- Trang Chủ
- Sinh học
- Đánh giá hiệu quả điều trị bệnh parkinson của cao chiết rau sam (Portulaca oleracea L.) trên mô hình ruồi giấm chuyển gene mang kiểu hình bệnh
Xem mẫu
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ĐIỀU TRỊ BỆNH PARKINSON CỦA CAO CHIẾT RAU SAM
(PORTULACA OLERACEA L.) TRÊN MÔ HÌNH RUỒI GIẤM CHUYỂN GENE
MANG KIỂU HÌNH BỆNH
Trương Huỳnh Kim Thoa*
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
*Tác giả liên hệ: truongthoa139@gmail.com
TÓM TẮT
Parkinson là một trong những bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến với các biểu hiện về rối loạn
vận động và chết tế bào thần kinh sinh dopamine ở vùng chất đen. Các nghiên cứu trước đây
cho thấy, ruồi chuyển gene knockdown duch trên các tế bào thần kinh sinh dopamine biểu
hiện các triệu chứng của bệnh Parkinson bao gồm suy giảm vận động và chết tế bào sinh
dopamine. Các triệu chứng do knockdown duch giảm khi bổ sung thêm hợp chất kháng oxi
hóa như curcumin hay vitamin C. Các kết quả này cho thấy tiềm năng sử dụng mô hình ruồi
knockdown duch trong sàng lọc chất kháng oxi hóa để điều trị bệnh Parkinson. Trong nghiên
cứu này, chúng tôi sử dụng ruồi knockdown duch nhằm mục đích kiểm tra khả năng sử dụng
cao chiết từ rau sam (Portulaca oleracea L.) để điều trị bệnh Parkinson. Kết quả thực nghiệm
cho thấy cao chiết rau sam cải thiện triệu chứng suy thoái vận động do knockdown duch gây
ra ở ấu trùng ruồi mô hình và làm chậm tiến trình bệnh ở ruồi trưởng thành. Đồng thời, ở
mức độ tế bào, cao chiết rau sam cải thiện tình trạng thoái hóa tế bào thần kinh sản sinh
dopamine gây ra do knockdown duch ở ruồi giấm.
Từ khóa: Bệnh Parkinson, mô hình ruồi giấm, mô hình ruồi knock-down duch, kháng oxy
hóa, rau sam.
EFFECT OF PURSLANE EXTRACT (PORTULACA OLERACEA L.) ON
ROSOPHILA MODEL OF PARKINSON’S DISEASE
Truong Huynh Kim Thoa*
University of Science – VNU Ho Chi Minh City
*Corresponding Author: truongthoa139@gmail.com
ABSTRACT
Parkinson’s disease is one of the most common neurodegenerative disoder, which is
characterized by progressive deterioration of motor function and loss of dopaminergic
neurons in the substantia nigra. Previous studies showed that Drosophila which bearing
dopaminergic neuron-specific knockdown of duch manifested PD’s symptoms including
decreases in locomotor abilities and loss of dopaminergic neurons. Noticeably, antioxidants
such as curcumin and vitamin C improved these PD symptoms in the fly model. These results
demonstrated that duch-knockdown flies is a potential model for screening antioxidants which
can be used for PD treatment. In this study, we utilized duch-knockdown flies in order to
evaluate capacity of purslane (Portulaca oleracea L.) extract in using for PD treatment. The
results showed that purslane extract could improve the locomotor abilities in the larval stage
and decelerate disease’s progression in the adult stage. Additionally, in cellular base,
purslane extract could reduce DA neuron degeneration caused by knockdown of duch.
Keywords: Parkinson’s disease, Drosophila model, duch-knockdown Drosophila model,
antioxidants, purslane.
