Nghiên cứu cơ chế giảm rối loạn chuyển hóa LIPID của cao chiết EtOH từ tảo lục CODIUM FRAGILE trong tế bào gan HEPG2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
..............

..............

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài
NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ GIẢM RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPID
CỦA CAO CHIẾT EtOH TỪ TẢO LỤC CODIUM FRAGILE
TRONG TẾ BÀO GAN HEPG2

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Hoàng Thị Minh Hiền

Sinh viên thực hiện

: Lê Thị Thanh Nhàn

Lớp

: 11-02

Khóa

: K18


Khóa Luận Tốt Nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Diễm Hồng,
Trưởng phòng công nghệ Tảo, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi được thực tập tại phòng thí
nghiệm.
Tôi vô cùng cảm ơn TS. Hoàng Thị Minh Hiền, Phó trưởng phòng công nghệ
Tảo, Viện Công nghệ Sinh học. Cô là người trực tiếp đã hướng dẫn, chỉ bảo và giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Được thực tập cùng các bạn bè và anh, chị phòng công nghệ Tảo tôi thực sự
rất vui. Tôi cảm ơn họ rất nhiều vì đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt quá trình tôi
thực tập tại phòng.
Một lần nữa,tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, cô Viện Công nghệ
Sinh học, Viện Đại học Mở Hà Nội đã giúp đỡ và dạy bảo tôi trong thời gian học
tập và nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sự tài trợ của Viện Công nghệ Sinh học trong đề tài mã
số CSK13-01 và Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED)
trong đề tài mã số 106-YS.06-2013.23 do TS. Hoàng Thị Minh Hiền làm chủ
nhiệm.
Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới bố mẹ, gia đình và bạn
bè đã tạo điều kiện tốt nhất và luôn an ủi động viên tôi trong suốt quá trình tôi học
tập.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2015
Sinh viên
Lê Thị Thanh Nhàn

Lê Thị Thanh Nhàn

i

Khóa Luận Tốt Nghiệp
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ……………………………………………...………...…….
MỤC LỤC ………………………………………………………………….
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ………………………….
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH …………………………………………..
LỜI MỞ ĐẦU ……………………………………………………..………
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ………………………..…………
1.1. RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPID…………………….……………..
1.1.1. Lipid ………………………………………………………………....
1.1.2. Thành phần, cấu trúc và chức năng của lipoprotein ………………....
1.1.3. Rối loạn chuyển hóa lipid…………………………………………....
1.1.3.1. Phân loại rối loạn chuyển hóa lipid máu ……………………..……
1.1.3.2. Những nguyên nhân dẫn đến rối loạn chuyển hóa lipid ……….…
1.1.3.3. Tác hại của rối loạn chuyển hóa lipid ………………….…………
1.2. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG NGỪA VÀ ĐIỀU
TRỊ RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPID ……………………….…………
1.2.1. Điều chỉnh chế độ ăn uống khẻo mạnh, hợp lý ……………………...
1.2.2. Bỏ thói quen có hại như hút thuốc lá, uống bia rượu………………...
1.2.3. Chế độ luyện tập đều đặn …………………..…………………….....
1.2.4. Điều trị hội chứng tăng lipid máu bằng thuốc ………………...
1.3. PEROXISOME PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTORS
(PPARs) VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG PHÒNG NGỪA VÀ
ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA …………………….…………....
1.3.1. Khái niệm về PPARs ……………………………………………..….
1.3.2. Cấu tạo phân tử PPAR ……………………………………………....
1.3.3. Các gen mã hóa cho PPAR …………………..……..…………..…..
1.3.4. Vùng chức năng điều hoà trên ADN …….…… ….…………………
1.3.5. Tương tác của PPAR với các protein điều hoà khác …………….…..

1.3.6. Vai trò của PPAR trong phòng ngừa và điều trị rối loạn chuyển hóa
lipid ………………………………………………………………………..
1.3.6.1. Vai trò của PPARα đối với chuyển hóa lipid ……………...…….
1.3.6.2. Vai trò của PPARγ đối với chuyển hóa lipid ……………………
1.4. Tảo lục Codium fragile và tác dụng sinh học của Codium fragile …..
1.4.1. Vị trí phân loại …………………………………………………….
1.4.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc của C. fragile …………….…………
1.4.3. Phân bố ……………………………..………………………………..
1.4.4. Thành phần hóa học ………………………………………………..
1.4.5. Tác dụng sinh học của C. fragile ………………………..………..
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……….
2.1. VẬT LIỆU …………………………………………..………………..
2.1.1. Mẫu tảo biển …………………………………..……………………..
2.1.2. Tế bào nuôi cấy …………………………………………….………..
2.1.3. Hóa chất ……………………………………………………………
2.1.4. Thiết bị …………………………………………………………….
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………..………………………..
Lê Thị Thanh Nhàn

i
ii
iv
v
1
1
2
2
2
3
4

5
5
7
8
8
9
9
10
10
11
12
14
15
17
17
18
19
19
19
20
20
21
23
23
23
23
23
24
24
ii

Khóa Luận Tốt Nghiệp
2.2.1. Tạo dịch chiết từ sinh khối tảo lục Codium fragile ………………..
2.2.2. Nuôi cấy tế bào HepG2 ……………………………………………
2.2.2.1. Phương pháp hoạt hóa tế bào ……………………………….
2.2.2.2. Phương pháp cấy chuyển ………………………………………..
2.2.2.3. Phương pháp giữ tế bào trong Nitơ lỏng …………………………..
2.2.2.4. Phương pháp đếm tế bào …………………….…………………..
2.2.2.5. Thí nghiệm điều trị bằng dịch chiết EtOH của loài tảo lục C.
fragile trên dòng tế bào HepG2 ………………………..…………………..
2.2.3. Phương pháp phân tích hoạt tính gây độc tế bào của dịch chiết tổng
số ................................................................................................................
2.2.3.1. Chuẩn bị dung dịch MTT gốc …………………….……………..
2.2.3.2 Nuôi cấy và đánh dấu tế bào ……………………………………..
2.2.4. Nhuộm lipid bằng thuốc nhuộm Oil Red O ………………………..
2.2.4.1. Chuẩn bị dung dịch ORO và các hóa chất cần thiết ……………..
2.2.4.2. Quy trình nhuộm ORO …………………………………………..
2.2.5. Xác định hàm lượng lipid trong tế bào ……………………………..
2.2.6. Phương pháp tách chiết ARN tổng số ……………………………..
2.2.6.1. Chuẩn bị dụng cụ …………………………....…………………..
2.2.6.2. Tách chiết ARN tổng số …………………………………………..
2.2.6.3. Định lượng và xác định độ tinh sạch của ARN tổng số bằng
phương pháp đo quang phổ ……………………………….……………....
2.2.7. Tổng hợp cDNA ……………………………………………………..
2.2.8. Phân tích bằng phương pháp Real-time PCR ………………………..
2.2.9. Thống kê phân tích số liệu ………………………….……………..
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………..
3.1. CHIẾT DỊCH CHIẾT ETOH CỦA LOÀI TẢO LỤC C. FRAGILE ...
3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA DỊCH

