Nghiên cứu sự thay đổi nồng độ một số interleukine ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính được điều trị bằng tế bào gốc trung mô đồng loài từ mô rây rốn

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã ngành: 8420201 Đề tài: NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ MỘT SỐ INTERLEUKINE Ở BỆNH NHÂN BỆNH PHỔI TẮC NGHẼN MẠN TÍNH ĐƢỢC ĐIỀU TRỊ BẰNG TẾ BÀO GỐC TRUNG MƠ ĐỒNG LỒI TỪ MƠ DÂY RỐN Học viên thực : Nguyễn Bảo Trâm Hƣớng dẫn khoa học : TS Đỗ Minh Trung HÀ NỘI - 2020 LỜI CAM ĐOAN Là ngƣời tham gia trực tiếp thực nội dung thuộc đề tài đƣợc trình bày luận văn Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn cơng trình nghiên cứu tơi với nhóm nghiên cứu thực chƣa đƣợc tác giả khác công bố luận văn, luận án đƣợc chủ nhiệm đề tài cho phép sử dụng vào luận văn Luận văn sản phẩm khoa học đề tài mã số: KC.10.15/16-20 Học viện Quân y chủ trì LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thiếu tá TS Đỗ Minh Trung, ngƣời thầy bỏ nhiều thời gian tâm huyết, tận tình hƣớng dẫn em suốt trình học tập nghiên cứu để em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thiếu tƣớng GS.TS Đồng Khắc Hƣng, chủ nghiệm đề tài, tạo điều kiện cho em đƣợc tìm hiểu học hỏi bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính nói riêng, nhƣ việc ứng dụng tế bào gốc điều trị số bệnh nói chung Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Nghiên cứu Y Dƣợc học Quân - Học viện Quân y tạo điều kiện cho em suốt trình thực tập viện Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Khoa công nghệ sinh học, Trƣờng Đại học Mở Hà Nội đac trang bị cho em kiến thức tảng giúp đỡ em q trình hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, quan tâm động viên giúp đỡ em suốt thời gian học tập nghiên cứu Trong suốt quát trình học tập nghiên cứu, dù thân em cố gắng nhƣng nhiều thiếu xót hạn chế Nên em mong nhận đƣợc góp ý q thầy – để khóa luận tốt nghiệp em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2020 Học viên Nguyễn Bảo Trâm MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC HÌNH Đ T VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TẾ BÀO GỐC 1.2 PHÂN LOẠI TẾ BÀO GỐC 1.3 TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ 1.3.1 Đặc điểm tế bào gốc trung mô 1.3.2 Tính điều biến miễn dịch tế bào gốc trung mô 1.3.3 Các nguồn thu nhận tế bào gốc trung mô 13 1.3.4 Tế bào gốc trung mô từ mô dây rốn 13 1.4 BỆNH PHỔI TẮC NGHẼN MẠN TÍNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TRONG ĐIỀU TRỊ BPTNMT .18 1.4.1 Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính 18 1.4.2 Cơ chế bệnh sinh 22 1.4.3 Các interleukin gây viêm BPTNMT .23 1.4.4 Điều trị BPTNMT 30 1.4.5 Ứng dụng TBG trung mô điều trị BPTNMT 32 1.4.6 Ứng dụng TBG trung mô từ rây rốn điều trị BPTNMT 36 1.4.7 Tình hình nghiên cứu ứng dụng TBG trung mô từ dây rốn điều trị BPTNMT .37 2.1.VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .39 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .40 2.2.1 Lựa chọn bệnh nhân .40 2.2.2 Thu thập mẫu .41 2.2.3 Xét nghiệm định lƣợng nồng độ số interleukine huyết tƣơng bệnh nhân BPTNMT 41 2.2.4 Phân tích xử lý số liệu .45 2.2.5 Địa điểm nghiên cứu 46 2.2.6 Đạo đức nghiên cứu 46 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ IL-6, IL10 VÀ VEGF CỦA BỆNH NHÂN BPTNMT ĐƢỢC ĐIỀU TRỊ BẰNG TẾ BÀO