Phân tách các phân đoạn protein từ nọc rắn hổ việt nam ophiophagus hannah và nghiên cứu tác động của chúng lên sự biệt hóa ở tế bào mô mỡ 3t3 l1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI --- Lê Đình Quế PHÂN TÁCH CÁC PHÂN ĐOẠN PROTEIN TỪ NỌC RẮN HỔ VIỆT NAM OPHIOPHAGUS HANNAH VÀ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG LÊN SỰ BIỆT HÓ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

-

Lê Đình Quế

PHÂN TÁCH CÁC PHÂN ĐOẠN PROTEIN TỪ NỌC RẮN

HỔ VIỆT NAM OPHIOPHAGUS HANNAH VÀ NGHIÊN

CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG LÊN SỰ BIỆT HÓA Ở TẾ

BÀO MÔ MỠ 3T3-L1

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

-

Lê Đình Quế

PHÂN TÁCH CÁC PHÂN ĐOẠN PROTEIN TỪ NỌC RẮN

HỔ VIỆT NAM OPHIOPHAGUS HANNAH VÀ NGHIÊN

CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG LÊN SỰ BIỆT HÓA Ở TẾ

BÀO MÔ MỠ 3T3-L1 Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ TUYẾT NHUNG

Hà Nội – 2016

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Tuyết Nhung, Phòng Vi sinh vật học phân tử, Viện Công nghệ sinh học đã dìu dắt, hướng dẫn, chỉ bảo tận tình tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành các công việc chuyên môn tại phòng cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Đồng Văn Quyền – Trưởng phòng

Vi sinh vật học phân tử và các cô chú, anh chị, các bạn tại phòng Vi sinh vật học phân tử đã quan tâm, chia sẻ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học, Ban Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm, Viện Công nghệ sinh học đã giúp đỡ

và tạo điều kiện cho tôi sử dụng các thiết bị hiện đại để có thể thực hiện đề tài này

Để có những hiểu biết về kiến thức chuyên ngành, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ hinh học – Viện Đại Học Mở Hà Nội đã tạo cho tôi được môi trường học tập tốt nhất để tôi có thể hoàn thành khóa học Thạc sĩ tại trường

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và động viên để tôi có thể hoàn thành khóa học của mình

Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016

Học viên

Lê Đình Quế

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của tôi, tất cả các số liệu nghiên cứu trong đề tài là trung thực và chưa từng được công bố trong một

đề tài nào trước đây

Hà nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016

Tác giả

Lê Đình Quế

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Rắn 3

1.1.1 Họ Rắn hổ (Elapidae) 4

1.1.2 Họ Rắn lục (Viperidae) 6

1.1.3 Họ Colubridae 7

1.1.4 Họ Boidae 8

1.2 Các loại rắn độc ở Việt Nam 9

1.3 Nọc rắn và hoạt tính sinh học của chúng 14

1.3.1 Nọc rắn đối với bệnh thần kinh 14

1.3.2 Nọc rắn đối với bệnh về máu 15

1.3.3 Nọc rắn đối với bệnh ung thư 15

1.3.4 Nọc rắn đối với bệnh tim mạch 16

1.4 Rắn Hổ mang chúa (Ophiophagus hannah) 16

1.4.1 Đặc điểm sinh học của rắn Ophiophagus hannah 16

1.4.2 Đặc điểm nọc rắn Ophiophagus hannah 17

1.5 Bệnh béo phì 23

1.6 Tổng quan về dòng tế bào mô mỡ 3T3-L1 24

1.7 Một số phương pháp phân tách protein trong nọc rắn 27

1.7.1 Phương pháp lọc gel (Gel-Filtration) 28

1.7.2 Phương pháp sắc ký trao đổi ion (Ion-Exchange Chromatography) 29

1.7.3 Phương pháp điện di 2 chiều (2D gel electrophoresis) 29

1.7.4 Phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) 30

1.7.5 Phương pháp dùng ống có chứa màng lọc ly tâm (Centriplus Centrifugal Filter Devices) 31

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.2 Vật liệu nghiên cứu 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp thu nhận nọc rắn 32

2.3.2 Phương pháp phân tách các phân đoạn protein từ nọc rắn Ophiophagus hannah.

33 2.3.3 Phương pháp điện di trên gel polyacrylamide 34 2.3.4 Phương pháp HPLC để phân tách peptide 3-10 kDa 35 2.3.5 Phương pháp thử nghiêm ảnh hưởng của phân đoạn peptide lên sự sinh trưởng của tế bào mô mỡ 3T3-L1 35 2.3.6 Phương pháp thử nghiêm ảnh hưởng của phân đoạn peptide lên sự biệt hóa của

tế bào mô mỡ 3T3-L1 36 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Thu nhận nọc rắn O hannah 38 3.2 Phân tách các phân đoạn phân đoạn protein và peptide từ nọc Ophiophagus hannah 39 3.3 Phân tách phân đoạn 3 ≤ Pr < 10 kDa bằng phương pháp HPLC 41 3.4 Ảnh hưởng của phân đoạn 1 của nọc rắn Ophiophagus hannah lên sự sinh trưởng của tế bào mô mỡ 3T3-L1 43 3.5 Ảnh hưởng của phân đoạn 1 của nọc rắn Ophiophagus hannah lên sự biệt hóa của tế bào 3T3-L1 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 510