CHIẾT ETOH TỪ LOÀI CODIUM FRAGILE ……………………………
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH CHIẾT ETOH CỦA LOÀI C. FRAGILE
LÊN HÀM LƯỢNG TRIGLYCERID VÀ CHOLESTEROL TRONG TẾ
BÀO HEPG2 ……….………………………………………..…….……..
3.4. NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHÂN TỬ TÁC DỤNG GIẢM LIPID NỘI
BÀO CỦA DỊCH CHIẾT ETOH TỪ LOÀI TẢO LỤC C. FRAGILE…..
3.4.1. Kết quả tách chiết ARN tổng số từ các tế bào HepG2 được ủ với
dịch chiết C. fragile ……………..…………………………………………
3.4.2. Ảnh hưởng của dịch chiết EtOH của loài C. fragile lên mức độ điều
hòa của các gen mã hóa cho thụ thể PPARs ……………………………..
3.4.3. Dịch chiết C. fragile tham gia vào điều hòa sự biểu hiện các gen
đích của PPARα và PPARδ/β trong quá trình trao đổi lipid …………..…..
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………..……….………..
4..1 KẾT LUẬN ……………………………..……………………………..
4.2. KIẾN NGHỊ………………………………….………………………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………

Lê Thị Thanh Nhàn

24
25
25
26
26
27
27
28
28
28
29

29
29
29
30
30
30
31
31
32
33
34
34
34
35
36
36
37
39
42
42
42
43

iii


Khóa Luận Tốt Nghiệp
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
ADN: Axit Deoxyribo Nucleic
AF: activation function

DBD: DNA-binding domain
HDL: High Density Lipoprotein
LP: Lipoprotein
IDL: Density Lipoprotein
I-FABP: Intestinal fatty acid binding protein
LBD: ligand binding domain
LDL: Low Density Lipoprotein
LDL-C: Low Density Lipoprotein cholesterol
L-FABP: Renal liver-type fatty acid binding protein
N-COR: nuclear receptor corepressor
PDK 4: pyruvate dehydrogenase kinase 4
PEPCK: phosphoenolpyruvate carboxykinase
PPAR: Peroxisome Proliferator-Activated Receptor
PPRE: Peroxisome Prolierator Responsive Element
RAR: receptor thyroid acid Retinoic
SMRT: silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptor
VLDL: Very Low Density Lipoprotein
WHO: World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)

Lê Thị Thanh Nhàn

iv


Khóa Luận Tốt Nghiệp
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH
Bảng

Số trang

Bảng 1.1

Phân loại các tuýp rối loạn lipoprotein máu

4

Bảng 1.2

Các nhóm thuốc điều trị rối loạn chuyển hóa lipid

9

Bảng 1.3

Trình tự của PPRE ở một số gen chịu sự tác động của PPAR

14

Bảng 2.1

Bảng trình tự mồi

24

Bảng 3.1

Hiệu suất chiết dịch chiết EtOH tổng số từ loài tảo lục C.fragile với

34

dung môi 80% EtOH.
Bảng 3.2

Kết quả đo hàm lượng và độ tinh sạch của các mẫu ARN tổng số từ

37

tế bào HepG2 sau khi được ủ với các nồng độ dịch chiết (4, 20 và
100 µg/mL) của tảo Codium fragile, 10µL chất chuẩn fenofibrate
(PPARα), GW0742 (PPARδ/β), Trioglitazone (PPARγ), và đối
chứng (1% DMSO).

Hình

Số trang

Hình 1.1

Sơ đồ cấu tạo chung của PPAR

11

Hình 1.2

Sơ đồ cấu tạo các isoform PPAR của người

13

Hình 1.3

Tương tác của PPAR

17

Hình 1.4

Tảo Codium fragile

20

Hình 2.1

Hình thái dòng tế bào HepG2 được sử dụng trong nghiên cứu

25

Hình 3.1

Tỷ lệ sống sót của tế bào HepG2 được ủ với dịch chiết C. fragile ở

35

các nồng độ khác nhau sau 24 giờ
Hình 3.2

Ảnh hưởng của dịch chiết EtOH của loài Codium fragile lên hàm

36

lượng triglycerid và cholesterol trong tế bào HepG2

Hình 3.3

Ảnh hưởng của dịch chiết EtOH của loài C. fragile lên mức độ

38

điều hòa của các gen mã hóa cho thụ thể PPARs
Hình 3.4

Ảnh hường của dịch chiết C. fragile lên mức độ biểu hiện mARN

40

của các gen tham gia vào các quá trình trao đổi lipid trong tế bào
HepG2.Số liệu được trình bày bằng mean ± SEM. *P < 0.05, so với
nhóm đối chứng (ủ với 0,01% DMSO).

Lê Thị Thanh Nhàn

v


Khóa Luận Tốt Nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU
Rối loạn chuyển hóa lipid, tăng mỡ máu, là một tình trạng lâm sàng đặc trưng
bởi nồng độ triglycerid (TG) và các axit béo đồng thời với hàm lượng lipoprotein cholesterol tỷ trọng thấp (LDL) trong huyết tương cao. Tăng mỡ máu là nguyên
nhân gây xơ vữa động mạch, các bệnh liên quan đến tim mạch, gan nhiễm mỡ, đề
kháng insulin và các rối loạn chuyển hóa khác. Ở Việt Nam số người mắc bệnh rối
loạn chuyển hóa lipid đang có chiều hướng gia tăng nhanh chóng trong thời gian

gần đây. Theo kết quả nghiên cứu năm 2011 của Viện Dinh dưỡng, rối loạn chuyển
hóa lipid có tỷ lệ 26% ở những người tuổi từ 25 đến 74. Riêng tại các thành phố lớn
như Hà Nội, TP.HCM, tỷ lệ nêu trên có thể lên đến hơn 40%. Do vậy, điều trị các
bệnh liên quan đến rối loạn chuyển hóa lipid là một thách thức không nhỏ so với
tình trạng gia tăng mạnh như hiện nay.
Ngày nay, nhiều chất có hoạt tính sinh học đã và đang được phát hiện và tách
chiết từ các nguồn cây cỏ tự nhiên. Tảo biển là một nhóm thực vật sống ở biển.
Chúng chứa nhiều chất dinh dưỡng và các chất có hoạt tính dược học có lợi cho sức
khỏe của con người như là chất chống oxi hóa, chống viêm và ung thư. Bên cạnh
đó, tảo biển còn chứa rất nhiều khoáng chất đa và vi lượng, vitamin và các axit béo
không bão hòa. Ở Việt Nam không có nhiều nghiên cứu về chiết xuất của các loài
tảo biển Việt Nam cũng như tác dụng và cơ chế tác dụng của chúng đối với rối loạn
chuyển hóa lipid. Vì vậy chúng em tiến hành: “Nghiên cứu cơ chế giảm rối loạn
chuyển hóa lipid của cao chiết EtOH từ tảo lục Codium fragile trong tế bào gan
HepG2”
Đề tài nghiên cứu của em bao gồm các nội dung chính như sau:
- Chiết dịch chiết của loài Codium fragile bằng dung môi EtOH 80%.
- Nghiên cứu ảnh hưởng gây độc và tác dụng sinh học của dịch chiết EtOH từ
loài Codium fragile.
- Nghiên cứu cơ chế phân tử giảm rối loạn chuyển hóa lipid của dịch chiết
EtOH từ loài Codium fragile

