Mô hình biểu hiện beta-secretase gây suy giảm trí nhớ trên ruồi giấm

Beta-seretase (β-site APP cleaving enzyms 1 – BACE1) là protein đóng vai trò quan trọng trong con đường chuyển hóa APP, một trong những nguyên nhân gây bệnh Alzheimer – hội chứng mất trí nhớ phổ biến được đặc trưng bởi sự rối loạn hành vi, suy giảm trí nhớ và khả năng vận động.

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC MƠ HÌNH BIỂU HIỆN BETA-SECRETASE GÂY SUY GIẢM TRÍ NHỚ TRÊN RUỒI GIẤM Đào Thị Huyền, Trần Quốc Đạt Nguyễn Trọng Tuệ  Trường Đại học Y Hà Nội Beta-seretase (β-site APP cleaving enzyms – BACE1) protein đóng vai trị quan trọng đường chuyển hóa APP, nguyên nhân gây bệnh Alzheimer – hội chứng trí nhớ phổ biến đặc trưng rối loạn hành vi, suy giảm trí nhớ khả vận động Vai trị protein cơng bố chưa hoàn toàn sáng tỏ, xây dựng mơ hình biểu β-secretase cần thiết cho nghiên cứu sinh bệnh học ứng dụng thử nghiệm sàng lọc dược liệu điều trị Ruồi giấm (Drosophila melanogaster) mơ hình nghiên cứu chứng minh mang nhiều ưu việt, gen chúng chứa 70% gen gây bệnh tương đồng với người Trong nghiên cứu sử dụng hệ thống GAL4/UAS để biểu protein beta-secretase mô não ruồi giấm đánh giá mức độ ảnh hường protein lên khả vận động, trí nhớ ngắn hạn tuổi thọ song song với nhóm chứng biểu protein GFP Kết cho thấy ruồi giấm biểu protein beta-secretase gây suy giảm trí nhớ rõ rệt ấu trùng ngày 3, suy giảm vận động giai đoạn muộn giảm tuổi thọ so với nhóm chứng Hơn nữa, với thử nghiệm sàng lọc thuốc ban đầu với dược chất Donepezil mơ hình bệnh lý cho thấy có tác dụng tích cực cải thiện trí nhớ ngắn hạn Từ khóa: bệnh Alzheimer, ruồi giấm, β-secretase, Donepezil I ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh Alzheimer (AD – Alzheimer’s disease) hội chứng trí nhớ phổ biến bệnh thối hóa thần kinh Bệnh đặc trưng biểu rối loạn hành vi, suy giảm trí nhớ khả vận động Nguyên nhân gây bệnh AD bao gồm tích tụ mảng β-amyloid (Aβ), đám rối thần kinh việc hay chết tế bào, chủ yếu vùng vỏ não hồi hải mã.1 Nhiều nghiên cứu ra, protein β-secretase mã hoá gen BACE1 (β-site APP cleaving enzyms 1), enzym chuyển hóa quan trọng phân giải protein tiền amyloid (amyloid precusor protein – APP), đường đóng vai Tác giả liên hệ: Nguyễn Trọng Tuệ Trường Đại học Y Hà Nội Email: trongtue@hmu.edu.vn Ngày nhận: 06/08/2020 Ngày chấp nhận: 14/09/2020 TCNCYH 133 (9) - 2020 trò quan trọng chế sinh bệnh học AD.2 Ban đầu, enzyme β-secretase phân cắt phân tử APP tạo đoạn peptide ngoại bào hòa tan gọi sAPPβ βCTF/C99 Phân tử βCTF lại tiếp tục bị phân cắt enzyme γ-secretase để tạo đoạn peptide Aβ domain APP nội bào.2 Tùy theo vị trí cắt enzym mà sản phẩm tạo bao gồm nhiều loại peptide Aβ có độ dài khác nhau, có Aβ40 Aβ42 dạng đồng phân tạo thần kinh trung ương Aβ40 dạng hịa tan có mặt nhiều với tỷ lệ 95%, cịn Aβ42 gặp (khoảng 5%) lại dễ bị oligome hóa chứng minh gây độc thần kinh nhiều hơn.3 Chúng tìm thấy nhiều mảng amyloid tích tụ.4 Xây dựng mơ hình nghiên cứu thực nghiệm mang lại nhiều ý nghĩa góp phần làm sáng