TỒNG QUAN hiện nay. Bệnh Parkinson có các biểu hiện
Parkinson là một trong những bệnh thoái hóa lâm sàng về rối loạn vận động như run, cứng
thần kinh phổ biến ở người cao tuổi, với cơ và cử động chậm chạp, đồng thời có dấu
khoảng 3% dân số trên độ tuổi 65 mắc bệnh. hiệu chết tế bào thần kinh sinh dopamine ở
Bệnh có dấu hiệu trẻ hóa và có mức độ gia vùng liềm đen, thuộc não giữa.
tăng nhanh nhất trong các bệnh lý thần kinh Mô hình ruồi giấm có lịch sử lâu đời trong
77
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
nghiên cứu sinh học và vẫn còn nguyên giá dung môi nước: mẫu bột nghiền rau sam
trị cho đến hiện tại. Mang nhiều đặc điểm được trộn đều, ngâm dầm với nước cất hai
thuận lợi cho nghiên cứu như vòng đời ngắn, lần, tỷ lệ m:v=1:15, sau đó ly tâm, thu dịch.
số lượng nhiều, chi phí thấp, cũng như có Dịch trích được sấy khô bằng máy đông khô
mức độ tương đồng nhất định so với người và được trữ lạnh ở -300C.
(75% gene bệnh ở người có gene tương đồng Cao chiết rau sam được thêm vào môi trường
trên ruồi), mô hình ruồi giấm là mô hình tiềm nuôi ruồi thí nghiệm theo các nồng độ khảo
năng cho sàng lọc thuốc invivo sơ cấp. sát, ở 2 dòng ruồi giấm knock-down duch
Ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1 (Kd) và dòng đối chứng (Dc).
(UCH-L1) là một protein hoạt động trong hệ Đánh giá tác động của cao chiết lên sinh lý
thống phân hủy protein Ubiquitin Sức ăn: Pha môi trường thường bổ sung cao
proteasome, biểu hiện nhiều ở não và được chiết rau sam theo các nồng độ thí nghiệm và
biết có liên quan đến bệnh Parkinson. Ở ruồi Comassive-G250 2%. Bắt ấu trùng bậc 3
giấm, gene tương đồng với uch-l1 là duch, sớm, cho ăn trong vòng 30 phút. Thu ấu
với mức độ tương đồng về trình tự khoảng trùng và rửa sạch bằng PBS, chuyển vào
46%. Các nghiên cứu trước đây của chúng tôi eppendorf 1,5ml mới, đồng hóa mẫu trong
cho thấy, dòng ruồi chuyển gene làm PBS. Định lượng Commasive bằng đo chỉ số
knockdown duch tại tế bào thần kinh sinh OD tại bước sóng 595nm.
dopamine biểu hiện các triệu chứng của bệnh Lượng tồn dư chất kháng oxi hóa: Nghiền 50
Parkinson bao gồm suy giảm vận động và cá thể ấu trùng bậc 3 ở các nồng độ cần khảo
chết tế bào thần kinh sản sinh dopamine. sát với 500 µl nước cất 2 lần. Ly tâm lạnh ở
Ngoài ra, khi bổ sung thêm hợp chất kháng 4oC trong 20 phút, thu dịch nổi. Pha loãng tới
oxi hóa như curcumin, vitamin C vào môi các nồng độ cần thiết. Giữ lạnh và tránh
trường nuôi ruồi, các triệu chứng do sáng. Đặt phản ứng với DPPH 50µM trong
knockdown duch được cải thiện Từ đó, 40 phút. Đo OD ở bước song 517nm. Xác
chúng tôi nhận thấy UCH-L1 có thể có liên định IC50 của từng dòng theo độ pha loãng.
quan tới stress oxi hóa tế bào, đồng thời, mô Đánh giá khả năng vận động của ruồi
hình ruồi knockdown duch là mô hình tiềm giấm
năng trong sàng lọc chất kháng oxi hóa để Các thí nghiệm vận động chỉ thực hiện trên
điều trị bệnh Parkinson. cá thể đực do sinh sản của ruồi cái sẽ ảnh
Nhiều công bố khoa học trước đây cho thấy hưởng đến khả năng vận động.