Lê Thị Thanh Nhàn

1


Khóa Luận Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPID
1.1.1. Lipid
Lipid là nguồn dự trữ năng lượng lớn nhất của cơ thể (ở người bình thường,
lipid có thể chiếm tới 40% thể trọng). Lipid tham gia vào cấu trúc tế bào (màng bào
tương), đặc biệt là tổ chức thần kinh và nội tiết.
Thành phần lipid trong cơ thể bao gồm cholesterol toàn phần,trong đó, có
cholesterol tự do, cholesterol este, triglycerid (TG), phospholipid và axit béo tự do.
Các lipid đều không tan trong nước, để lưu hành trong máu chúng phải kết hợp với
protein đặc hiệu tạo thành phức hợp gọi là lipoprotein (LP) [21].
1.1.2. Thành phần, cấu trúc và chức năng của lipoprotein
Lipoprotein là những phân tử cấu hình gồm phần nhân và vỏ. Chúng có một số
dạng chính như sau [1]:
- Chylomicron: được tổng hợp từ ruột non, sau đó vận chuyển trong máu tới
các mao mạch ở mô mỡ, tại đây triglycerid được phân thành glycerol vàaxit béo.
Chylomicron có mặt trong thời gian ngắn ở huyết tương. Chylomicron mất dần
tryglycerid gọi là chylomicron tàn dư, được thanh thải rất nhanh ở gan.
- Lipoprotein tỷ trọng rất thấp (very low density lipoprotein-VLDL): được
tổng hợp ở gan. Triglycerid của VLDL được phân giải ở các tổ chức ngoại vi, làm
cho VLDL nhỏ dần. Khoảng một nửa VLDL chuyển hóa thành LDL, phần còn lại
được thanh thải trực tiếp tại gan.
- Lipoprotein tỷ trọng trung gian (intermediate density lipoprotein-IDL): (hay
VLDL tàn dư) là sản phẩm chuyển hóa của VLDL và là chất tiền thân của LDL, có
hàm lượng rất thấp trong huyết tương.

Lê Thị Thanh Nhàn

2

Khóa Luận Tốt Nghiệp
- Lipoprotein tỷ trọng thấp (low density lipoprotein-LDL): là chất chuyên chở
70% cholesterol trong huyết tương tới các tế bào ngoại biên. Xấp xỉ 75% LDL được
hấp thu theo đường thụ thể LDL ở tế bào gan và tế bào ngoài gan. Phần còn lại của
LDL được thanh thải ở các đại thực bào và một số tế bào khác. Khi LDL bị thay đổi
thành phần hóa học và cấu trúc sẽ tạo thành LDL ở dạng nhỏ và đặc; lúc đó các đại
thực bào là nơi thu nạp chúng không giới hạn, tạo thành những tế bào bọt và là một
trong những yếu tố thúc đẩy quá trình xơ vữa động mạch.
- Lipoprotein tỷ trọng cao (high density lipoprotein-HDL): HDL vận chuyển
cholesterol dư thừa từ tế bào tới gan hoặc tới những tế bào cần cholesterol. Khoảng
50% HDL được thanh thải tại gan theo con đường VLDL tàn dư.
Chức năng chủ yếu của lipoprotein là vận chuyển các loại lipid đi khắp cơ thể.
Giúp cho lipid không bị vón tụ lại làm giản nguy cơ tắc mạch. Triglycerid sau khi
được sản xuất ở gan từ glucid và ra khỏi gan dưới dạng VLDL để tới mô mỡ và sau
khi trao đổi phần lớn TG cho mô mỡ thì tỷ trọng tăng lên và biến thành IDL rồi
LDL, gồm đa số là cholesterol, phospholipid. Sau khi trao cholesterol cho các tế bào
(theo nhu cầu), LDL biến thành HDL là dạng vận chuyển cholesterol khỏi các mô
ngoại vi để về lại gan (nếu mô thừa chất này).Do vậy, HDL đóng vai trò quan trọng
giảm nguy cơ vữa xơ động mạch.
1.1.3. Rối loạn chuyển hóa lipid
Rối loạn chuyển hóa lipid, là một tình trạng lâm sàng đặc trưng bởi nồng độ
triglycerid (TG) và các axit béo trong huyết tương cao đồng thời với việc tích lũy
của huyết tương giàu TG-lipoprotein [7].
Đánh giá rối loạn chuyển hóa lipid theo WHO (2000):
- Cholesterol tổng số >5,2 mmol/l (200mg/dl), hoặc
- HDL < 0,9 mmmol/l (35mg/dl), hoặc
- LDL >3,38 mmol/l (130mg/dl), hoặc
- Triglycerid huyết thanh >2,26mmol/l (90mg/dl)
Lê Thị Thanh Nhàn

3


Khóa Luận Tốt Nghiệp
1.1.3.1. Phân loại rối loạn chuyển hóa lipid máu
Phân loại của De Gennes theo các thành phần lipid máu [4]:
- Tăng cholesterol đơn thuần: Cholesterol huyết thanh tăng > 5,2 mmol/l, TG
bình thường hoặc tăng nhẹ. Tỷ lệ cholesterol /TG > 2,5. Cholesterol tăng > 6,7
nmol/l thường do tăng LDL, nhưng HDL tăng cũng có thể làm tăng nhẹ cholesterol.
- Tăng TG: Cholesterol có thể tăng nhẹ. TG tăng rất cao. Khi TG máu > 11,5
nmol/l thì chylomicron luôn có mặt trong huyết tương. Các rối loạn tiên phát cũng
tăng LP giàu TG như VLDL hoặc chylomicron hoặc cả hai dạng (hai loại này đều
chứa cholesterol tự do ở vỏ và cholesterol este ở lõi), do vậy cholesterol toàn phần
có thể hơi tăng (chiếm 8-25% hàm lượng TG). Tỷ lệ TG/cholesterol >2,5. Trên lâm
sàng hội chứng này ít gặp.
- Tăng lipid máu hỗn hợp: Cholesterol tăng vừa phải, TG tăng nhiều hơn. Tỷ
lệ cholesterol/TG <2,5. Nguyên nhân có thể do tăng VLDL chứa nhiều TG và LDL
chứa nhiều cholesterol, hoặc tăng VLDL tàn dư và chlomicron tàn dư. Do đó trong
huyết thanh hàm lượng cholesterol và TG gần bằng nhau.
Phân loại của Fredrickson và phân loại quốc tế theo thành phần LP máu:
Năm 1965, Fredrickson phân loại hội chứng tăng lipid máu thành 5 tuýp theo
thành phần LP. Sau đó, người ta đề nghị tách tuýp II thành tuýp IIa và IIb. Bảng
phân loại này trở thành bảng phân loại quốc tế từ năm 1970 [5].
Bảng 1.1: Phân loại các tuýp rối loạn lipoprotein máu
Tuýp

I

IIa

IIb

III

IV

V

Cholesterol

↑

↑↑

↑↑

↑

BT / ↑

↑

Triglycerid

↑↑↑

BT

↑↑

↑↑

↑↑

↑↑↑

Lipoprotein

↑CM

↑LDL

↑LDL,

↑IDL

↑VLDL

↑VLDL+CM

VLDL
Chú thích: BT = bình thường , ↑= tăng nhẹ, ↑↑ = tăng trung bình, ↑↑↑ = tăng cao

Lê Thị Thanh Nhàn

4


Khóa Luận Tốt Nghiệp
Theo Turpin: 99% các hội chứng rối loạn lipoprotein này nằm trong 3 tuýp

IIa, IIb và IV. 99% các trường hợp rối loạn lipoprotein máu đều gây xơ vữa động
mạch với các tuýp IIa, IIb, III, IV và không gặp ở tuýp I.