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Phương thức tác động của LAAO 18 Hình 1.2 Phương thức tác động của PLA2 19 Hình 1.3 Cấu trúc không gian của Haditoxin 20 Hình 1.4 Cấu trúc không gian của Neurotoxin 21 Hình 1.5 Các loại tế bào trong mô mỡ 25 Hình 1.6 Quá trình biệt hóa (adipogenesis) tế bào mô mỡ 26 Hình 1.7 Sắc kí lọc gel 28 Hình 1.8 Sắc kí trao đổi ion (Ion-Exchange Chromatography) 29 Hình 1.9 Sơ đồ phương pháp điện di 2 chiều (2D gel electrophoresis) 30 Hình 1.10 Sơ đồ phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) 31 Hình 2.1 Cách thức thu nhận nọc rắn 33 Hình 2.2 Thứ tự các bước phân tách các phân đoạn Protein trong nọc rắn 34 Hình 2.3 Các bước nuôi cấy tế bào trên đĩa 96 giếng 35 Hình 2.4 Các bước nuôi cấy tế bào trên đĩa 12giếng 36 Hình 2.5 Máy đo quang phổ kế của mẫu trong đĩa 96 giếng 37

Hình 3.1 Nọc rắn O hannah sau khi được đông khô 38

Hình 3.2 Ảnh điện di nọc rắn thô của O hannah với protein chuẩn (kDa) trên

gel polyacrylamide 12% 40 Hình 3.3 Ảnh điện di phân đoạn protein (Pr) 41 Hình 3.4 Kết quả phân tách phân đoạn Protein 3 - 10 kDa bằng HPLC 42 Hình 3.5 Ảnh hưởng của 4 phân đoạn peptide lên sinh trưởng của tế bào mô

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Một số loài rắn độc thuộc họ Elapidae 5

Bảng 1.2 Một số loài rắn độc thuộc họ Viperidae 7

Bảng 1.3 Một số loài rắn độc thuộc họ Colubridae 8

Bảng 1.4 Một số loài rắn độc tại Việt Nam 9

Bảng 2.1 Thành phần và các dung dịch đệm SDS-PAGE 25

MỞ ĐẦU

Nguồn tài nguyên thực vật, động vật là những nguyên liệu dùng làm thuốc của Việt Nam không những phong phú đa dạng mà còn có tính đặc thù cao Đây là tiềm năng thực sự góp phần làm nền tảng cho chiến lược cung ứng nguồn nguyên liệu tại chỗ không phải nhập khẩu để phục vụ ngành dược với thế chủ động, giá cả hợp lí trong đó có các loài rắn

Theo kinh nghiệm từ bao đời nay cũng như từ sách vở, với những bài thuốc cổ truyền để lại: thịt, xương, mỡ, mật, máu, da của rắn đều là những dược liệu quí dùng điều chế ra nhiều loại thuốc bồi bổ và điều trị bệnh cho con người Tuy nhiên

2 thập kỉ gần đây, xuất phát từ những khám phá thú vị về thành phần cũng như tính năng của nọc độc, rắn và nhiều động vật gây độc đã thu hút sự quan tâm sâu sắc của các nhà khoa hoc Trong số các loại nọc độc, nọc rắn có thành phần đa dạng nhất Nhiều nghiên cứu cho thấy nọc rắn gồm các enzyme, protein, peptide và các hợp chất hữu cơ khác Khi được tiêm vào con mồi, nọc rắn có thể tác động lên hệ thần kinh, hệ hô hấp, hệ tuần hoàn và kết quả là làm biến đổi các quá trình sinh lý bình thường của con mồi, thậm chí làm chết con mồi Các thành phần trong nọc rắn tác động một cách đặc hiệu và hiệu quả lên các cơ quan đích có thể là các thụ thể, enzyme, protein màng Chính vì vậy, nọc rắn được dùng như những công cụ hữu hiệu phục vụ cho nghiên cứu cũng như nguồn nguyên liệu tham gia để chế tạo thuốc (Del 2013) Một ví dụ điển hình đó là captopril, thuốc điều trị bệnh huyết áp

Nghiên cứu nọc rắn Bothrophs jararaca, tác giả phát hiện ra một hợp chất gồm 13

axit amin có tác dụng giống bradykinin, có tác dụng ức chế enzyme chuyển hóa angiotensin (angiotensine converting enzyme - ACE) có tác dụng chuyển hóa AgI thành AgII (một oligopeptide có tác dụng làm co mạch, gây tăng huyết áp) Captopril là chất ức chế enzyme này và hiện đang được sử dụng cho người mắc bệnh cao huyết áp (Camargo và cộng sự, 2012) Dendrotoxins, 60 axit amin, tách từ

rắn mamba Dendroaspis angusticeps tác động lên kênh K+ của tế bào thần kinh làm tăng sự giải phóng achetylcholine ở các khớp thần kinh-cơ (neuromuscular

junctions) Do tính đặc hiệu và hiệu quả đối với kênh K+, phân tử này được dùng để nghiên cứu cấu trúc và chức năng của các kênh ion (Harvey, Robertson 2004)