tỏ chế bệnh sinh, đồng thời cung cấp mơ TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC hình tiềm kinh tế cho nghiên cứu thử nghiệm sàng lọc thuốc sau Nhiều nghiên cứu giới sử dụng ruồi giấm để mô lại bệnh Alzheimer cách biểu protein khác chế bệnh sinh đồng thời đánh giá tác động việc biểu lên hành vi, khả vận động, khả ghi nhớ tuổi thọ ruồi giấm.5,6 Để góp phần làm phong phú đa dạng mơ hình thực nghiệm cho nghiên cứu bệnh Alzheimer, nghiên cứu lựa chọn nhắm vào protein đích β-secretase đặt mục tiêu: (1) Đánh giá thay đổi hành vi liên quan đến bệnh Alzheimer mơ hình ruồi giấm biểu beta-secretase, đồng thời (2) ứng dụng mơ hình thử nghiệm thuốc cải thiện trí nhớ Đây hướng nghiên cứu hồn tồn Việt Nam, góp phần củng cố chứng vai trò β-secretase sinh bệnh học Alzheimer, đồng thời làm đa dạng mô hình ứng dụng nghiên cứu bệnh Phương pháp Phương pháp biểu protein β-secretase não ruồi giấm Trong nghiên cứu này, tiến hành biểu protein β-secretase mô não ruồi giấm sử dụng hệ thống điều hoà biểu gen GAL4/UAS Hệ thống sử dụng hai dịng ruồi Một dòng driver mang kiểu gen w; +; Elav-Gal4 dòng mang kiểu gen w; +; UAS-BACE1 Khi lai hai dòng ruồi với nhau, hệ lai F1 mang đồng thời hai cấu trúc Elav-Gal4 UAS-BACE1 (Hình 1) Dưới tác dụng promotor đặc hiệu thần kinh (Elav), protein GAL4 tạo bám vào vùng trình tự hoạt hố thượng nguồn (Upstream Activation Sequence - UAS) nằm trước gen đích BACE1, hoạt hóa phiên mã gen Nhờ protein β-secretase tạo biểu mô não ruồi giấm II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP Đối tượng Nghiên cứu sử dụng dòng ruồi giấm chuyển gen thu thập từ trung tâm lưu trữ lớn giới bao gồm dòng driver định hướng biểu protein GAL4 mô não ruồi giấm w; +; Elav-Gal4 (mã số #8760 – Bloomington Stock Center); dòng mang gen bệnh – biểu protein β-secretase người ruồi giấm w; +; UAS-BACE1 (mã số #33804 – Bloomington Stock Center) dòng ruồi mang gen biểu protein GFP w; UAS-mCD8-GFP; + (mã số 108068 – Kyoto Stock Center) Ruồi nuôi môi trường thức ăn (bao gồm 0,65% agarose, 10% glucose, 4% nấm men, 5% bột ngô 3% bột cám gạo) điều kiện nhiệt độ 25oC, thời gian chiếu sáng chu kỳ 12 sáng - 12 tối Hình Phép lai biểu protein betasecretase mơ não ruồi Ruồi giấm sau lai tạo sử dụng cho loạt thí nghiệm đánh giá hành vi mối liên quan với bệnh Alzheimer Các thí nghiệm tiến hành song song nhóm bệnh (biểu protein β-secretase) nhóm chứng (biểu protein GFP) Phương pháp đánh giá khả học hỏi ghi nhớ ấu trùng ruồi giấm (Learning & memory assay) TCNCYH 133 (9) - 2020 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Thí nghiệm dựa nghiên cứu Bertram Gerber cộng sự7 sử dụng ấu trùng ngày cịn rúc thức ăn hay có nghĩa chúng có nhu cầu ăn mạnh mẽ Do đó, chúng nhạy cảm với mơi trường có chứa đường (glucose sucrose) Các ấu trùng ngày chia làm hai nhóm: - Nhóm 1: ấu trùng ngửi mùi octanol (OCT) môi trường thức ăn có chứa sucrose (+), sau chuyển sang mơi trường thức ăn khơng chứa sucrose có mùi 4-methylxyclohexanol (MCH) Kí hiệu: OCT+/ MCH - Nhóm 2: thí nghiệm thiết kế ngược lại, ấu trùng ngửi mùi OCT mơi trường khơng có sucrose mùi MCH mơi trường chứa sucrose (+) Kí hiệu OCT/ MCH+ Mỗi nhóm trải qua pha gồm pha huấn luyện (training) pha kiểm tra (testing) Ở pha huấn luyện, ấu trùng ruồi giấm bị bỏ đói nhạy cảm với sucrose, nhận biết ghi nhớ mùi thơm tương ứng với môi trường có sucrose Sau hồn thành pha huấn luyện, ấu trùng cho sang pha kiểm tra với diện đồng thời hai mùi OCT MCH Theo đó, ấu trùng có khả ghi nhớ tốt có xu hướng di chuyển phía mùi huấn luyện có sucrose, dựa trí nhớ ngắn hạn thu trước Kết thu thập tính tốn theo cơng thức: Tỷ lệ ấu trùng ưa mùi OCT (Preference OCT): PREFOCT = (NOCT – NMCH)/Total Tỷ lệ ấu trùng ưa mùi MCH (Preference MCH): PREFMCH = (NMCH – NOCT)/Total Chỉ số học hỏi (Learning Index): LI = (PREFMCH + PREFOCT)/ Trong đó: NOCT = số lượng ấu trùng bị phía OCT TCNCYH 133 (9) - 2020 NMCH = số lượng ấu trùng bò phía MCH Total: tổng số ấu trùng thí nghiệm Phương pháp đánh giá khả vận động ruồi giấm trưởng thành (Climbing assay) Thiết kế thí nghiệm dựa nghiên cứu Surya TM cộng (2015) với mục đích đánh giá khả vận động ruồi giấm biểu protein β-secretase mô não.8 Thí nghiệm dựa tập tính trèo ngược chiều trọng lực có lực tác động chiều trọng lực ruồi giấm Thí nghiệm thực ruồi thời điểm 3, 7, 14 23 ngày tuổi thực song song hai dòng bệnh chứng Ruồi giấm lựa chọn làm thí nghiệm gây mê CO2 sau chuyển vào ống thủy tinh (15 – 20 ruồi/ ống) Đợi 30 phút cho ruồi ổn định, dùng sức tay đập lực đủ mạnh liên tục lần để đưa ruồi đáy ống thủy tinh (về vạch xuất phát) Sau đợi 30s cho ruồi bò lên, lặp lại động tác lần Sử dụng liệu video ghi 5s sau kết thúc lần đập để phân tích, so sánh khả leo trèo ruồi nhóm thí nghiệm Phương pháp đánh giá tuổi thọ ruồi giấm (Viability assay) Thí nghiệm xây dựng theo nghiên cứu Antonio LR cộng để xác định ảnh hưởng β-secretase lên tuổi thọ ruồi giấm.9 Theo đó, 40 cá thể ruồi giấm trưởng thành dịng chứng bệnh ni điều kiện tiêu chuẩn Ruồi định kỳ thay thức ăn ghi nhận số lượng ruồi chết - ngày lần Tỷ lệ sống ruồi tính phần trăm số cá thể cịn lại dịng qua ngày, khơng cịn sống sót Sử dụng mơ hình ruồi giấm biểu betasecretase để đánh giá tác dụng dược chất TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Donepezil Dựa biến đổi bệnh lý mơ hình ruồi giấm biểu protein β-secretase, nhóm nghiên cứu tiếp tục ứng dụng mơ hình để kiểm nghiệm tác dụng cải thiện trí nhớ dược chất Donepezil - số dược chất FDA chấp thuận điều trị giai đoạn đầu bệnh Alzheimer Dòng ruồi bệnh lý ni mơi trường thức ăn có chứa thuốc Aricept Evess 5mg (Bushu – Nhật Bản) nồng độ 0,1 mg/ml (đây nồng độ tối ưu theo khuyến cáo nghiên cứu Yoon Hong Ki cộng 10) Sau đó, tiến hành thí nghiệm đánh giá khả học hỏi – ghi nhớ dịng bệnh ăn thuốc dịng bệnh khơng ăn thuốc Phương pháp phân tích Kết thí nghiệm đánh giá khả vận động xử lý phần mềm phân tích hình ảnh Image J (NIH, USA) sau phân tích thống kê phần mềm GraphPad Prism Kết thí nghiệm đánh giá khả học hỏi ghi nhớ với thí nghiệm đánh giá tuổi thọ ruồi giấm tổng