá cho SRC-1 chuột bị bất hoạt gene chịu tác động receptor đồng vận PPARα gan chuột khơng cịn bị kích thích ligand (Qi et.al,1999) Liên quan tới corepressor PPAR, có hai corepressor xác định N-COR RIP13 SMRT TRAC [Zamir,et.al, 1999] Vùng điều khiển gen đích PPAR trạng thái không hoạt động PPAR định cư nhân dạng heterodimere không hoạt động với RXR gắn với corepressor Khi ligand gắn vào PPAR, corepressor tách tạo thành phức hệ (ligand –PPAR – RXR) gắn tiếp vào PPRE Tương tác làm thay đổi cấu trúc chất nhiễm sắc vùng promoter gene, làm Histon H1 tách Phức đồng hoạt hoá (p300/CBP, SRC…) acetyltransferase đưa tới gắn vào ADN vị trí PPRE Tương tác giúp acetyl hố Histone cịn lại Promoter gene lúc chuyển thành dạng hoạt động để đón nhận yếu tố phiên mã Yếu tố điều hoà phiên mã Spl, TBP, TFIIX ARN polymerase II gắn vào promoter giúp phiên mã bắt đầu 39 Hình 9.4 Sơ đồ tóm tắt chế hoạt động PPAR (theo Kliewer, etal.2001) 9.5 Chức sinh học PPAR Những dấu hiệu để biết chức sinh học PPAR việc phát vai trò trung gian PPARα q trình kiểm sốt β-oxi hóa peroxisom gan (Dreyer et al, 1992, Tugwood et al, 1992) vai trò PPARγ chuyển hóa chất béo (Tontonoz et al, 1994) Tiếp theo, gen đích PPAR xác định tập trung gan mô mỡ, gen cịn giữ vai trị chìa khóa chuyển hóa lipid vai trị sinh học hàng đầu PPAR chuyển hóa lipid 9.6 PPAR giữ vai trị điều hịa chuyển hóa lipid Để thuận lợi cho việc phân tích vai trị PPAR chuyển hóa lipid, tóm lược lại q trình chuyển hóa lipid Acid béo động vật tổng hợp từ thối hóa lipid, hydrat carbon acid amin Tuy chủ yếu acid béo hấp thu trực tiếp từ 40 thức ăn Để hấp thu vào tuần hồn trước hết triglycerid thủy phân lịng ruột, sau ester trở lại tế bào nội mạc Lipid đưa vào tuần hoàn qua hệ mạch bạch tuyết dạng hạt nhỏ (chylomicron) gồm triglycerid, cholesterol lipoprotein Lipase màng tế bào mạch bạch huyết thủy phân triglycerid thành acid béo acid béo sau đưa đến tế bào đích Phần cịn lại chylomicron giàu cholesterol đưa đến gan Những acid béo máu khơng ester hóa vận chuyển albumin Nguồn gốc acid béo bắt nguồn từ thủy phân lipid mô mỡ nhờ tác dụng kích thích catecholamin glucagon Số phận acid béo gan tủy thuộc vào nhu cầu lượng Khi lượng dư thừa, chúng ester hóa để tạo lại triglycerid giải phóng vào tuần hoàn dạng lipoprotein tỷ trọng thấp (VLDL) Acid béo thành phần VLDL giữ lại mô mỡ dạng dự trữ Ngược lại, nồng độ acid béo máu cao, nồng độ hydratcarbon thấp chúng oxi hóa để tạo thành thể cetonic, nguồn lượng cung cấp cho não, cơ, thận quan ngoại vi khác Như vậy, gan quan điều hòa nồng độ ba hợp phần lipid tuần hoàn: acid béo tự do, triglycerid thể cetonic Mô mỡ quan thứ hai giữ vai trò quan trọng việc điều hịa chuyển hóa lipid Do PPAR receptor có nhiều isform nên chức điều hịa chuyển hóa lipid PPAR góc độ isoform riêng biệt khác Vai trò PPARα chuyển hóa lipid