Tương tự như nhiều loài rắn khác, Rắn hổ Ophiophagus hannah có thành phần

nọc rất phong phú Tại Việt Nam, những nghiên cứu về loài này chủ yếu tập trung vào việc sử dụng nguồn nọc thô của rắn để sản xuất kháng thể kháng nọc Để tìm hiểu thêm về tính phong phú và đa dạng của nọc rắn hổ, trong nghiên cứu này,

chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Phân tách các phân đoạn protein từ nọc rắn

hổ Việt Nam Ophiophagus hannah và nghiên cứu tác động của chúng lên sự biệt

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

1. Phân tách riêng rẽ các phân đoạn protein trong nọc rắn O hannah

2 Phân tách được các phân đoạn peptide có kích thước nằm trong khoảng từ 3-10

Đề tài được thực hiện tại Phòng Vi sinh vật học phân tử, có sử dụng các thiết

bị của Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gen, Viện Công nghệ sinh học,

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Rắn

Rắn thuộc phân bộ Rắn (Serpentes), trong bộ Có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia), thuộc ngành Động vật có xương sống (Chordata)

Rắn có thân hình dài, không có chân, thân phủ vảy khô và mắt không có mí (mắt rắn có hai mí dính liền và trong suốt như kính do đó khi quan sát có cảm giác giống như không có mí) Cũng giống như các loài bò sát khác, rắn thuộc nhóm động vật máu lạnh, có thân nhiệt thay đổi theo tùy theo nhiệt độ của môi trường

Trong số khoảng 3630 loài rắn trên thế giới, có khoảng 600 loài là rắn độc, gần như tất cả các loài rắn này đều có răng đặc biệt (răng độc) mà qua đó nọc độc được đưa vào cơ thể con mồi hoặc kẻ thù Phần lớn các loài rắn độc này thuộc họ Rắn hổ (Elapidae) và họ Rắn lục (Viperidae) Các loài rắn độc được tìm thấy ở tất

cả các châu lục trừ châu Nam Cực và ở các vùng nước nhiệt đới từ vùng Đông Phi đến vùng duyên hải Thái Bình Dương của châu Mỹ

Một số đặc điểm sinh học của Rắn

Thị giác của rắn tương đối kém, thường chỉ có thể nhìn thấy rõ vật ở khoảng cách tương đương với khoảng từ 4 đến 5 chiều dài cơ thể Rắn cũng chỉ nhìn nhận biết các vật thể di động và mắt không có khả năng điều tiết nên đầu rắn phải di chuyển để điều chỉnh nhìn cho rõ Mắt rắn nhìn rõ hơn vào ban đêm và loài rắn sống trên cây nhìn rõ hơn các loài rắn khác

Thính giác: Cấu trúc của tai rắn cho phép rắn có khả năng phát hiện rất tốt các rung động trên mặt đất, ví dụ như tiếng bước chân Rắn hưng phấn mạnh với các rung động bề mặt và kém với các âm thanh trong không khí

Khứu giác: Khả năng khứu giác của răn rất tốt, thậm chí tốt hơn rất nhiều so với chó Mũi đóng vái trò thứ yếu với khứu giác Thực hiện chức năng khứu giác chủ yếu do đầu lưỡi và cơ quan nhận cảm hóa học của Jacobson Cơ quan nhận cảm hóa học của Jacobson ở vị trí nối tiếp nơi khoang mũi đổ vào khoang miệng Cơ quan này bao gồm một lớp tế bào thượng bị khứu giác và nối với não qua thần kinh

khứu giác Nhờ có lưỡi rất linh hoạt, thò ra thụt vào liên tục để thu nhặt các hạt trong không khí và đưa vào cơ quan nhận cảm hóa học để phân tích nên rắn có thể phát hiện được các đặc điểm môi trường xuang quanh

Cơ quan cảm nhận với nhiệt độ hố má: một số loại rắn có hố má Clotalidae (như Rắn đuôi chuông, Rắn lục mũi hếch) có hố má ở hai bên đầu, là khoảng giữa

lỗ mũi và hố mắt có một hốc nhỏ lõm sâu xuống Bên trong hố má có một màng mỏng gồm 4 hàng tế bào tiếp nối với đầu mút dây thần kinh sọ não số 5 Hố má giúp rắn có khả năng phân biệt được thay đổi nhiệt độ rất nhỏ trong môi trường Hố

má cũng giúp rắn xác định được vị trí của nguồn nhiệt phát ra từ vật thể nên còn được gọi là hố đo nhiệt, qua đó giúp rắn săn mồi và phát hiện kẻ thù Một số loại rắn lục Viperidae ở phía trên lỗ mũi cũng có các hố nhỏ có chức năng giống như hố

má

Ảnh hưởng của môi trường đối với rắn

Rắn là động vật máu lạnh nên chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mặt trời Chính vì vậy, các loài rắn cũng có đặc điểm thích nghi với độ cao, sinh cảnh sống và nguồn thức ăn

Nhiệt độ thích hợp nhất cho rắn hoạt động là từ 18-30°C, khi nhiệt độ giảm xuống dưới 10°C rắn sẽ rất ít hoạt động Khi thời tiết lạnh rắn thường ra phơi nắng hoặc tìm nơi ấm, khi thời tiết nóng rắn thường tìm các nơi mát như hang, hốc hay bụi cây, bụi rậm để tránh nóng

Rắn hổ mang hoạt động chủ yếu lúc trời tạnh ráo Rắn lục mũi hếch, rắn khô mộc thường hoạt động khi thời tiết ẩm hoặc mưa lâu vừa mới tạnh (độ ẩm cao), rắn thường bò ra ven đường kiếm mồi