1.1.3.2. Những nguyên nhân dẫn đến rối loạn chuyển hóa lipid
Chế độ ăn: ăn dư thừa năng lượng (béo phì), ăn quá nhiều thức ăn có chứa
nhiều cholesterol (phủ tạng động vật, mỡ độngvật, trứng, bơ, sữa toàn phần...). Mỡ
nội tạng có hoạt động trao đổi chất nhanh so với chất béo dưới da và nội tiết và có
khả năng để giải phóng các cytokine và adipokines lớn hơn. Do đó, nó làm tăng
nhanh rủi ro chuyển hóa và tim mạch [49]. Mỡ trong gan và cơ bắp cũng có thể gây
ra rối loạn chức năng trao đổi chất [18]. Sự tan vỡ của triglycerid được lưu trữ vào
thành phần axit béo dẫn đến sự đề kháng insulin [29]. Tăng axit béo tự do làm giảm
tín hiệu insulin, dẫn truyền tín hiệu trong cơ bắp và thay đổi sự trao đổi glucose
[29]. Axit béo tự do là nguyên nhân của việc kháng insulin trao đổi chất, nâng cao
vị thế tế bào chất béo có tác động chủ yếu trên cơ [30].
Di truyền: Tăng cholesterol (thiếu hụt thụ thể với LDL). Rối loạn lipid máu
kiểu hỗn hợp có tính chất gia đình.Tăng cholesterol máu do rối loạn hỗn hợp gen.
Bệnh tật: hội chứng thận hư, suy giáp, đái tháo đường, suy tuyến yên…
Ít vận động.
Hút thuốc lá, uống quá nhiều bia rượu.
Tuổi tác: Tại Hoa Kỳ, tỷ lệ mắc hội chứng chuyển hóa giữa các nhóm tuổi 2029 năm, 60-69 và lớn hơn 70 tuổi, là 6,7%, 43,5% và 42% [14].
1.1.3.3. Tác hại của rối loạn chuyển hóa lipid
Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), các bệnh liên quan đến rối
loạn chuyển hóa lipid là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu, chiếm 30% của tất cả
các trường hợp tử vong [13].Rối loạn chuyển hóa lipid được biết như là nguyên
nhân gây xơ vữa động mạch, các bệnh liên quan đến tim mạch, gan nhiễm mỡ, đề

Lê Thị Thanh Nhàn

5

Khóa Luận Tốt Nghiệp
kháng insulin và các rối loạn chuyển hóa khác. Tỷ lệ tăng mỡ máu cũng liên quan
tới sự phát triển của bệnh béo phì và tiểu đường loại 2 [41].
Ở các nước khác trên thế giới bao gồm Châu Âu và châu Á, tỷ lệ hội chứng
chuyển hóa cũng đã leo thang trong những năm gần đây [10]. Theo dự đoán của Hội
Tim mạch thế giới, đến năm 2017 Việt Nam sẽ có 20% dân số mắc bệnh tim mạch
và tăng huyết áp, đáng báo động là những năm gần đây bệnh lý tăng huyết áp đang
trẻ hóa với rất nhiều đối tượng trong độ tuổi lao động và tỷ lệ tăng huyết áp của
những người từ 25 tuổi trở lên ở Việt Nam đã là 25,1% [54].
Rối loạn chuyển hóa lipid và bệnh xơ vữa động mạch
Như chúng ta đã biết, tăng cholesterol trong máu nguyên nhân chủ yếu của
quá trình vữa xơ động mạch và dần dần làm hẹp các động mạch vành cung cấp máu
cho tim và các động mạch khác cung cấp máu cho các cơ quan khác của cơ thể. Đặc
biệt khi cả cholesterol và triglycerid cùng gia tăng trong máu thì nguy cơ này cao
hơn gấp nhiều lần và thúc đẩy nhanh hơn quá trình xơ vữa động mạch, gây ra các
tổn thương tim mạch nghiêm trọng. Khi động mạch vành bị hẹp sẽ làm giảm dòng
máu tới nuôi cơ tim gây ra cơn đau thắt ngực, thậm chí nhồi máu cơ tim. Hầu hết
lượng cholesterol toàn phần trong máu tạo ra LDL-C là loại cholesterol có hại. Chỉ
có một lượng nhỏ cholesterol tạo ra HDL-C là loại cholesterol có ích, có tác dụng
bảo vệ chống lại bệnh xơ vữa động mạch. Nguy cơ bị bệnh động mạch vành và các
bệnh lý tim mạch khác càng tăng cao hơn nếu như người bệnh có các yếu tố nguy
cơ khác đi kèm như hút thuốc lá, tăng huyết áp, đái tháo đường, thói quen ít vận
động và thừa cân [56].
Từ thập kỷ 30 đã có 2 nghiên cứu độc lập của Muller và Thannhause cùng
Magendantz, phát hiện có mối tương quan giữa tăng cholesterol máu và xơ vữa
động mạch.
Các công trình của Framingham khẳng định: chứng tăng cholesterol máu là
một trong những yếu tố đe dọa chính của bệnh xơ vữa động mạch. Cholesterol là
thành phần quan trọng nhất trong các lipid ứ đọng ở mảng vữa, có mối tương quan

thuận giữa mức độ tiêu thụ mỡ bão hòa và nồng độ cholesterol máu. Trong một

Lê Thị Thanh Nhàn

6


Khóa Luận Tốt Nghiệp
quần thể nhất định nếu cholesterol máu trung bình càng cao thì tần suất mắc bệnh
xơ vữa động mạch và tai biến tim mạch càng lớn [6].
Quá 60 tuổi sự già hóa của tổ chức động mạch làm cho nó trở thành bệnh lý,
kém khả năng trao đổi chất, giảm tính thấm đối với các phân tử lớn, tạo điều kiện
thuận lợi cho sự lắng đọng lipid trong xơ vữa động mạch.
Rối loạn chuyển hóa lipid và tai biến mạch vành
Nghiên cứu của Framingham cho thấy nếu tai biến mạch vành là một khi
cholesterol máu < 2g/l, và tỉ lệ bệnh này tăng lên 2,25 đến 3,35 nếu cholesterol tăng
từ 2,4-2,5 g/l đến > 2,6 g/l.
Nghiên cứu MRFIT (Multiple Risk Factor Intervention Trial) cho thấy nguy
cơ tử vong do bệnh mạch vành tăng nhẹ khi cholesterol từ 1.4 lên 2g/l, sau đó thì
tăng nhanh gấp 3 lần khi cholesterol tăng 3g/l [35]. Về điều trị, nghiên cứu LRC
(lipid research clinics) [43] theo dõi 3.806 người trong 7-10 năm cho thấy nếu làm
giảm được 1% cholesterol thì giảm được 2% nguy cơ mạch vành, nếu làm giảm
được 20% LDL-c thì giảm được 40% nguy cơ đó, với cholesterol > 1,8g/l thì cứ
0,1g sẽ tăng 5% tử vong chung và 9% tử vong do tim mạch. Gould và cộng sự [16]
phân tích trên 35 nghiên cứu trên 77.257 bệnh nhân được theo dõi trong 2-12 năm
thấy cứ giảm 10% cholesterol thì giảm 13% tử vong do bệnh mạch vành và giảm
10% tử vong chung.
Cho đến này, người ta đã xác định tăng cholesterol, tăng triglycerid, giảm
lipoprotein-cholesterol tỷ trọng cao (HDL, cholesterol tốt), tăng lipoprotein (a) đều
là những yếu tố nguy cơ độc lập, quan trọng của bệnh xơ vữa động mạch và cũng