hợp Microsoft Excel phân tích phần mềm GraphPad Prism Tất thí nghiệm lặp lại tối thiểu lần Giá trị P tính tốn sử dụng Mann Whitney test Tất kết biểu diễn với sai số SE (standard error – sai số chuẩn) Đạo đức nghiên cứu Nghiên cứu đồng ý Ban giám đốc bệnh viện Đại học Y Hà Nội Các thông tin liên quan đến người tham gia nghiên cứu đảm bảo bí mật III KẾT QUẢ Việc biểu protein mô não ruồi giấm thực hệ thống GAL4/ UAS Sau lai cặp ruồi bố mẹ thu hệ lai F1, nhóm bệnh nhóm ruồi giấm biểu protein β-secretase nhóm chứng biểu protein GFP Sau tiến hành đánh giá hành vi so sánh nhóm Để đánh giá ảnh hưởng việc biểu protein β-secretase mô não đến thay đổi khả học hỏi ghi nhớ ruồi giấm, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm ấu trùng ruồi giấm ngày 3, thu kết Hình Kết ghi nhận pha kiểm tra, cho thấy khả ghi nhớ học hỏi ruồi giấm biểu protein β-secretase giảm rõ rệt so với nhóm chứng (Hình 2) Chỉ số học hỏi ghi nhớ nhóm ruồi đối chứng 0.281 số nhóm bệnh 0.094 Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0.05 Ở bệnh nhân Alzheimer giai đoạn muộn, neuron bị tổn thương, kèm theo suy giảm vận động Để kiểm chứng biểu lâm sàng này, nghiên cứu tiến hành thử nghiệm leo trèo (climbing assay) để đánh giá khả vận động dòng ruồi biểu protein β-secretase mô não Kết cho thấy khả vận động hai nhóm ruồi chịu ảnh hưởng thời gian lão hóa Trong ngày đầu ngày ngày 7, khả vận động nhóm ruồi bệnh biểu protein beta-secretase có phần yếu nhóm chứng biểu protein GFP, chưa có khác biệt Từ thời điểm 14 ngày tuổi, ruồi có xu hướng giảm khả vận động rõ rệt Điểm vận động trung bình nhóm bệnh thấp nhiều so với nhóm chứng Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,0001 (Hình 3) Chứng tỏ rằng, ruồi giấm biểu protein β-secretase mô não bị giảm khả vận động, tương tự biểu bệnh nhân Alzheimer Bên cạnh biểu trí nhớ giảm khả vận động giảm tuổi thọ TCNCYH 133 (9) - 2020 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC hệ mà bệnh Alzheimer gây Thời gian sống sót trung bình vịng đời ruồi giấm đánh giá thời điểm 50% số cá thể quần thể sống Kết thu cho thấy, thời gian sống sót trung bình ruồi giấm nhóm bệnh biểu protein β-secretase 34 ngày, thấp so với thời gian sống sót trung bình nhóm chứng (40 ngày) (Hình 4) Do đó, việc biểu protein β-secretase não ruồi giấm gây ảnh hưởng khiến cho tuổi thọ ruồi giấm bị giảm Như vậy, protein β-secretase có khả gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến thối hóa thần kinh mơ hình ruồi giấm, đặc biệt giảm trí nhớ ngắn hạn Tiếp theo, nhóm nghiên cứu ứng dụng mơ hình thử nghiệm tác dụng cải thiện trí nhớ dược chất Donepezil nhằm chứng minh tiềm ứng dụng mơ hình việc sàng lọc thuốc Dịng ruồi bệnh ăn thuốc (nồng độ 0,1mg/ml) có trí nhớ cải thiện rõ rệt so với dòng ruồi bệnh không ăn thuốc Chỉ số ghi nhớ học hỏi dòng ruồi biểu protein beta-secretase sau ăn thuốc donepezil 0,262 cao so với nhóm chứng (ruồi có kiểu gen khơng ăn thuốc) 0,094 Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với *p < 0,05 (Hình 5) Kết cho thấy