1.1.1 Họ Rắn hổ (Elapidae)

Rắn hổ hiện có 325 loài thuộc 61 chi Về phân loại, rắn hổ được xếp vào liên

họ Colubroidea, phân bộ Rắn, bộ Bò sát có vảy, lớp Bò sát, ngành Dây sống, giới

Động vật Họ rắn này hầu hết được tìm thấy ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như ở châu Á, châu Úc, châu Phi, và châu Mỹ Chúng sống ở cả môi trường trên cạn và dưới nước Một số loài rắn độc nhất trên thế giới thuộc về họ rắn hổ Chúng

có đặc điểm rất đặc trưng là những chiếc răng nanh rỗng cố định được sử dụng để tiêm nọc độc vào con mồi Nọc của rắn hổ chủ yếu là độc tố tác động lên hệ thần kinh, được gọi là độc tố thần kinh, có thể gây tử vong cho con người (Del Brutto, 2013)

Bảng 1.1: Một số loài rắn độc thuộc họ Elapidae

Tên khoa học Tên phổ thông Lâm sàng

Hemachatus haemachatus Rắn hổ mang có rãnh mũi

Micropechis ikaheka Rắn mắt nhỏ niu-ghe-ni Liệt, rối loạn đông máu,

tiêu cơ

châu á

Tổn thương tổ chức tại chỗ nặng nề hoặc liệt

tiêu cơ, tổn thương thận

tại chỗ

tiêu cơ, tổn thương thận

Paranaja multifasciata Rắn hổ mang châu phi Chỉ tổn thương tổ chức

tại chỗ

đông máu, tổn thương thận

Pseudohaje spp Rắn hổ mang cây châu phi Chỉ có tác dụng tại chỗ

(Australian brown snakes)

Rối loạn đông máu, tổn thương thận

Tropidechis carinatus Rắn vảy gờ châu úc Liệt, rối loạn đông máu,

tiêu cơ, suy thận

Walterinnesia aegyptii Rắn sa mạc trung đông Gây liệt

Một số loài rắn biển được các nhà khoa học xếp vào loại rắn hổ, tuy nhiên có nhà khoa học lại xếp chúng vào loại Rắn biển Những loài rắn biển này đã tiến hóa

để thích nghi với cuộc sống trên biển của chúng theo nhiều cách khác nhau, ví dụ như đuôi của chúng trở nên dẹp để có thể sử dụng cho việc bơi lội và có tác dụng bài tiết muối (Parker và cộng sự, 1977)

Những loài rắn phổ biến trong họ Rắn hổ gồm rắn hổ đen (black mamba), rắn

hổ mang Ấn Độ, rắn hổ mang chúa (King Cobra), rắn hổ mang Nam Phi (Cape Cobra), rắn mamba lục và một số loài rắn biển như rắn biển Belcher hay rắn biển Olive

1.1.2 Họ Rắn lục (Viperidae)

Rắn lục là một họ rắn độc hiện có khoảng 200 loài thuộc 30 chi Về phân loại, rắn lục thuộc phân bộ Serpentes nằm trong bộ Bò sát có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia), ngành Dây sống (Chordata), giới Động vật (Animalia) Rắn lục được phân bố ở châu Mỹ, châu Phi, lục địa Á-Âu Tuy nhiên, rắn lục là loài rắn độc duy nhất được tìm thấy ở nước Anh (Alencar và cộng sự, 2016)

Răng nanh của rắn lục dài và rỗng Ở trạng thái bình thường, răng nanh của rắn lục được gập lại về phía sau, áp vào hàm trên của miệng rắn Do có khớp nối ở răng nên khi tấn công con mồi, miệng rắn mở, răng nanh nhô ra, cắm vào vị trí cắn

để truyền nọc độc Một nhóm nhỏ rắn lục có hốc để cảm nhận sự thay đổi của nhiệt

độ ở hai bên đầu Nhóm này được xếp thành một phân họ có tên là “pit vipers”

Bảng 1.2: Một số loài rắn độc thuộc họ Viperidae

Tên khoa học Tên thông thường Lâm sàng

Bitis spp Rắn lục châu phi Gây tổn thương tổ chức tại chỗ, rối

loạn đông máu, chảy máu, gây độc tính với tim

Causus spp Rắn lục đêm châu phi Tác dụng tại chỗ, liệt

Cerastes spp Rắn lục sừng châu phi Tác dụng tại chỗ, rối loạn đông

máu, chảy máu, gây sốc

Daboia russelii Rắn lục ru-sen Tác dụng tại chỗ, rối loạn đông

máu, chảy máu, suy thận, liệt và tiêu cơ

Echis spp Rắn lục vảy gờ Tác dụng tại chỗ, rối loạn đông

máu, chảy máu, gây sốc

Macrovipera spp Rắn lục châu âu và

Vipera spp Rắn lục châu âu Tác dụng tại chỗ, hoại tử, sốc

Những loài rắn lục phổ biến gồm có các loài thuộc rắn chuông (rattlesnakes), rắn hổ lục đầu giáo (lanceheads), rắn phì (puff adders), rắn lục Russell, rắn lục hoa cân (Saw-scaled vipers), rắn lục Gaboon và rắn chuông lưng kim cương miền tây (western diamondback rattlesnake)