đã khẳng định lợi ích của việc điều trị chứng rối loạn lipid máu.
1.2. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG NGỪA VÀ ĐIỀU TRỊ
RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA LIPID
Bình thường lipid là một trong những chất rất cần thiết đối với sự sống con
người. Tuy nhiên, sự rối loạn tăng lipid máu xuất hiện, dù chưa có biểu hiện lâm
sàng thì vẫn không được phép bỏ qua vì đó là nguy cơ tiềm ẩn của các bệnh liên
quan đến tim mạch, có thể dẫn đến những tai biến nguy hiểm. Mục tiêu phòng ngừa
và điều trị là điều chỉnh các chỉ số lipid máu và giảm số phân tử LDL oxi hóa, giảm
Lê Thị Thanh Nhàn

7


Khóa Luận Tốt Nghiệp
sự xâm nhập của lipid vào các mảng xơ vữa, hạn chế sự tiến triển của các mảng xơ
vữa động mạch và từ đó giảm các nguy cơ của tai biến mạch máu phức tạp của nó.
Phòng và điều trị rối loạn chuyển hóa lipid có thể bằng:
1.2.1. Điều chỉnh chế độ ăn uống khẻo mạnh, hợp lý
Chất đầu tiên cần giảm trong thực đơn chính là chất béo (lipid). Chất béo chỉ
nên chiếm 15-20% tổng năng lượng ăn vào hàng ngày. Các loại chất béo no như mỡ
heo, bò, gà, mỡ trong nước luộc thịt, phô mai, dầu dừa…có thể phải loại bỏ hẳn.
Nên dùng dầu lạc, dầu ô liu, dầu đậu nành thay cho mỡ.
Giảm lượng cholesterol trong thức ăn mỗi ngày bằng cách không ăn thực
phẩm có nhiều chất này như óc, lòng, tim, gan, thận, trứng, tôm, lươn… Lượng
cholesterol nếu có thì không được quá 300 mg/ngày [51].
Cần tăng lượng đạm (protein) ít béo, cân đối giữa đạm động vật và thực vật.
Lượng đạm nên chiếm khoảng 15-20% [51] tổng năng lượng ăn vào hằng ngày, bao
gồm cả đạm thực vật và động vật. Giảm đạm có nhiều mỡ như thịt có nửa nạc nửa
mỡ. Nên dùng cá 3-5 lần/tuần, các loại đậu, sản phẩm từ đậu tương, đạm ít béo như
thịt bò nạc, thịt gà nạc bỏ da.

Để tránh rối loạn mỡ máu, chất bột (chiếm 60-70% tổng năng lượng ăn vào
trong ngày) cũng nên được cân chỉnh. Nên tăng cường tiêu thụ rau xanh
(500g/ngày), quả chín 100-300g/ngày. Nên sử dụng các loại ngũ cốc không xay quá
trắng, tốt nhất là dùng gạo lức và nên kết hợp với khoai củ. Hạn chế dùng đường
hoặc mật và nếu dùng thì tối đa là 20g/ngày [51].
1.2.2. Bỏ thói quen có hại như hút thuốc lá, uống bia rượu…
Thuốc lá là yếu tố góp phần làm thúc đẩy quá trình xơ vữa động mạch và làm
tăng cholesterol gây hại và tăng triglycerid [51]. Đây là sản phẩm chuyển hoá lipid
của cơ thể và phản ánh thực trạng rối loạn chuyển hoá lipid. Bình thường các chất
này có tồn tại trong máu nhưng thuốc lá sẽ làm chúng tăng cao và điều này chứng tỏ
bạn có dấu hiệu rối loạn chuyển hoá.

Lê Thị Thanh Nhàn

8


Khóa Luận Tốt Nghiệp
1.2.3. Chế độ luyện tập đều đặn
Chế độ tập luyện đều đặn đóng vai trò quan trọng trong việc khống chế tốt
lipid máu của bạn. Tập luyện giúp bạn “đốt” bớt mỡ dư thừa trong cơ thể, giảm cân
hiệu quả, tăng khả năng đề kháng của cơ thể và còn gián tiếp thông qua việc điều
chỉnh được các nguy cơ khác đi kèm như ổn định huyết áp, giảm nguy cơ đái tháo
đường và tăng hoạt tính insulin [55].
Tập thể dục thể thao nhịp nhàng dưới hình thức đi bộ, chạy bộ, đạp xe đạp ở
mức độ không gắng sức. Nên tập đủ thời gian và thường xuyên, mỗi lần tập 30-45
phút, ít nhất 3-5 lần trong tuần. Duy trì và phát triển vận động, cố gắng xây dựng
thời khóa biểu tập thể dụng và xem đó như một thú vui [51].
Vì vậy, mỗi người ở tuổi trưởng thành nên thường xuyên kiểm tra sức khỏe để
có thể phát hiện sớm nếu có dấu hiệu rối loạn chuyển hóa lipid để kịp thời điều trị.

1.2.4. Điều trị hội chứng tăng lipid máu bằng thuốc
Trên cơ sở hiểu biết về lipid và chuyển hóa lipid, người ta đã tìm ra nhiều loại
thuốc để điều trị rối loạn chuyển hóa lipid. Cholesterol và TG là 2 thành phần phổ
biến bị rối loạn trong hội chứng tăng lipid máu, nên xu hướng hiện nay là tìm các
thuốc có tác dụng giảm 2 thành phần này. Trên thị trường có rất nhiều loại thuốc để
điều trị rối loạn chuyển hóa lipid. Dưới đây là 4 nhóm thuốc chính:
Bảng 1.2: Các nhóm thuốc điều trị rối loạn chuyển hóa lipid[50]

Nhóm thuốc

Cơ chế tác dụng

Tác dụng chuyển VLDL LDL

HDL

hóa
Nhóm

Gắn với acid mật, ngăn cản chu ↑đào thải LDL

Resin:

trình gan-ruột của muối mật, dẫn qua thụ thể LDL

Questran,

đến tăng tổng hợp acid mật

Cholestid

trong gan và tăng hoạt tính thụ

→↑

↓↓↓

↑

thể LDL

Lê Thị Thanh Nhàn

9


Khóa Luận Tốt Nghiệp
Nhóm axit Ức chế thủy phân mô mỡ và ↓
nicotinic:

↓dòng axit béo tự do vào gan

tổng

hợp

VLDL và LDL,
↓đào thải HDL

Niacin,

↓↓↓↓

↓↓↓

↑↑↑↑

↓↓↓↓

↓

↑↑

↓

↓↓↓↓

↑

Niaspan
Nhóm

↑hoạt tính Lipoprotein Lipase, ↑dị hóa VLDL,

Fibrrate:

↓sản xuất VLDL và Apoprotein ¬↑

Fenofibrate,

ở gan, ¬↑hoạt tính thụ thể LDL.

tổng

hợp

HDL.

Clofibrate,
Bezafibrate,
Gemfibrozil
Nhóm

Ức chế cạnh tranh trong giai ↑đào thải LDL

Statin;

đoạn đầu của quá trình tổng hợp qua thụ thể LDL.