thể tác động PPARα lên: − Hấp thu acid béo vận chuyển lipoprotein − Oxi hóa acid béo − Chuyển hóa cholesterol Ở ruột, acid béo thức ăn giàu fibrate (những ligand PPARα) cảm ứng biểu thị protein gắn acid béo protein liên kết acid béo (I-FABP L-FABP) (Poirrier et al, 1997) Như vậy, PPARα kiểm soát hấp thu acid béo vào mạch bạch huyết trước giả thiết gần người ta phát PPARα liên kết với ligand thực L-FABP ruột Ở gan, PPARα hoạt hóa cảm ứng biểu thị protein vận chuyển acid béo acyl-CoA synthase mạch dài (Motojima et al, 1998; Schoonjan et al 1995) Một số enzym chìa khóa q trình β-oxi hóa peroxisom acyl-CoA oxidase đích trực tiếp PPARα (Dreyer, et al, 1992) β-oxi hóa peroxisom khơng trực tiếp cung cấp lượng có tác dụng cắt ngắn acid béo mạch dài để sau chúng vào β-oxi hóa ty thể Liên quan đến β-oxi hóa ty thể, carnitine palmitoyl transferase I, enzym đóng vai trị kiểm sốt tốc độ đường đích trực tiếp PPARα Acyl-CoA dehydrogenase, enzym mấu chốt β-oxi hóa ty thể hydroxymethylglutaryl-CoA synthase, enzym cần thiết để tổng hợp cetonic kích thích biểu thị PPARα hoạt hóa 41 Tác dụng kích thích PPARα tạo biểu hoạt tính gen pyruvate dehydrogenase kinase (PDK 4) ghi nhận xương chuột người PDK4 kinase đóng vai trị phosphoryl hóa bất hoạt pyruvate dehydrogenase Vai trị sinh học pyruvate dehydrogenase enzym chuyển hóa pyruvate acetyl CoA, chuyển tiếp oxi hóa hiếu khí glucose chu trình tricarbocylic (chu trình Krebs) Khi enzym bị bất hoạt xương carbon glucose từ q trình oxi hóa tổng hợp thành lactat, cuối carbon glucose dự trữ cách tân tạo glucose gan Để chứng minh vai trò PPAR mức độ phân tử, người ta tạo “dòng chuột knock-out” với PPARα Bằng kỹ thuật này, người ta khẳng định loạt enzym cần thiết cho q trình hoạt hóa acid béo gan, q trình oxi hóa peroxisom ty thể (mitochondrie) thực đích tác dụng PPARα Kỹ thuật knock-out cho phép hiểu biết chức PPARα chuyển hóa lipid tim Khi chuột bị bất hoạt gen PPARα, khả oxi hóa acid béo giảm enzym chuyển hóa acid béo ty thể biểu thị mức thấp so với bình thường Hơn chuột bị tổn thương tim xơ hóa mạch Tóm lại, PPARα đóng vai trị chìa khóa cho thối hóa lipid tác động lên gene mã hóa cho enzym cần thiết để thối hóa liquid 9.7 Vai trị PPARγ Mặc dù vai trò PPARγ chưa rõ ràng PPARα PPARγ thực có tác động lên chuyển hóa lipid Thực vậy, PPARγ thấy liên kết vào vùng hoạt hóa tăng cường (enhancer) gen ap2 (apolipoprotein2), gen mã hóa cho protein liên kết acid béo đặc hiệu mô mỡ Hơn gen PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase), gen có đặc tính giúp trưởng thành tế bào mơ mỡ cảm ứng mà PPARγ hoạt hóa ligand tổng hợp Đối với gen PEPCK người ta nhận thấy vùng PPRE promoter gen hoạt động tế bào mô mỡ mà không hoạt động tế bào gan Tontonoz cs biểu thị PPARγ có khả thúc đẩy q trình biệt hóa ngun bào sợi fibroblast thành tế bào mơ mỡ trưởng thành Sự kích thích đặc biệt PPARγ làm tăng cường q trình biệt hóa tế bào mơ mỡ non thành tế bào trưởng thành vài ngày chuột, biệt hóa tế bào mơ mỡ người ni cấy Tác dụng kích thích biệt hóa khơng xuất với ligand đặc hiệu PPARα Tác dụng kích thích biệt hóa tế bào PPARγ làm tăng số lượng tế bào mô mỡ trưởng thành làm tăng khả dự trữ mỡ Quá trình dự trữ mỡ tế bào mơ mỡ kích thích PPARγ hình dung thành giai đoạn sau: − Giải phóng acid béo từ triglycerid hợp phần lipoprotein cách hoạt hóa lipoprotein lipase (Schoonjan et al, 1996) − Vận chuyển acid béo vào nội bào nhờ ap2 − Hoạt hóa acid béo acyl-CoA synthase − Và ester hóa acid béo cách kích hoạt PEPCK Như vậy, khác với PPARα, PPARγ có vai trị chuyển hóa lipid giai đoạn dự trữ acid béo mơ mỡ làm tăng hai trình: vận chuyển acid béo đến tế bào mô mỡ chuyển acid béo thành dạng ester để dự trữ 42 9.8 Những vai trò sinh học khác PPAR PPAR bên cạnh vai trò điều hòa chuyển hóa lipid trình bày trên, loạt nghiên cứu cịn cho thấy PPAR có vai trị số q trình khác, chẳng hạn chuyển hóa glucid, trình viêm, ung thư việc kiểm sốt phân bào 9.9 PPAR tính nhạy cảm insulin Chuyển hóa glucose liên quan mật thiết tới hoạt động insulin tính nhạy cảm receptor insulin với hormon Cho dù lượng hormon không thiếu receptor insulin đáp ứng (insulin resistance) đưa đến tình trạng rối loạn chuyển hóa glucose mà biểu đái tháo đường Một số kết nghiên cứu cho thấy receptor PPAR có vai trị việc làm giảm tính đề kháng insulin Thử nghiệm chuột bất hoạt gen PPARα (PPARα -null mice) nhận thấy khơng có thay đổi có ý nghĩa khả nhạy cảm với insulin Ngược lại, kích thích PPARα chuột kháng insulin tính nhạy cảm insulin cải thiện chất béo phủ tạng giảm Hiện tượng giải thích điều chỉnh cân chuyển hóa Người ta biết acid béo nội bào dẫn chất cản trở chuyển hóa glucose có cạnh tranh chất chuyển hóa tác động lên đường tín hiệu insulin Một PPARα hoạt hóa tăng cường oxi hóa acid béo giảm thiểu ảnh hưởng acid béo lên chuyển hóa glucose Một số dẫn chất thiazolidinedione (TZD) tác nhân chống đái tháo đường type mạnh Chúng có tác dụng làm giảm đường huyết, giảm insulin huyết triglycerid máu động vật thực nghiệm bệnh nhân bị đái tháo đường type Mối liên quan PPARγ tính nhạy cảm insulin xuất phát từ phát TZD ligand mạnh đặc hiệu PPARγ Sau mối liên quan thừa nhận Nhưng thực nhiều điều cần phải làm sáng tỏ liên quan đến thể làm tăng tính nhạy cảm insulin PPARγ Ví dụ cách PPARγ tác động lên receptor insulin diện chủ yếu tế bào mô mỡ gần khơng có mặt 9.10 PPAR phản ứng viêm Một số sản phẩm chuyển hóa trung gian lipid, đặc biệt eicosanoid prostaglandin, leucotrien, lipoxim thromboxin có nhiều tác động lên đáp ứng sinh lý thể việc kích thích ức chế phản ứng viêm Vai trị PPAR q trình viêm làm rõ mà phát leucotrien B4, eicosanoid tiền viêm ligand PPARα có khả tự cảm