rau sam (Portulaca oleracea L.) là thực vật Thử nghiệm bò trườn: Đổ đĩa agar 2%. Cho
có nhiều thành phần kháng oxi hóa như 3-4 cá thể ấu trùng bậc 3 lên đĩa agar/lần,
vitamin A, vitamin C, acid béo omega-3, quay lại từ 1-2 phút, đảm bảo cho mỗi cá thể
flavonoid hay alkaloid. Bên cạnh đó, rau sam ấu trùng di động đều đặn ít nhất 40s/đoạn
cũng chứa dopamine và levodopa (tiền chất phim. Các đoạn phim được xử lý với ImageJ,
của dopamine), là chất dẫn truyền thần kinh plugin wrMTrck để thu số liệu vận tốc, biểu
có liên quan mật thiết đến bệnh Parkinson. đồ và thống kê (One way-ANOVA) được vẽ
Nhằm mục đích khảo sát khả năng sử dụng và xử lý với GraphPad 6.01.
rau sam như một ứng viên thuốc điều trị Thử nghiệm leo trèo: Ruồi trưởng thành
Parkinson, trong nghiên cứu này, chúng tôi được bắt trong cùng một ngày sau khi thoát
tiến hành các thí nghiệm khảo sát tác động kén. Sử dụng khoảng 80-100 cá thể ruồi
của cao chiết rau sam lên mô hình ruồi trưởng thành/dòng ruồi. Chuẩn bị ống 12cm,
knockdown duch mang kiểu hình bệnh chia vạch tính điểm, tính từ đáy mỗi vạch
Parkison. cách nhau 1cm. Gây mê, bắt vào mỗi ống 10
cá thể ruồi, mỗi dòng bắt đủ 8 ống. Đập theo
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP chiều trọng lực 5 lần, giữ yên ít nhất 60 giây,
Phương pháp chiết cao rau sam lặp lại 8 lần. Quay phim lại toàn bộ quá trình
Rau sam (Portulaca oleracea L.) được thu từ khi bắt đầu đập. Kết quả được đọc thông
hái và đông khô đến khi khô hoàn toàn. qua chỉ số leo trèo được tính bằng tỉ lệ phần
Trọng lượng mẫu sau khi đông khô được xác trăm cá thể vượt vạch 6cm trong 8 lần đập.
định, xay nhuyễn. Chiết cao rau sam bằng Mỗi ống climbing ghi nhận một số liệu. Độ
78
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
suy giảm khả năng vận động được tính bằng ECLIPSE NI-U ở độ phóng đại 100X. Lượng
gốc của đường tuyến tính đi qua các giá trị tế bào được đếm thủ công với phần mềm
trung bình theo ngày của từng dòng. Biểu đồ ImageJ, thu kết quả bằng Microsoft Excel, xử
được vẽ bằng GraphPad 6.01. lý thống kê (One-way ANOVA) và vẽ biểu
Định lượng tế bào thần kinh sinh đồ bằng phần mềm GraphPad 6.01.
dopamine
Tách mô não cần nhuộm (não của ấu trùng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
bậc 3, não ruồi trưởng thành) trong PBS lạnh. Ảnh hương của cao chiết rau sam tới các
Cố định mô với para-formaldehit 4%. quá trình sinh lý của ruồi giấm
Nhuộm miễn dịch với kháng thể bậc 1 kháng Sức ăn: Cao chiết rau sam có xu hướng làm
tyroxyl hydroxylase, kháng thể bậc 2 gắn tăng khả năng ăn của ấu trùng trên cả hai
chất phát huỳnh quang. Kết quả được ghi dòng Kd và Dc, nồng độ càng cao, lượng
nhận dưới kính hiển vi huỳnh quang Nikon thức ăn tiêu thụ càng lớn.