(HMG-CoA Cholesterol ở gan-ruột bằng
reductase

cách ức chế enzyme HMG-CoA,

inhibitor):

↑hoạt tính thụ thể LDL

Simvastatin,
Travastatin,

Atorvastatin
Chú thích: ↑: tăng; ↓: giảm

Các thuốc tổng hợp hóa học hiện nay, tuy có tác dụng điều trị tốt song cũng
còn có nhiều tác dụng phụ, vì thế những thuốc có nguồn gốc thực vật, ít độc hại có
tác dụng chống và giảm rối loạn chuyển hóa lipid ngày càng được quan tâm.

1.3.

PEROXISOMEPROLIFERATOR-ACTIVATED

RECEPTORS

(PPARs) VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG PHÒNG NGỪA VÀ
ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA
1.3.1. Khái niệm về PPARs

Lê Thị Thanh Nhàn

10


Khóa Luận Tốt Nghiệp
PPAR là một receptor thuộc về họ các receptor hormon nội bào, được phát
hiện lần đầu tiên ở tế bào gan chuột vào năm 1990 bởi Issemann và Green.
Theo cách phân loại của Jiang và cộng sự (1995), PPAR thuộc về nhóm II của
các receptor dành cho hormon không phải steroid, chẳng hạn các receptor dành cho
vitamin D và một số receptor orphenlin. Đây là những receptor nội bào tham gia
vào quá trình phiên mã và được coi là các yếu tố phiên mã (transcription factor).
Chúng được gắn vào vùng chức năng trên ADN ở vị trí được xác định theo kiểu lặp

lại trực tiếp (DR) có trình tự nửa chuỗi là 5’ AGGGTCA 3’. Như vậy receptor này
có thể coi là bao gồm chủ yếu hai trung tâm liên kết, một trung tâm liên kết với
ligand và một trung tâm liên kết với một vị trí của ADN liên quan đến quá trình
phiên mã.
Thực tế gen mã hoá cho PPARs thuộc về họ multigen, tức là PPAR tồn tại
nhiều dạng isoform khác nhau, mỗi isoform được mã hoá bởi một gen riêng biệt. Có
3 isoform khác nhau của PPAR được xác định ở người và chuột gồm PPARα,
PPARβ/δ và PPARγ[28]trong đó PPARγ còn được phân biệt thành γ1 và γ2 [9].
1.3.2. Cấu tạo phân tử PPAR
Cấu trúc PPARs có chứa 4 vùng domain chức năng chính A/B, C, D và E/F
[11](Hình 1.1). Trong đó:

A/B

C

D

E/F

N

C
AF-1

DBD

LBD /AF-2

Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo chung của PPAR

• Vùng A/B định cư ở đầu tận cùng N của chuỗi polypeptid. Đây chính là
vùng đảm nhận chức năng hoạt hoá receptor trong một số tế bào mà không phụ
thuộc vào ligand, được ký hiệu là vùng hoạt hoá 1 (activation function 1 – AF1).

Lê Thị Thanh Nhàn

11


Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Vùng tận cùng C đóng vai trò liên kết với ADN ở vị trí đặc hiệu hay yếu tố
đáp ứng trên phân tử ADN được gọi là PPRE (Peroxisom proliferator responsive
elelement). Đây là vùng có tỉ lệ đồng nhất cao nhất giữa các isoform của PPAR về
trình tự chuỗi peptid. Cũng giống như receptor nội bào khác, vùng C của PPAR
cũng có hai “ngón tay kẽm”. Những “ngón tay kẽm” này giúp cho receptor gắn
được vào ADN ở vị trí đặc hiệu PPRE. Vùng PPRE này được cấu tạo bởi hai nửa
theo kiểu nhắc lại trực tiếp cách một nucleotid (DR1) hoặc hai nucleotid (DR2).
Vùng C, ngoài chức năng liên kết với ADN còn có vai trò trong việc tạo dimer của
PPAR với “đối tác” RXR cũng như trong việc liên kết với các yếu tố điều hòa phiên
mã khác như coactivator hoặc corepressor.
• Vùng D là vùng rất hay thay đổi giữa các isoform. Vùng này không tham gia
vào hoạt động chức năng của receptor mà chỉ có ý nghĩa như một vùng “khớp nối”.
• Vùng E hay còn gọi là vùng liên kết ligand LBD (ligand binding domain)
đảm nhận chức năng gắn ligand vào PPAR để chuyển PPAR sang dạng hoạt động,
sẵn sàng để gắn vào PPRE của ADN.
• Đầu C tận cùng chính là vùng hoạt hoá phụ thuộc vào ligand. Trên sơ đồ cấu
tạo vùng này được ký hiệu bằng F hoặc AF - 2 (vùng hoạt hoá 2 – activation
function 2’).
1.3.3. Các gen mã hóa cho PPAR

Như đã trình bày ở trên, PPAR thuộc về họ multigen. Trình tự của các gen
PPAR cũng như vị trí của chúng đã được xác định. Qua những nghiên cứu về trình
tự nucleotid của gen và trình tự chuỗi acid amin của protein cho thấy ở cả người và
chuột, gen PPAR đều có sáu exon trong vùng dịch mã, được phân bố như sau: một
exon cho đầu N tận cùng A/B, hai exon cho vùng DBD mỗi một exon tương ứng
với một “ngón tay kẽm”, một exon cho vùng bản lề D và hai exon cho vùng LBD.
Ở người, gen PPARα (hPPARα) được định cư trên nhiễm sắc thể số 22 trong
vùng 22q12-q13.1 [40] mã hoá cho protein 468 axit amin. Gen hPPARδ nằm ở

Lê Thị Thanh Nhàn

12


Khóa Luận Tốt Nghiệp
nhiễm sắc thể số 6 trong vùng 6p21.1-p21.2 [46] mã hoá cho một protein 361 axit
amin (δ1) và protein 441 axit amin (δ2).
Gen hPPARγ ở nhiều nhiễm sắc thể số 3 vùng 3425 [17]. Biểu thị của gen
hPPARγ có điểm khác biệt rất lơn so với hai isoform PPAR còn lại. Gen hPPARγ
chịu sự chỉ huy của ba promoter khác nhau do đó cho ra sản phẩm là ba mARN
khác nhau nhưng từ các mARN này sau khi dịch mã chỉ cho ra hai protein có 477
axit amin (PPARγ1) và 505 axit amin (PPARγ2). PPARγ1 có tám exon, trong đó
hai exon A1 và A1 là hai exon đặc trưng cho γ1 và không được dịch thành protein,
6 exon còn lại là 6 exon chung cho cả 3 mARN. PPARγ2 có bảy exon, trong đó
exon thứ nhất (exon B) gồm một phần không dịch mã và một phần mã hoá cho đoạn
peptid đầu N tận cùng đặc hiệu của γ2, 6 exon còn lại là 6 exon chung.
Các gen PPAR có sự biểu hiện đặc hiệu ở các mô khác nhau. Gen PPARα biểu
hiện chủ yếu ở các mô có khả năng oxi hoá axit béo mạnh như: gan, cơ tim, vỏ thận,
cơ xương. PPARγ biểu hiện chủ yếu ở mô mỡ trắng và nâu (hai mô dự trữ mỡ lớn
nhất), ở tế bào của hệ miễn dịch (monocyte, macrophage), tế bào thành ruột và nhau

thai, nhưng không biểu hiện ở cơ xương. PPARδ được thấy biểu hiện khắp nơi,
thường ở mức độ cao hơn so với hai isoform kia.
A/B
hPPAR α N

hPPAR β / δ N

hPPARγ

N

C

D

E

DBD

LBD

86%

70%

83%

68%

F

C

C

C

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo các isoform PPAR của người