donepezil có tác dụng cải thiện trí nhớ ruồi giấm biểu β-secretase Hơn nữa, kết gợi ý tiềm mơ hình việc nghiên cứu, sàng lọc dược liệu phát triển thuốc điều trị cho bệnh nhân Alzheimer Hình Kết thí nghiệm đánh giá khả học hỏi ghi nhớ ấu trùng ruồi giấm Thí nghiệm sử dụng dịng chứng kiểu gen +; UAS-mGFP-CD8/ +; Elav-GAL4/ +, viết tắt Elav > mGFP-CD8 dịng bệnh có kiểu gen +; +; UAS-BACE1/ Elav-GAL4, viết tắt Elav > BACE1 Trục tung biểu thị số học hỏi ghi nhớ dòng ruồi giấm.*p < 0,05 (n = 40) TCNCYH 133 (9) - 2020 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Hình Kết đánh giá khả vận động ruồi giấm trưởng thành Trục hoành số ngày tuổi ruồi, trục tung số điểm trung bình mà ruồi leo thời điểm đánh giá với ****p < 0,0001 (n = 40) Hình Biểu đồ đánh giá tuổi thọ ruồi giấm Đường nét đứt biểu diễn tuổi thọ nhóm ruồi bệnh kiểu gen +; +; UAS-BACE1/ Elav-GAL4 (Elav> BACE1) Đường nét liền biểu diễn tuổi thọ nhóm chứng kiểu gen +; UAS-mGFP-CD8/ +; ElavGAL4/ + (Elav> mGFP-CD8) Trục hoành biểu thị tuổi thọ ruồi giấm theo ngày Trục tung biểu thị tỷ lệ sống sót ruồi giấm (%) Thời gian sống sót trung bình dịng bệnh 34 ngày, thấp so với nhóm chứng 40 ngày với *p < 0,05 n = 40 TCNCYH 133 (9) - 2020 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Hình Kết đánh giá chức cải thiện trí nhớ Donepezil mơ hình ruồi giấm biểu protein β-secretase Nhóm ruổi biểu protein beta-secretase (Elav > BACE1) có số ghi nhớ học hỏi 0,094 Nhóm ruồi bệnh ăn thức ăn có chứa donepezil (Elav > BACE1 + donepezil) có số ghi nhớ học hỏi 0,262 Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với *p < 0,05 IV BÀN LUẬN Kiểm soát biểu protein cách để xác định vai trị thay đổi kiểu hình mối liên quan với q trình chuyển hóa thể sống Trong nghiên cứu này, hệ thống GAL4/UAS sử dụng cách có hiệu cách chèn thêm đoạn gen nghiên cứu để biểu gen cách có định hướng thể ruồi giấm Đây hệ thống thường sử dụng để biểu gen tế bào tiền thân thần kinh gần tất tế bào thần kinh đệm phơi Chính vậy, sử dụng dịng driver này, protein biểu từ giai đoạn sớm, tế bào tiền thân thần kinh giai đoạn ấu trùng bậc ruồi giấm Mất trí nhớ biểu đặc trưng bệnh Alzheimer Sự tích tụ độc tố β-amyloid tế bào thần kinh gây thối hóa hay phá hủy neuron làm suy giảm chức suy TCNCYH 133 (9) - 2020 nghĩ, học tập ghi nhớ người bệnh Biểu mơ lại thí nghiệm đánh giá khả học hỏi ghi nhớ ấu trùng ruồi giấm nghiên cứu chúng tơi Ở nhóm ruồi bệnh, ấu trùng bị khắp đĩa thạch, khơng có phương hướng Cịn với dịng chứng, phần lớn chúng bị phía có mùi gắn với thức ăn tập trung gần ống mùi Tuy trải qua huấn luyện khả học hỏi ghi nhớ nhóm bệnh so với nhóm chứng Kết nghiên cứu cho thấy tương đồng với nghiên cứu sử dụng mơ hình ruồi giấm bệnh Alzheimer giới Cụ thể với nghiên cứu Iijima K cộng (2004) đánh giá khả học hỏi ghi nhớ mơ hình ruồi giấm biểu protein Aβ40 Aβ42, ruồi giấm trưởng thành đánh giá khả học hỏi ghi nhớ qua hai pha huấn luyện TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC pha kiểm tra Tuy nhiên, thay gắn sucrose phần