Hình 1. A: Biểu đồ tác động của cao chiết rau sam lên sức ăn của ấu trùng bậc ba dòng đối
chứng và dòng knockdown duch. B: Lượng chất kháng oxi hóa hấp thu tính theo lượng thức
ăn so với dòng Dc+1.25mM. (thí nghiệm lặp lại 6 lần, 10 cá thể cho mỗi lần khảo sát, One-
way ANOVA test, ** p
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
không đổi (Hình 1B và Hình 2). Như vậy ở cao chiết rau sam lên các quá trình sinh lý,
khoảng nồng độ từ 5 đến 15mg/ml, ấu trùng sức ăn và bài tiết của ruồi giấm ở nồng độ
đã đạt đến giới hạn hấp thụ, có khả năng gia 15mg/ml cao hơn các nồng độ khác, làm ảnh
tăng bài tiết chất kháng oxi hóa ra ngoài. hưởng khả năng vận động của ấu trùng.
Tác động của cao chiết rau sam lên khả Ở ruồi trưởng thành: Ở lô không cho ăn môi
năng vận động của ruồi knockdown duch trường cao, chúng tôi nhận thấy không có sự
Ở ấu trùng bậc 3: ấu trùng dòng knockdown khác biệt rõ rệt giữa các dòng thí nghiệm.
(Kd) có hiện tượng suy giảm khả năng vận Kết quả nhận được tương tự đối với dòng Dc
động so với dòng đối chứng (Dc), biểu hiện ăn cao. Tuy nhiên, kết quả climbing trên
qua việc suy giảm tốc độ di chuyển dòng Kd ăn cao cho thấy tốc độ suy giảm vận
(p
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
cả hai nồng độ 2.5 và 5mg/ml đều cho kết bào thần kinh sinh dopamine của hai dòng
quả cải thiện tổng số tế bào thần kinh sinh Kd ăn cao và Kd nồng độ 0 trên từng cụm tế
dopamine ở 3 cụm. bào thần kinh riêng lẻ (p>0.05). Tuy nhiên,
Ở ruồi trưởng thành: Ở nồng độ 0, kết quả khi so sánh trên tổng số tế bào ở cả 5 cụm
nhuộm miễn dịch cho thấy có sự thoái hóa tế khảo sát, có sự khác biệt đáng kể giữa dòng
bào thần kinh sinh dopamine giữa dòng Kd Kd ăn cao và Kd nồng độ 0 (p
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ của đề tài đóng góp dữ liệu khoa học cho
Cao chiết rau sam làm giảm suy thoái vận việc sử dụng cao chiết rau sam trong hỗ trợ
động do knockdown duch ở ấu trùng và làm điều trị bệnh Parkinson, đặc biệt cho các
chậm quá trình tiến triển bệnh ở ruồi trưởng trường hợp đột biến hoặc giảm biểu hiện
thành, cũng như làm giảm sự thoái hóa tế bào gene uch-l1. Đồng thời phát triển ứng dụng
thần kinh sản sinh dopamine. Nồng độ rau mô hình ruồi giấm knockdown duch sàng lọc
sam thích hợp cho tác động cải thiện kiểu thêm hợp chất kháng oxi hóa có tác động tích
hình bệnh PD và hạn chế tác động lên sinh lý cực lên cơ thể sống và cải thiện tình trạng
trên mô hình ruồi giấm là 2.5 mg/ml. Kết quả bệnh Parkinson.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
FEIGIN, V.L., et al., Global, regional, and national burden of neurological disorders during
1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet
Neurology, 2017. 16(11): p. 877-897.
MARTINS, W.B., et al., Neuroprotective effect of Portulaca oleracea extracts against 6-
hydroxydopamine-induced lesion of dopaminergic neurons. Anais da Academia
Brasileira de Ciências, 2016. 88(3): p. 1439-145.
82
nguon tai.lieu . vn