Lê Thị Thanh Nhàn

13


Khóa Luận Tốt Nghiệp
1.3.4. Vùng chức năng điều hoà trên ADN
PPRE (peroxisome prolierator responsive element) là một đoạn ADN nhỏ, có
sự sắp xếp đặc biệt về trình tự các nucleotid, nằm phía trước điểm khởi đầu phiên
mã của gen, đóng vai trò tiếp nhận và cho phép PPAR gắn vào [2].
PPRE được xác định lần đầu tiên nhờ vào chuỗi oligonucleotid tổng hợp và
được mô tả bằng kiểu lặp lại trực tiếp với chuỗi AGGCTA-N-AGGTA (DR1).
PPRE tự nhiên được phát hiện khi phân tích promoter của gen acyl-CoA
oxydase với trình tự chuỗi AGGCTAAAGGCTA. Sau đó, một loạt PPRE tự nhiên
khác được tìm thấy trong các gen chịu sự hoạt hoá của các chất kích thích
peroxisome. PPRE luôn định cư phía trước điểm bắt đầu phiên mã, rất thay đổi giữa
các gen với nhau.
So sánh giữa các trình tự chuỗi nucleotid thực tế của các PPRE tự nhiên đã
được xác định, người ta nhận thấy rằng trình tự của những PPRE này không hoàn
toàn giống với DR1 đã được xác định in vitro. Thực tế các PPRE tự nhiên là các
đoạn lặp lại giả trực tiếp “pseudodirect repeat”. Thậm chí nhiều PPRE còn khác biệt
đến mức khó nhận ra đó là một “pseudodirect repeat”, ví dụ như PPRE trong gen

mã hoá cho enzym malic với chuỗi AGGCTAAAGGCTA.
Một số ý kiến cho rằng sở dĩ các PPRE có cấu tạo không hoàn toàn tuân theo
DR1 là do áp lực của phức hợp PPAR-RXR với PPRE còn được quyết định bởi các
nucleotid bên cạnh “vùng lõi-core” DR nhất là các nucleotid về phía đầu 5’ của
chuỗi ADN so với DR.
Bảng 1.3. Trình tự của PPRE ở một số gen chịu sự tác động của 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

Lê Thị Thanh Nhàn

14


Khóa Luận Tốt Nghiệp
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

3 – hydroxy – 3 – methylglutaryl -

GGGCCA A AGGTCT

CoA synthetase mitochondrie
Phospoenoylpyruvat

CGGCCA A AGGTCA

Carboxykinase-1
Phosphoenoylpyruvat

GGGATA A AGGTCT

Carboxykinase-2

Hơn nữa sự biến thiên về cấu tạo PPRE cũng phù hợp với sự tồn tại
của các isoform PPAR khác nhau.
1.3.5. Tương tác của PPAR với các protein điều hoà khác
Thực tế một mình PPAR đơn độc không thể gắn vào PPRE. Giống như các
receptor thyroid acid Retinoic (RAR) và receptor Vitamin D (TR), receptor PPAR
phải được kết hợp với receptor RXR (receptor của 9 cis-retinoic acid) dưới dạng
heterodimere trước khi gắn vào PPRE. Phức hợp heterodimere giữa RXR với một
receptor khác khi gắn vào vùng chức năng sẽ tạo cho mỗi receptor chiếm một nửa
của cấu phức hợp RAR-RXR,TR-RXR hoặc VDR-RXR khi gắn vào vùng chức
năng thì RXR chiếm lĩnh vị trí thuộc về đầu 3’,còn receptor (RAR,TR,VDR) chiếm
lĩnh nửa về phía đầu 5’ của DR. Ngược lại, phức hợp PRAR-RXR hoặc khi VDRRXR gắn vào PPRE thì PPAR chiếm lĩnh phần thuộc về đầu 3’, còn RXR chiếm

lĩnh phần thuộc về đầu 5’.
Do vai trò “đối tác” cho nhiều receptor nội bào khác nhau nên RXR xuất hiện
khả năng tương tác qua lại (cross-talk) về hoạt động với các receptor. Chẳng hạn
Lê Thị Thanh Nhàn

15


Khóa Luận Tốt Nghiệp
như sự cạnh tranh để gắn vào vùng chức năng, bị hoạt hoá bởi ligand của RXR.
Thêm nữa “cross-talk” giữa PPAR với các receptor nội bào khác còn được thể hiện
qua các chất đồng kìm hãm (corepressor) hoặc đồng hoạt hoá (coactivator) dùng
chung. Cũng giống như hầu hết các receptor nội bào, hoạt động của PPAR được
kiểm soát bởi các yếu tố điều hoà đã được biết đến kiểu 2 nhóm là các coactivator,
corepressor. Coactivator và corepressor có vai trò như một cầu nối protein giữa
receptor với bộ máy phiên mã tương ứng nhằm làm tăng hoặc giảm tốc độ phiên
mã. Một loạt các protein gắn vào PPAR đã được phân lập và thấy rằng chúng làm
tăng hoạt động của gen thông báo (reporter gene) trung gian qua PPAR. Những
coactivator này gồm: p300/CBP [12]. Vai trò của SRC-1 đối với hoạt động của
PPARα đã được chứng minh in vivo bằng cách sử dụng chuột knock-out. Khi gen
đã mã hoá cho SRC-1 ở chuột bị bất hoạt thì những gen chịu sự tác động của các
receptor đồng vận PPARα ở gan của chuột đó không còn bị kích thích bởi các
ligand này nữa [39].
Liên quan tới corepressor của PPAR, có hai corepressor đã được xác định đó
là N-COR hoặc RIP13 và SMRT hoặc TRAC [48].
Vùng điều khiển ở gen đích của PPAR ở trạng thái không hoạt động.
PPAR định cư trong nhân dưới dạng heterodimere không hoạt động với RXR
được gắn với corepressor.
Khi ligand gắn vào PPAR, corepressor được tách ra tạo thành phức hệ (ligandPPAR-RXR) gắn tiếp vào PPRE. Tương tác này làm thay đổi cấu trúc chất nhiễm
sắc ở vùng promoter của gen, làm Histon H1 tách ra.

Phức đồng hoạt hoá (p300/CBP, SRC…) và acetyltransferase được đưa tới và
gắn vào ADN tại vị trí PPRE. Tương tác này giúp acetyl hoá các Histone còn lại.
Promoter của gen lúc này chuyển thành dạng hoạt động để đón nhận yếu tố phiên
mã.
Yếu tố điều hoà phiên mã như Spl, TBP, TFIIX và ARN polymerase II gắn
vào promoter giúp phiên mã bắt đầu.
Lê Thị Thanh Nhàn