thưởng với mùi OCT mùi MCH, nghiên cứu Iijima gắn mùi với hình phạt trích điện 11 Kết cho thấy khả học hỏi ghi nhớ nhóm bệnh biểu protein Aβ40 Aβ42 giảm đáng kể so với nhóm chứng khơng biểu protein 11 Kết thử nghiệm leo trèo cho thấy suy giảm khả vận động có ý nghĩa thống kê thí nghiệm 14 ngày 23 ruồi biểu protein β-secretase so với dòng đối chứng Kiểu hình tương đồng với dấu hiệu suy giảm vận động giai đoạn nặng bệnh nhân Alzheimer Tham khảo kết thí nghiệm đánh giá khả vận động ruồi giấm trưởng thành nghiên cứu Ranjita Chakraborty cộng (2011), khả vận động ruồi giấm biểu đồng thời hai gen APP BACE1 mô não (Elav > APP, BACE1) có chênh lệch đáng kể so với nhóm chứng không biểu gen ngoại lai.6 Hay nghiên cứu Iijima K cộng (2004), nhóm ruồi giấm biểu protein Aβ42 bắt đầu cho thấy rối loạn chức vận động sau ba tuần tuổi so với nhóm đối chứng khơng biểu protein mô não.11 Không giảm khả vận động, hai nghiên cứu ghi nhận giảm tuổi thọ của dòng ruồi biểu đồng thời APP BACE1 hay biểu đơn lẻ Aβ42 mô não ruồi giấm Trong nghiên cứu này, so sánh tuổi thọ ruồi giấm nhóm bệnh nhóm chứng, kết thu có tương đồng với nghiên cứu trên, chứng tỏ biểu protein beta-secretase có ảnh hưởng đến tuổi thọ ruồi giấm, hay có nghĩa tích tụ mảng beta-amyloid não có ảnh hưởng đến chức sống cá thể Kết nghiên cứu cho thấy, dòng ruồi bệnh biểu protein β-secretase ăn thức ăn chứa donepezil có khả học hỏi ghi nhớ tốt nhóm ruồi khơng ăn thuốc Sau sử dụng thuốc, ấu trùng ruồi giấm thường có xu hướng bị phía có mùi có gắn với thức ăn, chúng tìm thức ăn nhanh xác Qua thấy, donepezil có tác dụng ruồi giấm biểu protein β-secretase, tương tự tác dụng cải thiện trí nhớ người Kết nghiên cứu cho thấy mơ hình ruồi giấm xây dựng có tiềm ứng dụng nghiên cứu sàng lọc dược chất Việc xây dựng mơ hình bệnh Alzheimer biểu protein β-secretase làm phong phú đa dạng mơ hình, phục vụ cho nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến bệnh Alzheimer nói riêng bệnh thối hóa thần kinh tiến triển nói chung V KẾT LUẬN Ruồi giấm biểu protein beta-secretase mô não có biểu số kiểu hình đặc trưng bệnh Alzheimer suy giảm trí nhớ, giảm khả vận động tuổi thọ Bước đầu thử nghiệm dược chất Donepezil mơ hình ruồi giấm biểu β-secretase cho thấy ruồi có cải thiện trí nhớ rõ rệt TÀI LIỆU THAM KHẢO Morris RG Kopelman MD The memory deficits in Alzheimer-type dementia: a review Q J Exp Psychol A 1986;38(4):575–602 De Strooper B Annaert W Proteolytic processing and cell biological functions of the amyloid precursor protein J Cell Sci 2000;113 ( Pt 11):1857–1870 Tanzi RE Bertram L Twenty years of the Alzheimer’s disease amyloid hypothesis: a genetic perspective Cell 2005;120(4):545– 555 TCNCYH 133 (9) - 2020 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Xie L, Helmerhorst E, Taddei K cộng Alzheimer’s β-Amyloid Peptides Compete for Insulin Binding to the Insulin Receptor J Neurosci 2002;22(10):RC221–RC221 van de Hoef DL, Hughes J, Livne-Bar I cộng Identifying genes that interact with Drosophila presenilin and amyloid