1.1.3 Họ Colubridae

Rắn Colubridae thuộc tiểu bộ Alethinophidia, phân bộ Serpentes nằm trong bộ

Bò sát có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia), ngành Dây sống (Chordata), giới Động vật (Animalia) Họ Colubridae là một họ rắn gồm 304 chi và 1938 loài Đây

là họ rắn lớn nhất chiếm khoảng hai phần ba các loài rắn tồn tại trên thế giới Rắn Colubrid được tìm thấy ở tất cả các lục địa Á-Âu, Phi, Mỹ (Parker và cộng sự,

1977) Họ colubrid không có nọc độc hầu hết là vô hại Tuy nhiên một số loài cũng

có nọc độc như được mô tả trong Bảng 1

Bảng 1.3: Một số loài rắn độc thuộc họ Colubridae

Tên khoa học Tên phổ

Rối loạn đông máu, tổn thương thận/ tổ chức tại chỗ, phù nề, bọng nước, bầm tím, xuất huyết

Malpolon

monpessulanus

Montpelier snake

Bắc Phi, Trung Đông, châu Âu Liệt

Elapomorphus

bilineatus

Rắn đầu đen Achentina Nam Mỹ

Chảy máu, rối loạn đông

máu

Tachymentis

peruviana

Culebra de cola corta Nam Mỹ

Rối loạn đông máu, tổn thương tổ chức tại chỗ, bầm tím, xuất huyết

Một số colubrid có răng dạng khe Không giống như răng nanh của rắn lục và rắn hổ nằm ở phía trước, răng nanh của rắn colubrid nằm phía sau hàm (Junqueira-de-Azevedo và cộng sự, 2016)

1.1.4 Họ Boidae

Thuộc tiểu bộ Alethinophidia, trong phân bộ Serpentes, bộ Bò sát có vảy (Squamata), lớp Bò sát (Reptilia), dưới ngành Động vật có xương sống (Vertebrata), ngành Dây sống (Chordata), giới Động vật (Animalia) (Reynolds và cộng sự, 2016) Boidae là một họ rắn không độc được tìm thấy ở châu Mỹ, châu Phi, châu Âu, châu

Á và một số đảo Thái Bình Dương Những loài rắn tương đối nguyên thủy, cá thể trưởng thành có kích thước từ trung bình đến lớn, với cá thể cái thường lớn hơn cá

thể đực Hai liên họ, gồm 8 chi và 43 loài hiện đã được nhận diện Giống như trăn, boas có các xương trên thái dương, xương vuông được kéo dài Cả hai đều có khả năng di chuyển tự do, và khi chúng xoay ngang, khoảng cách giữa các khớp nối của hàm dưới được tăng lên rất nhiều Rắn thuộc họ này có một hàng dài các răng vòm miệng, và rắn có một lá phổi bên trái có thể tăng kích thước lớn hơn 75% so với lá phổi bên phải Sau khi con vật bị bắt và kiềm chế, con rắn nhanh chóng quấn quanh một vài vòng xung quanh nó Sau đó, bằng cách áp dụng và duy trì đủ áp lực, con rắn ngăn cản con mồi của nó hô hấp, cuối cùng bị ngạt thở Con mồi bị giết bởi sự siết chặt Mặc dù chúng có kích thước và sức mạnh của các cơ rất khủng khiếp, chúng thường không nguy hiểm với con người Hầu hết các loài đẻ con, các cá thể cái sinh sản khi còn trẻ Ngược lại, tất cả trăn khi tất cả đều đẻ trứng (Parker và cộng sự, 1977)

1.2 Các loại rắn độc ở Việt Nam

Cho tới nay, qua các tài liệu đã được công bố, Việt Nam có tổng cộng 197 loài rắn đã được phát hiện, trong đó có 60 loài rắn có nọc độc Thông tin về sinh học, độc học của từng loài rắn được biết đến với mức độ rất khác nhau

Bảng 1 4: Các loài rắn độc ở Việt Nam

Bungarus flaviceps Rắn cạp nia đầu vàng Đồng Nai, Lâm Đồng, Bình

Thuận, Bà Rịa-Vũng Tàu

Bungarus multicinctus Rắn cạp nia, rắn vòng

trắng, rắn cạp nia Bắc

Cao Bằng, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Hòa Bình, Hà Nội, Nghệ An và