ứng chuyển hóa Cơ chế phân tử tác động PPAR lên trình viêm nghiên cứu nhiều Một số tác giả rằng, nhiều ligand PPARα ức chế tiết IL6 kích thích IL1β ức chế sản xuất 6-keto-prostaglandin Những agonist PPARα làm giảm biểu thị gen chịu điều hòa cytokin gây viêm [46;511] cách điều hòa âm giai đoạn phiên mã (transcription) (Stael et al, 1998; Delerive et al, 1999) Các tác động khác PPAR lên trình viêm tương tác ức chế PPARα với đường tín hiệu viêm trung gian qua NFkB PPARα có khả liên kết vật lý với NFkB để ức chế factor Ngoài tương tác vật lý, PPARα tác động lên gen IkB làm tăng biểu thị protein IkB, IkB tăng ức chế NFkB (Delerive et al, 2000) 43 PPARα thành viên họ PPAR tham gia điều hịa q trình viêm PPARγ có vai trị điều hòa Tuy nhiên chế cụ thể tác động PPARγ lên trình viêm chưa rõ ràng với PPARα , dường PPARγ ức chế đường tín hiệu trung gian AP-1, NFkB có vai trị truyền dẫn tín hiệu hoạt hóa phiên mã (STAT) 9.11 PPAR với khả sinh ung thư kiểm soát phân bào Tác động PPAR ung thư làm rõ chuột Rõ ràng chất kích thích peroxisom nguyên nhân làm tăng tỉ lệ ung thư gan chuột thực nghiệm Các tác giả giải thích có tăng tỉ lệ ung thư tăng trưởng tế bào tăng tạo gốc peroxyd Nefenofine, chất kích thích peroxisom ức chế chết theo chương trình (apoptosis) tế bào gan lồi gặm nhấm ni cấy Hơn nữa, biểu thị gen kinase 1, kinase phụ thuộc cycline, cycline D1 c-myc có liên quan nhiều đến PPARα Khác với chuột, chưa có dấu hiệu mối liên hệ PPARα với tính sinh ung thư người Sự khác lồi vai trị PPARα sinh ung thư có thể, theo Tugwood cs (1998), khác mức độ biểu thị isoform gan (biểu thị PPARα gan người 10% so với gan chuột) Liên quan đến PPARγ người, isoform có khả ngừng cảm ứng phân bào Shao Lazar (1997) chứng minh biểu thị đồng thời PPARγ C/EBP tế bào 3T3L1 ngừng phân bào để biệt hóa thành tế bào mơ mỡ Vai trò làm ngừng phân bào PPARγ chứng minh tế bào liposarcome người nuôi cấy Ở tế bào có biểu thị mạnh PPARγ chúng chuyển sang dạng biệt hóa có kích thích ligand PPAR RXR Ngồi ra, hoạt hóa PPARγ dịng tế bào động vật đưa đến giảm phân bào khả tạo thành đám tế bào, giảm nhiều biểu thị gen bel-2 tăng trình apoptosis Theo Xin cs (1999) ức chế phân bào trung gian qua PPARγ đưa đến từ đặc tính anti-angiogenesis ligand PPAR Ngược lại với kết trên, số tác giả thấy mô hình nghiên cứu chuột có đột biến gen APC, PPARγ hoạt hóa làm tăng tỉ lệ ung thư trực tràng Như vậy, vai trò PPAR ung thư tiếp tục phải làm sáng tỏ Những liệu lâm sàng cho thấy ligand PPARα nguyên nhân trực tiếp gây ung thư gan Những thông tin liên quan tới PPARγ chưa cho phép kết luận cách xác vai trị isoform ung thư 9.12 Một số dược phẩm tác dụng lên PPAR 9.12.1 Dẫn chất Fibrate Từ năm 1966 dẫn chất fibrate thử nghiệm lâm sàng hiệu hạ lipid máu Sau cho dù chế tác dụng thuốc chưa rõ ràng số dẫn chất clofibrate, benzafibrate