precursor protein Genesis 2009;47(4):246–260 Chakraborty R, Vepuri V, Mhatre SD cộng Characterization of a Drosophila Alzheimer’s disease model: pharmacological rescue of cognitive defects PLoS ONE 2011;6(6) Gerber B, Biernacki R, Thum J Odortaste learning assays in Drosophila larvae Cold Spring Harb Protoc 2013;2013(3) Madabattula ST, Strautman JC, Bysice AM cộng Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders J Vis Exp, 2015;100 Rockwell AL, Beaver I, Hongay CF A Direct and Simple Method to Assess Drosophila Melanogaster's Viability from Embryo to Adult J Vis Exp 2019;150 10 Hong YK, Park SH, Lee S cộng Neuroprotective effect of SuHeXiang Wan in Drosophila models of Alzheimer’s disease J Ethnopharmacol 2011;134(3):1028–1032 11 Iijima K, Liu HP, Chiang AS cộng Dissecting the pathological effects of human Aβ40 and Aβ42 in Drosophila: A potential model for Alzheimer’s disease Proc Natl Acad Sci U S A 2004;101(17):6623–6628 Summary BETA-SECRETASE EXPRESSION OF INDUCED DEFECTS IN DROSOPHILA MEMORY ABILITY Beta-secretase (β-site APP cleaving enzyms – BACE1) is a protein that plays an important role in the APP pathway – a common dementia syndrome characterized with behavioral disorders, impaired memory, thus affecting a person’s ability to carry out daily activities The role of this protein in the APP pathway has been published but it is still not entirely clear Therefore, it is necessary to develop a model of expressed β-secretase for pathophysiologists research and especially the application of experimental pharmaceutical screening Drosophila melanogaster is a research model that has been shown to have many advantages since their genome contains 70% of the disease genes homolog to humans In this study, we used the GAL4/UAS system to express the β-secretase protein in the nervous system of Drosophila and evaluated the influence of this protein on motor performance, short-term memory and life expectancy compared to the control group expressing GFP protein The results showed that the β-secretase protein caused significant memory impairment in third larvaes, impaired movement and shortened lifespan in adult flies compared to control flies Moreover, the initial drug screening with Donepezil on the pathological model showed a positive effect in improving short-term memory Keywords: Alzheimer disease, β-secretase, Drosophila, Donepezil TCNCYH 133 (9) - 2020 ... LUẬN Ruồi giấm biểu protein beta-secretase mơ não có biểu số kiểu hình đặc trưng bệnh Alzheimer suy giảm trí nhớ, giảm khả vận động tuổi thọ Bước đầu thử nghiệm dược chất Donepezil mơ hình ruồi giấm. .. Y HỌC Hình Kết đánh giá chức cải thiện trí nhớ Donepezil mơ hình ruồi giấm biểu protein β-secretase Nhóm ruổi biểu protein beta-secretase (Elav > BACE1) có số ghi nhớ học hỏi 0,094 Nhóm ruồi bệnh... kinh mơ hình ruồi giấm, đặc biệt giảm trí nhớ ngắn hạn Tiếp theo, nhóm nghiên cứu ứng dụng mơ hình thử nghiệm tác dụng cải thiện trí nhớ dược chất Donepezil nhằm chứng minh tiềm ứng dụng mơ hình