Hà Tĩnh

Bungarus slowinskii Rắn cạp nia sông Hồng Miền Bắc đến Quảng Nam

Calliopphis kelloggi Rắn lá khô đầu hình

Calliopphis

macclellandi

Rắn xe điếu, rắn lá khô thường

Miền Bắc, miền Trung, Tây Nguyên

Calliopphis

maculiceps

Rắn lá khô đốm, rắn vú

Calliophis intestinalis Rắn lá khô sọc Miền Nam

Ophiophagus hannah Rắn hổ chúa, rắn hổ

Aipysurus eydouxii Đẻn đuôi gai, đẻn vạch Bình Thuận

Enhydrina schistosa Đẻn mỏ, đẻn chì Trung Bộ, Nam Bộ

Hydrophis brookii Đẻn khoang cổ mảnh,

đẻn khoanh đầu sọc Vùng biển Trung Bộ và Nam Bộ

Từ biển Bắc Bộ tới Nam Bộ

Hydrophis fasciatus Đẻn cạp nong kim, đẻn

cạp nong

Từ biển Bắc Bộ tới Nam Bộ và Côn Đảo

Hydrophis ornatus Đẻn vết, đẻn đuôi sọc Từ biển Bắc Bộ tới Nam Bộ

Hydrophis paviceps Đẻn đầu đen, đẻn xanh

Hydrophis

Hydrophis torquatus Đẻn khoanh đuôi đen Từ biển Bắc Bộ tới Nam Bộ

Kolpophis annandalei Đẻn vảy đầu phân, đẻn

đầu phân, đẻn đầu to Vùng biển Trung Bộ và Nam Bộ

Lapemis harwickii Đẻn cơm, đẻn gai, Từ biển Bắc Bộ tới Nam Bộ

Microcephalophis

Pelamis platurus Đẻn sọc dưa, đẻn đuôi

mõm

Praescutata viperina Đẻn vảy bụng không

Laticauda colubrine Đẻn cạp nong môi

lục phê

Cao Bằng và Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Kạn

Calloselasma

rhodostoma

Ninh, Đồng Nai, Bà Rịa –Vũng Tàu, Bình Thuận, Bình Phước, Gia Lai, An Giang

Trên cả nước

Trimeresurus

honsonensis

Trimeresurus macrops Rắn lục mác crốp Miền Nam

Phúc, Ba Vì, Quảng Ninh, Ninh Bình), Gia Lai

Protobothrops Rắn lục vảy lưng ba gờ Quảng Bình

Rắn lục trường sơn Miền Bắc

Rhabdophis nuchalis Rắn hoa cỏ gáy Lào Cai, Bắc Kạn, Thái Nguyên

Các loài rắn ở Việt Nam phân bố hầu khắp các vùng và địa hình khác nhau: đồng bằng, trung du, vùng núi và vùng biển Song do vị trí địa lý và điều kiện tự

nhiên khác nhau nên phân bố của các loài rắn có sự khác nhau rõ rệt Các tài liệu lấy đèo Hải Vân làm ranh giới phân chia đất nước làm hai vùng, các tỉnh phía Bắc được tính từ đèo Hải Vân trở ra, các tỉnh phía Nam được tính từ đèo Hải Vân trở vào Hai vùng này có đặc điểm khác biệt về khí hậu và về phân bố các loài rắn Trong 6 vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ

và Nam Bộ cũng có sự khác nhau về thành phần loài

1.3 Nọc rắn và hoạt tính sinh học của chúng

Rắn độc sử dụng nọc độc của chúng để tự vệ, hay bất hoạt, làm chết con mồi,

thông qua truyền nọc bằng răng nanh Rắn độc thường thấy trong các họ Elapidae,

Viperidae, Atractaspididae , và một số thuộc họ Colubrudae Khoảng một phần tư

các loài rắn hiện nay trên thế giới được xác định là có nọc độc (Rodrigues-Simioni

và cộng sự, 2004)

Những nghiên cứu gần đây cho thấy nọc độc rắn có thể chứa đến 300 phân tử

có hoạt tính sinh học Mỗi phân tử có tác dụng riêng biệt trong cơ thể con mồi Trong số các động vật có nọc độc, nọc rắn được xem là phức tạp nhất Những độc

tố trong nọc rắn có thể tác dụng lên hệ thần kinh, hệ tim mạch, hệ tuần hoàn, hay hệ

hô hấp Những thành phần nọc này có thể hoạt động độc lập hay phối hợp cùng nhau Những tác động của chúng có thể cục bộ (tại vết cắn) hoặc có tính hệ thống,

để có thể tác dụng được đến cơ quan đích thông qua mạch máu, từ đó dẫn tới những thay đổi có hại trong cơ thể con mồi (Vyas Brahmbhatt và cộng sự 2013)

1.3.1 Nọc rắn đối với bệnh thần kinh

Những độc tố thần kinh (neurotoxin) trong nọc rắn hoạt động bằng cách ngăn chặn sự truyền acetylcholine từ dây thần kinh ở trước synap hoặc ảnh hưởng tới hoạt tính của sợi cơ ở vị trí sau synap để làm tê liệt con mồi Những độc tố thần kinh trước synap ví dụ như β-neurotoxins, cobrotoxin, α-bungarotoxin, notexin hoặc taipoxin tác động làm bất hoạt các túi chứa acetylcholine Alpha-bungarotoxin, độc

tố có hoạt tính trước synap được phân lập từ rắn hổ Bungarus multicinctus, chứa

một enzyme phospholipase và một tiểu đơn vị có khả năng liên kết với kênh K+

Chúng kết hợp với nhau để phá hủy các neuron thần kinh cảm giác và vận động Crotoxin, độc tố thần kinh trước synap có hoạt tính gây độc tế bào, hiện đang được

sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng (giai đoạn I) trên những bệnh nhân ung thư (Jain và Kumar 2012) Một số độc tố tìm thấy trong nọc rắn cũng có thể liên kết cạnh tranh với thụ thể nicotinic acetylcholine (nAChR) nằm ở màng sau synap của

tế bào cơ và neuron thần kinh xương, để ngăn chặn quá trình truyền dẫn thần kinh

cơ Bên cạnh đó, độc tố muscarinic như MT1-7, phân lập từ rắn xanh mamba, có thể nhận biết một cách chọn lọc mAChRs hiệu lực cao Do MT1-7 phát huy tác dụng ở nồng độ rất thấp nên phương thức này được dùng như một công cụ dược lý hữu ích phục vụ cho việc nghiên cứu thụ thể muscarinic (da Silva, de Medeiros và cộng sự, 2011)