fenofibrate đưa vào áp dụng điều trị cho bệnh nhân có số lipid máu cao Một số tác giả cho fibrate có tác dụng hạ lipid máu tương tác với enzym cần thiết q trình chuyển hóa lipid Đến năm 1990 mà 44 Issermann Green (1990) phát clofibrate dẫn chất fibrate khác hoạt hóa receptor PPAR chế tác dụng fibrate sáng tỏ Trên chuột, người ta nhận thấy fibrate thơng qua hoạt hóa PPARα làm cảm ứng mạnh oxi hóa acid béo peroxisom gan Như lượng acid béo máu giảm Thêm nữa, thơng qua PPARα fibrate cịn cảm ứng tăng biểu thị protein liên kết acid béo gan, protein nội bào cần thiết cho vận chuyển thối hóa lipid Fibrate làm tăng biểu thị apolipoproteinAI apolipoproteinAII, protein chủ yếu thành phần lipoprotein tỷ trọng cao HDL, làm nhiệm vụ vận chuyển acid béo từ tổ chức ngoại vị gan Ngồi ra, thơng qua PPARα, fibrate ức chế biểu thị apolipoproteinCIII, hợp phần lipoprotein giàu triglycerid chất ức chế lipoprotein lipase Đối với người, gen mã hóa cho enzym protein cần thiết trình bày đích tác dụng PPARα Như PPARα hoạt hóa fibrate có tác dụng lên gen đích Có chút khác biệt mức độ biểu thị PPARα gan chuột gan người, lượng ARNm PPARα gan người thấp nhiều so với gan chuột Mặc dù biểu thị thấp vai trò PPARα chuyển hóa lipid thể rõ ràng Lambe cs (1999) loại bỏ vùng PPRE gen acyl-CoA oxydase hẳn đáp ứng gen này, kể người Helen Vosper cs (2002) cho thực fibrate thơng qua PPAR để làm giảm lipid máu tác dụng cụ thể giai đoạn q trình có khác biệt mức độ so với chuột Chẳng hạn khác biệt lực liên kết ligand với PPARα để cuối đến gen đích cần thiết làm hạ lipid máu có bù trừ để cuối thu tác dụng hạ lipid tương đương fibrate người chuột Hơn nữa, để hạ lipid máu, tác dụng vào giai đoạn oxi hóa peroxisom gan cịn tác đơng vào oxi hóa mitochondrie, vào q trình điều hòa lipoprotein 9.12.2 Các dẫn chất Thiazolidinedione Hiện tại, dẫn chất thiazolidinedione (Troglitazone, Pioglitazone Rosiglitazone) chứng minh có tác dụng hạ đường huyết, hạ insulin huyết hạ triglycerid động vật thực nghiệm người Hiện chúng tạo thành nhóm thuốc đặc hiệu để điều trị bệnh đái tháo đường type2 Những thuốc chứng minh agonist mạnh PPARγ, lực liên kết thuốc với PPARγ vào khoảng 100nmol/l Khi agonist gắn với PPARγ chúng làm tăng tính nhạy cảm mô với insulin, chúng tăng cường khả nhạy cảm mô với insulin, chúng tăng cường sử dụng glucose đưa đến làm giảm luợng glucose máu Tài liệu dược điển chuyên môn thuốc VIDAL 2004, thừa nhận chế tác dụng thiazolidinedione tóm tắt Tuy biểu PPARγ không đồng mô, isoform biểu thị mạnh mơ mỡ, gan có xương Trong xương lại quan tiêu thụ glucose nhiều Như câu hỏi đặt cách thiazolidinedione (TZD) kích thích PPARγ mơ mỡ lại làm tăng tính nhạy cảm insulin xương Theo số tác giả cho biết khả làm tăng tính nhạy cảm insulin PPARγ kết hợp tác dụng trực tiếp gián tiếp 45 9.13 PPARγ tăng trình tích lũy