GỐC TRUNG MƠ ĐỒNG LỒI TỪ MƠ DÂY RỐN .47 3.1.1 Kết độ I ter eu e 47 3.1.2 Kết nồng độ Interleukine 49 3.1.3 Kết nồng độ VEGF 50 3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ INTERLEUKINE VỚI KẾT QUẢ LÂM SÀNG CỦA BỆNH NHÂN BỆNH PHỔI TẮC NGHẼN MẠN TÍNH ĐƢỢC ĐIỀU TRỊ BẰNG TẾ BÀO GỐC TRUNG MƠ ĐỒNG LỒI TỪ MƠ DÂY RỐN 54 3.2.1 Đặc điểm chung bệnh nhân BPTNMT 54 3.2.2 Những thay đổi kết lâm sàng bệnh nhân BPTNMT sau ghép Tế bào gốc trung mơ đồng lồi từ mơ dây rốn .56 3.2.2.1 Thay đổi nồng độ IL-6, IL-10 VEGF huyết tƣơng thông số lâm sàng bệnh nhân BPTNMT đƣợc điều trị ghép Tế bào gốc trung mô đồng lồi từ mơ dây rốn 56 3.2.2.2 Thay đổi kết lâm sàng năm nhóm tuổi: (1) 40-49; (2) 50-59 tuổi, (3) 60-69 tuổi; (4) 70-79 tuổi; (5) 80-89 tuổi 60 3.3 MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA IL-6, IL-10, VEGF VÀ MỐI TƢƠNG QUAN VỚI CHỨC NĂNG PHỔI, CÁC CHỈ SỐ SINH HÓA MÁU VÀ HUYẾT HỌC 74 3.3.1 Mối tƣơng quan interleukin .74 3.3.2 Sự tƣơng quan interleukine với chức phổi, số sinh hóa máu huyết học 76 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ BPTNMT: Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính TBG: Tế bào gốc COPD: Chronic Obstructive Pulmonary Disease - Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính MSC: Mesenchymal Stem Cell - Tế bào gốc trung mô IL: Interleukine FEV1: Forced Expired Volume in one second - Thể tích thở gắng sức giây GOLD: Golobal Initiative for Chronic Obstructiv Lung Disease - Sáng kiến toàn cầu bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính ADSC: Adipose-derived mesenchymal stem cell - Tế bào gốc trung mô từ mô mỡ BM-MSC: Bone marrow mesenchymal stem cell - Tế bào gốc trung mô từ tủy xƣơng UC-MSC: Umbilical cord mesenchymal stem cell - Tế bào gốc trung mô từ dây rốn CRP: Protein C Reactive IL: Interleukine LYMP Bạch huyết bào NEU Bạch cầu trung tính WBC Bạch cầu DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các yếu tố hòa tan đƣợc tiết TBG trung mô [29] 12 Bảng Đánh giá mức độ tắc nghẽn BPTNMT [8) 21 Bảng Các cytokine liên quan đến BPTNMT [47] .24 Bảng Kết nồng độ Interleukine 48 Bảng Kết nồng độ Interleukine 10 49 Bảng 3 Kết nồng độ VEGF 51 Bảng Giới tính 54 Bảng Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân BPTNMT trƣớc điều trị 55 Bảng Kết lâm sàng trƣớc thời gian theo dõi bệnh nhân nhóm nghiên cứu (n = 20) nhóm chứng (n=8) 58 Bảng Thay đổi kết lâm sàng năm nhóm tuổi: (1) 40-49 tuổi, (2) 50-59 tuổi, (3) 60-69 tuổi, (4) 70-79 tuổi, (5) 80-89 tuổi 65 Bảng Mối tƣơng quan interleukine nhóm BPTNMT đƣợc điều trị ghép TBG 74 Bảng Sự tƣơng quan interleukine nhóm chứng 75 Bảng 10 Tƣơng quan interleukine số lâm sàng nhóm TBG 76 Bảng 11 Tƣơng quan interleukine số lâm sàng nhóm chứng .77 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ Kết nồng độ Interleukine .47 Biểu đồ Kết nồng độ Interleukine 49 Biểu đồ 3 Kết nồng độ VEGF 51 Biểu đồ Kết lâm sàng trƣớc thời gian theo dõi bệnh nhân nhóm nghiên cứu (n = 20) nhóm chứng (n=8) 57 Biểu đồ Kết lâm sàng BPTNMT phân theo nhóm tuổi .64 Biểu đồ Mối tƣơng quan IL-10 IL-6 nhóm BPTNMT đƣợc điều trị ghép TBG 75 Biểu đồ Biểu đồ thể mối tƣơng quan nhóm chứng 76 Biểu đồ Biểu đồ thể tƣơng quan nhóm TBG FEV1 VEGF .77 Biểu đồ Biểu đồ thể tƣơng quan nhóm chứng phút IL-6 78 Biểu đồ 10 Biểu đồ thể tƣơng quan nhóm chứng CAT VEGF 78 