1.3.2 Nọc rắn đối với bệnh về máu

Ngoài những độc tố có tác động lên hệ thần kinh, nọc rắn còn chứa những độc

tố có ảnh hưởng tới hệ thống tuần hoàn Một số thành phần của nọc rắn hoạt động như các enzyme tương tự thrombin, prothrombin hay các chất ức chế hoạt động kết

tụ tiểu cầu hoặc các disintegrin (Marsh và Williams 2005) Nhiều thành phần trong nọc rắn tác động lên sự đông máu như crotalase, ancrod và batroxobin Chúng có thể hoạt hóa prothrombin hay tác động trực tiếp lên tơ máu trong cơ thể do vậy có một hoạt tính tương tự thrombin (Vu, Stafford và cộng sự, 2013)

1.3.3 Nọc rắn đối với bệnh ung thư

Nghiên cứu về các tác nhân chống khối u sinh học đã được tiến hành hơn nửa thế kỷ Vào năm 1933, Calmette đã báo cáo một tác dụng chống khối u ở nọc của

Naja spp. trên các tế bào ung thư biểu mô tuyến Nhiều năm sau, một enzyme giống

thrombin (crotalase) từ nọc của Crotalus adamanteus đã chứng minh khả năng của

nó trong việc giảm sinh trưởng của các tế bào u ác tính B16 ở chuột in vitro và in vivo Dựa trên những kết quả này, tác giả cho rằng crotalase làm chậm đáng kể sự phát triển của khối u trong cơ thể, nhưng không có tác động gây độc tế bào hoặc kìm hãm sinh trưởng những tế bào bình thường trong cơ thể sống (Vyas và cộng sự, 2013)

1.3.4 Nọc rắn đối với bệnh tim mạch

Thuốc dựa trên nọc đầu tiên, có tên là captopril, được khám phá vào năm

1975 Chất ức chế enzyme biến đổi angiotensin I (ACE) đã được xác định dựa trên

quan sát rằng nọc từ rắn lục Brazil, Bothrops jararaca, gây ra sự giảm huyết áp đột

ngột nghiêm trọng Các công ty Dược đã tạo ra captopril, chất ức chế ACE qua đường uống, mở ra các con đường mới cho những ứng dụng tiềm năng của độc tố đối với hệ tuần hoàn Các độc tố tuần hoàn/độc tố tế bào, được phân lập vào cuối những năm 1940 từ nọc rắn hổ Ấn Độ, là những yếu tố phân giải trực tiếp các polypeptide màng của các tế bào dễ bị kích thích Những độc tố này là những tác nhân hình thành các lỗ là một polypeptide ngắn, rất kỵ nước, chuỗi đơn, gây ra sự khử cực và co cứng cơ tim, cơ xương và cơ trơn, cũng như sự khử cực và làm mất kích thích các dây thần kinh (Tsai, Chu và cộng sự, 2013) Tuy nhiên, do khả năng gây độc tế bào cao, những độc tố tim mạch cũng được biết đến là các protein có thể nhận biết các proteoglycan của màng Những hợp chất này vì vậy hứa hẹn trong việc điều trị bệnh ung thư (Yen, Liang và cộng sự 2013)

1.4 Rắn Hổ mang chúa (Ophiophagus hannah)

1.4.1 Đặc điểm sinh học của rắn Ophiophagus hannah

O hannah thuộc giới động vật, ngành có dây sống, lớp bò sát, bộ có vảy, phân

bộ rắn, họ rắn hổ, chi Ophiophagus, loài Ophiophagus hannah O hannah có tên thường gọi là rắn Hổ mang chúa Ở châu Á, O hannah phân bố chủ yếu từ Ấn Độ

đến Philipines Chúng cũng có mặt ở Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam và Trung Quốc (Mehrtens John, 1987)

Rắn O hannah là loài rắn độc có cơ thể dài và lớn nhất trong các loài rắn trên

thế giới Chiều dài trung bình của rắn từ 3,9 m đến 5,4 m Hổ mang chúa có đầu phẳng, cơ thể tròn dài, kích thước thu nhỏ về phía đuôi Da rắn được phủ một lớp vảy keratin Tùy vào nơi chúng sinh sống, sắc tố da có thể có màu nâu đen, đen xen

kẽ các vạch trắng hay vàng Rắn sống trong những vùng âm u có màu sậm hơn so với những con sống ở vùng nhiều ánh sáng Rắn Hổ mang chúa thay da từ 4 đến 6

lần trong năm để trưởng thành Tuy nhiên số lượng và sự sắp xếp của vảy hầu như không thay đổi sau mỗi lần thay da Vảy trên lưng nhỏ và trơn hơn so với vảy ở bụng và được xếp thành một cột duy nhất theo chiều hướng xuống Khi bị kích động, O hannah có thể ngẩng đầu lên cao ngang chiều cao của người trưởng thành (Young, 1999) Rắn Hổ mang chúa có thể quan sát tốt trong phạm vi bán kính 100m Mặc dù không có tai nghe nhưng chúng có thể cảm nhận được âm thanh Chúng nếm và ngửi bằng cách thò lưỡi ra ngoài để cảm nhận Điểm đặc trưng của chúng là có răng nanh ngắn, được cố định phía trước của hàm trên