16


Khóa Luận Tốt Nghiệp
9-cis retinoic acid

Ligands
PPRE

PPAR

Hình 1.3: Tương tác của PPAR

1.3.6. Vai trò của PPAR trong phòng ngừa và điều trị rối loạn chuyển hóa lipid
1.3.6.1. Vai trò của PPARα đối với chuyển hóa lipid
PPAR α chủ yếu được thể hiện ở các mô, đặc trưng bởi tỷ lệ axit béo dị hóa
cao như ở gan, thận, tim, cơ và nó là isoform PPAR dồi dào nhất thể hiện trong các
tế bào nội mô của con người [27].
PPAR α được thể hiện qua việc tác động lên: (1) hấp thu axit béo và vận
chuyển lipoprotein, (2) oxi hóa axit béo, (3) chuyển hóa cholesterol [48]. Ở ruột,
axit béo hoặc thức ăn giàu fibrate (những ligand của PPARα) cảm ứng biểu thị các
protein gắn axit béo như các protein liên kết axit béo (I-FABP hoặc L-FABP). Như

vậy, PPARα kiểm soát sự hấp thuaxit béo vào mạch bạch huyết trước đây đã được
giả thiết nhưng gần đây người ta mới phát hiện ra rằng có thể là PPARα đã liên kết
với ligand thực sự của L-FABP ở ruột. Ở gan, khi PPARα được hoạt hóa sẽ cảm
ứng biểu thị các protein vận chuyển axit béo và acyl-CoA synthase mạch dài [34].
Một số enzym chìa khóa trong quá trình β-oxi hóa ở peroxisom như acyl-CoA
oxidase cũng là đích trực tiếp của PPARα. β-oxi hóa ở peroxisom không trực tiếp
cung cấp năng lượng nhưng nó có tác dụng cắt ngắn các axit béo mạch dài để sau
đó chúng đi vào β-oxi hóa ở ty thể. Liên quan đến β-oxi hóa ở ty thể, carnitine
palmitoyl transferase I, một enzym đóng vai trò kiểm soát tốc độ của con đường
cũng là đích trực tiếp của PPARα. Acyl-CoA dehydrogenase, một enzym mấu chốt

Lê Thị Thanh Nhàn

17


Khóa Luận Tốt Nghiệp
trong β-oxi hóa ở ty thể và hydroxymethyl glutaryl-CoA synthase, enzym cần thiết
để tổng hợp cetonic cũng được kích thích biểu thị khi PPARα được hoạt hóa.
Tác dụng kích thích của PPARα tạo biểu hiện hoạt tính của gen pyruvate
dehydrogenase kinase 4 (PDK 4) đã được ghi nhận ở cơ xương chuột và người.
PDK4 là một kinase đóng vai trò phosphoryl hóa và bất hoạt pyruvate
dehydrogenase. Vai trò sinh học của pyruvate dehydrogenase là enzym chuyển hóa
pyruvate acetyl CoA, chuyển tiếp oxi hóa hiếu khí glucose ở chu trình tricarbocylic
(chu trình Krebs). Khi enzym này bị bất hoạt ở cơ xương thì carbon của glucose từ
quá trình oxi hóa sẽ được tổng hợp thành lactat, cuối cùng carbon glucose có thể
được dự trữ bằng cách tân tạo glucose ở gan.
Để chứng minh vai trò của PPAR ở mức độ phân tử, người ta đã tạo ra “dòng
chuột knock-out” với PPARα. Bằng kỹ thuật này, người ta khẳng định rằng một loạt
các enzym cần thiết cho quá trình hoạt hóa axit béo ở gan, quá trình oxi hóa ở

peroxisom và ở ty thể (mitochondrie) thực sự là các đích tác dụng của PPARα. Kỹ
thuật knock-out còn cho phép hiểu biết về chức năng của PPARα đối với chuyển
hóa lipid ở tim. Khi chuột bị bất hoạt gen PPARα, khả năng oxi hóa axit béo giảm
đi và ít nhất 7 enzym chuyển hóa axit béo ở ty thể biểu thị ở mức thấp hơn so với
bình thường. Hơn nữa những chuột này bị tổn thương cơ tim và xơ hóa mạch.
Tóm lại, PPARα đóng vai trò chìa khóa cho thoái hóa lipid do tác động lên các
gen mã hóa cho các enzym cần thiết để thoái hóa lipid.
1.3.6.2. Vai trò của PPARγ đối với chuyển hóa lipid
PPARγ có ít nhất 2 promoters và kết quả là có 2 dạng γ1 và γ2. Dạng γ1 được
thể hiện ở tuyến tụy, lá lách, ruột và mô mỡ trắng [44], trong khi, dạng γ2được ưu
tiên thể hiện trong mỡ màu trắng và nâu và được thể hiện nhiều nhất trong các tế
bào chất béo, đóng vai trò then chốt trong việc vận chuyển axit béo tự do và lưu trữ
lipid [45].
Mặc dù vai trò của PPARγ chưa rõ ràng như PPARα nhưng PPARγ thực sự
cũng có tác động lên chuyển hóa lipid. Thực vậy, PPARγ được thấy liên kết vào
vùng hoạt hóa tăng cường (enhancer) của gen AP2 (apolipoprotein2), gen mã hóa
cho protein liên kết axit béo đặc hiệu ở mô mỡ. Hơn nữa gen PEPCK (phosphoenol
pyruvate carboxykinase), một gen có đặc tính giúp trưởng thành tế bào mô mỡ sẽ
Lê Thị Thanh Nhàn

18


Khóa Luận Tốt Nghiệp
được cảm ứng khi mà PPARγ được hoạt hóa bằng các ligand tổng hợp. Đối với gen
PEPCK người ta còn nhận thấy vùng PPRE trong promoter của gen chỉ hoạt động ở
tế bào mô mỡ mà không hoạt động ở tế bào gan. Tontonoz và cộng sự cũng chỉ ra
rằng sự biểu thị PPARγ có khả năng thúc đẩy quá trình biệt hóa nguyên bào sợi
fibroblast thành tế bào mô mỡ trưởng thành. Sự kích thích đặc biệt PPARγ làm tăng
cường quá trình biệt hóa tế bào mô mỡ non thành tế bào trưởng thành trong vài

ngày ở chuột, cũng như biệt hóa tế bào mô mỡ người nuôi cấy. Tác dụng kích thích
biệt hóa này không xuất hiện với những ligand đặc hiệu của PPARα. Tác dụng kích
thích biệt hóa tế bào của PPARγ làm tăng số lượng tế bào mô mỡ trưởng thành và
như vậy làm tăng khả năng dự trữ mỡ.
Quá trình dự trữ mỡ ở tế bào mô mỡ được kích thích bởi PPARγ có thể hình
dung thành các giai đoạn như sau: (1) Giải phóng axit béo từ triglycerid trong hợp
phần của lipoprotein bằng cách hoạt hóa lipoprotein lipase. (2) Vận chuyểnaxit béo
vào trong nội bào nhờ AP2. (3) Hoạt hóa axit béo bởi acyl-CoA synthase. (4) Ester
hóa axit béo bằng cách kích hoạt PEPCK.
Như vậy, khác với PPARα, PPARγ có vai trò đối với chuyển hóa lipid ở giai
đoạn dự trữ axit béo ở mô mỡ vì nó làm tăng cả hai quá trình: vận chuyển axit béo
đến tế bào mô mỡ và chuyển axit béo thành dạng ester để dự trữ.
1.4. TẢO LỤC CODIUM FRAGILE VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA
CODIUM FRAGILE
1.4.1. Vị trí phân loại
Theo tài liệu phân loại của H.C.Bold, M.J.Wynne (Introduction to Algae,
Prentice Hall Inc., 1985) thì Codium fragile có vị trí phân loại như sau:
Giới: Plantae

Ngành: Chlorophyta

Lớp: Chlorophyceae

Bộ: Chlorococcales

Họ: Codiaceae

Chi: Codium

Loài: Fragile

1.4.2. Đặc điểm hình thái và cấu trúc của Codium fragile
Lê Thị Thanh Nhàn

19