tế bào mỡ Tác dụng trực tiếp hình dung tác động tăng biểu thị gen vận chuyển glucose phụ thuộc insulin (GLUT4) (Wu et al, 1998), từ làm tăng chuyển glucose thành acid béo Tác dụng gián tiếp thơng qua khả kích thích dự trữ lipid vào mơ mỡ PPARγ Khi lượng acid béo tiêu thụ mô ngoại vi, xương chẳng hạn bị giảm mô phải tăng cường sử dụng glucose để bù vào lượng thiếu hụt Thêm kích thích PPARγ TZD làm tăng biểu thị adiponectin mà protein có tác dụng làm tăng tính nhạy cảm insulin sử dụng glucose Hiện tại, rosiglitazone pioglitazone áp dụng điều trị cho bệnh nhân đái tháo đường type II Chúng định đơn độc kết hợp với metformine sulfamid hạ đường huyết Khi điều trị cần xác định độc tính thuốc với gan (chỉ thị enzym gan) Tóm tắt chương Thụ thể PPAR thụ thể nội bào biểu nhiều dạng isoform khác xác định ba dạng chuột người PPARα, PPARβ.δ PPARγ Đó chuỗi polypeptid có bốn vùng chức khác A/B, C, D E/F vùng A/B định vị tận N đảm nhận chức hoạt hóa receptor, vùng C vùng có hai ngón tay kẽm có chức liên kết với vị trí đặc hiệu PPRE nằm ADN Vùng E vùng liên kết với ligand (dạng agonist hay antagonist) để chuyển thụ thể sang dạng hoạt động hay dạng bị kìm hãm Đầu C tận thụ thể, chứa đựng vùng F vùng hoạt hóa phụ thuộc vào ligand Bên cạnh vùng D, trình tự đa dạng hóa (Diversity) cho isoform thụ thể khác Cơ chế hoạt động chung PPAR liên kết với ligand, PPAR tương tác với nhiều loại protein điều hòa khác tạo phức hệ ligand – PPAR-RXR gắn vào PPRE đặc hiệu ADN làm thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể hoạt hóa tháo bỏ histon chuyển gen thành dạng hoạt động Các yếu tố điều hòa phiên mã khác Spl, TBP, TFIIX giúp cho ARN polymerase II gắn vào promoter mở đầu cho trình phiên mã Trong PPAR, PPARα nghiên cứu nhiều tiếp PPARγ PPAR có vai trị quan trọng kiểm sốt β oxy hóa acid béo peroxisom chuyển hóa chất béo nói chung như: hấp thụ acid béo, vận chuyển lipoprotein, oxy hóa acid béo chuyển hóa cholesterol Các PPAR nói chung có mối quan hệ với việc làm giảm tính đối kháng insulin, điều tiếp tục nghiên cứu Tuy nhiên, số dạng thuốc thiết kế agonist có tác dụng chuyển hóa nhanh lipid làm giảm béo phì Các PPAR có mối quan hệ với ung thư, với tượng chế viêm Vấn đề nghiên cứu  ... ra, hoạt hóa PPARγ dịng tế bào động vật đưa đến giảm phân bào khả tạo thành đám tế bào, giảm nhiều biểu thị gen bel -2 tăng trình apoptosis Theo Xin cs (1 99 9) ức chế phân bào trung gian qua PPARγ... số 22 vùng 22 q 12 – q13.1 [Sher et.al, 199 3], mã hoá cho protein 468 acid amin Gen h PPARδ nằm nhiễm sắc thể số vùng 6p21.1 – p21 .2 [Yoshikawa et.al, 199 6], mã hoá cho protein 361 acid amin (? ? 1). .. kiểm sốt β-oxi hóa peroxisom gan (Dreyer et al, 19 92, Tugwood et al, 19 9 2) vai trị PPARγ chuyển hóa chất béo (Tontonoz et al, 199 4) Tiếp theo, gen đích PPAR xác định tập trung gan mô mỡ, gen cịn