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1 Các chế TBG trung mơ ảnh hƣởng đến khả miễn dịch đặc hiệu miễn dịch bẩm sinh [30] 11 Hình Sơ đồ mặt cắt ngang rây rốn [34] 14 Hình Đánh giá BPTNMT theo GOLD 17 [8] 21 Hình So sánh nồng độ VEGF ngƣời bình thƣờng với BNTNMT [55] 27 Hình 1.5 Các chế điều chỉnh trình viêm sửa chữa mô phổi TBG trung mô BPTNMT [21] 34 Hình Các thử nghiêm lâm sàng TBG trung mơ tồn giới [61] 37 Hình Hệ thống Luminex TM 200 (Thermo Fisher Scientific, Mỹ) 40 Hình 2 Nguyên tắc xét nghiệm miễn dịch đa kênh ProcartaPlexTM .42 Hình Sơ đồ qui trình thực xét nghiệm .44 (n=2) Pab IL-6 IL-10 VEGF FEV1 WBC NEU LYMP CRP mMRC CAT Đi phút 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 50-59 60-69 70-79 tháng 12 tháng >0,05 >0,05 0,05 >0,05 >0,05 0,05 >0,05 0,05 >0,05 0,05 0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 0,05 >0,05 >0,05 < 0,05 0,05 < 0,05 < 0,05 >0,05 >0,05 >0,05 0,05 >0,05 >0,05 Khi chia nhóm tuổi để phân tích, cho thấy nồng độ IL-6 bệnh nhân nhóm TBG từ 40-49 tuổi giảm từ 37,78 pg/l xuống 9,83 pg/l, kết khơng có ý nghĩa thống kê (p>0,05); nhóm TBG từ 50-59 tuổi giảm từ 113,99 pg/l xuống 8,41 pg/l, nhiên kết khơng có ý nghĩa thống kê (p>0,05) Khi phân tích 72 nồng độ IL-6 nhóm TBG nhóm chứng, độ tuổi từ 50-59 tuổi thời điểm cho thấy ban đầu nồng độ IL-6 nhóm TBG cao gấp nhiều lần nhóm chứng, cụ thể nhóm TBG 113,99 pg/l cịn nhóm chứng có nồng độ 38,56 pg/l, kết có ý nghĩa thống kê (p< , 5), sau điều trị TBG nồng độ IL-6 nhóm TBG tuổi 50-59 giảm xuống 8,41 pg/l Chứng tỏ hiệu việc điều trị bệnh PTNMT TBG có hiệu việc điều trị nội khoa thông thƣờng Khi so sánh nồng độ IL-10 nhóm TBG nhóm chứng tháng với nhóm 50-59 tuổi thời điểm giờ, nhóm TBG có nồng độ 8,59 pg/l cao so với nhóm chứng 2,23 pg/l, kết có ý nghĩa thống kê (p0,05 >0,05 0,05 r=0,282 p>0,05 r=0,119 p>0,05 r=0,198 p>0,05 r=-0,194 p>0,05 r=0,326 p>0,05 r=-0,128 p>0,05 r=-0,225 IL-10 p>0,05 r=-0,339 p>0,05 r=0,055 p>0,05 r=0,138 p>0,05 r=-0,150 p>0,05 r=0,292 p>0,05 r=-0,266 p>0,05 r=-0,073 76 VEGF r=0,568 p0,05 r=0,-208 p>0,05 r=-0,191 p>0,05 r=0,055 p>0,05 r=0,144 p>0,05 r=0,125 p>0,05 r=-0,314 Biểu đồ Biểu đồ thể tƣơ qua hóm TBG ữa FEV1 VEGF 140 120 FEV1 100 80 60 40 20 0 100 200 300 400 500 600 VEGF Kết nhóm chứng, nồng độ IL-6, IL-10, VEGF huyết tƣơng khơng có tƣơng quan có ý nghĩa thống kê với đặc điểm bệnh nhân Bảng 3.16 thể tất mối tƣơng quan có chức phổi, công thức máu nồng độ IL-6, IL-10, VEGF huyết tƣơng nhƣng mối tƣơng quan có ý nghĩa thống kê (p0,05 >0,05 0,05 >0,05 >0,05 ữa interleukine số lâm sàng nhóm chứng IL-6 r=-0,258 r=0,160 r=-0,383 r=-0,800 r=0,167 r=0,042 r=0,123 IL-10 >0,05 r=0,026 >0,05 r=0,456 >0,05 r=0,296 >0,05 r=-0,444 >0,05 r=0,175 >0,05 r=0,103 >0,05 r=-0,003 77 VEGF >0,05 r=0,283 >0,05 r=0,226 r=0,827 0,05 r=-0,125 >0,05 r=0,382 >0,05 r=-0,096 >0,05 r=0,020 Biểu đồ Biểu đồ thể tƣơng quan nhóm chứng phút IL-6 Đi phút (m) 700 600 500 400 300 200 100 0 100 200 300 400 IL-6 Biểu đồ 10 Biểu đồ thể tƣơng quan nhóm chứng CAT VEGF 35 30 CAT 25 20 15 10 0 100 200 300 400 VEGF Nồng độ IL-6, IL-10, VEGF huyết tƣơng bệnh nhân nhóm chứng khơng có tƣơng quan có ý nghĩa thống kê với đặc điểm bệnh nhân Bảng 3.15 thể tất mối tƣơng quan có chức phổi, công thức máu nồng độ IL-6, IL-10, VEGF huyết tƣơng nhƣng mối tƣơng quan có ý nghĩa thống kê (p