1.4.2 Đặc điểm nọc rắn Ophiophagus hannah

Nọc độc của rắn O hannah được chứa trong tuyến nọc ngay sau mắt kết nối

với 2 răng móc thẳng đứng gắn vào phía trước xương hàm trên, có tác dụng dẫn nọc Khi chúng cắn con mồi, các sợi cơ ở bộ phận tổ chức hạch co lại làm giải phóng nọc độc từ tuyến nọc vào con mồi nhờ 2 răng móc

Thành phần nọc của O hannah gồm 14 họ protein khác nhau, bao gồm độc tố

cấu trúc ba ngón tay, Phospholipases, protein tiết giàu cysteine, yếu tố nọc rắn hổ mang, độc tố muscarinic, L-amino oxidase acid, protein giả thuyết, protein chứa ít cysteine, phosphodiesterase, protease, vespryn độc tố , Kunitz, yếu tố hoạt hoá tăng trưởng và những nhân tố khác (yếu tố đông máu, endonuclease, 5'-nucleotidase) Nghiên cứu về hệ phiên mã của tuyến nọc cũng cho thấy, có 23 họ độc tố được

phát hiện đối với rắn O hannah Trong đó, độc tố ba ngón tay (3FTxs) và

metalloproteases được xác định là có nhiều isoform nhất Hai họ này xuất hiện với

tỉ lệ gen phiên mã cao nhất, tiếp sau đó với thứ tự giảm dần lần lượt là Phospholipases A2, protein giàu cysteine, chất ức chế loại Kunitz (KUNs) và oxidase axit L-amino (LAAOs) Mười bảy họ khác với mức biểu hiện mRNA thấp, bao gồm cobra venom factors (CVFs), vespryn, natriuretic peptides (NPs), snake venom serine proteases (SVSPs), phosphodiesterases (PDEs), nerve growth factors (NGFs), acetylcholinesterases (AChEs), neprilysins, hyaluronidase, phopholipases

B (PLB), cystatins, dipeptidylpeptidase IV (DPP-IV), 5’nucleotidases (5’NUCs),

waprins, C-type lectins (CTLs), insulin-like growth factors (IGFs) và vascular endothelial growth factors (VEGFs)

1.4.2.1 LAAO

L-amino acid oxidase (LAAO) được phân lập từ nọc rắn O hannah LAAO

là một flavoprotein chứa hai tiểu đơn vị đồng nhất với mỗi tiểu đơn vị có khối lượng phân tử nằm trong khoảng 57-68 kDa LAAO xúc tác phản ứng loại amin của axit L-amino để tạo ra axit α-keto, hydrogen peroxide và amoniac Enzyme này đặc hiệu cao với L-amino acid, đặc biệt là những amino acid kị nước L-amino acid oxidase (LAAO, L-amino acid: oxidoreductase O2) có nhiều hoạt tính dược học như khả năng chống tăng sinh tế bào hay hoạt tính kháng khuẩn Các hoạt tính sinh học này chủ yếu gây ra bởi hydrogen peroxide được sản xuất trong quá trình khử amin

và các hoạt động gây độc tế bào thường thông qua con đường chết theo chương trình (apoptosis) Một số LAAO từ nọc rắn thể hiện độc tính gây chết ở mức độ trung bình, với chỉ số LD50 vào khoảng từ 5 đến 9 µg/g ở chuột

Hình 1.1 Phương thức xúc tác của LAAO

Không giống như LAAO trong nọc độc của rắn khác, LAAO của rắn hổ mang chúa O hannah, với trọng lượng phân tử 130 kDa, có một sự ổn định đối với nhiệt khác thường Tại pH 7.4, enzyme này vẫn giữ lại hoạt tính 100% sau khi ủ ở 37°C

trong 5 ngày Hơn nữa, LAAO của rắn O hannah ổn định ở điều kiện kiềm và

không bị bất hoạt khi làm đông cứng Do những đặc tính ổn định thuận lợi, LAAO

của rắn O hannah có một tiềm năng lớn hơn nhiều khi so sánh với các LAAO của

rắn độc khác LAAO của rắn O hannah được phát triển như một nhân tố chống ung

thư Enzyme LAAO này không phải là hợp chất gây tử vong chính của nọc, vì LAAO chỉ chiếm dưới 5% khối lượng khô của nọc (Tan và Saifuddin, 1989)

1.4.2.2 Hannahpep (fibrinolytic peptide)

Hannahpep được phân lập và tinh chế từ nọc độc của rắn hổ mang Ấn Độ O

hannah bằng sắc ký lớp mỏng, sau đó là sắc ký lỏng hiệu năng cao ngược pha Peptide này có tác dụng phân giải fibrinogen Trọng lượng phân tử của Hannahpep

là 610 Da Trình tự axit amin của Hannahpep là Arg, His, Ala, Arg, His, Asp Hannahpep có khả năng chống đông máu nhờ hoạt tính phân giải fibrinogen Tuy nhiên, peptide này không gây ra sự tan máu, xuất huyết, hoặc phân giải phospholipid Hannapep có thể có ứng dụng trị liệu tốt trong điều trị nghẽn hoặc tắc

mạch máu (Gomes và De, 1999)

1.4.2.3 Phospholipase A2 từ nọc độc của rắn hổ mang chúa

Phospholipase A2 (A-PLA2) tách từ nọc độc của O hannah là một protein có

tính axit, có tác dụng gây độc tế bào, kết tụ tiểu cầu, chống đông máu Trong huyết tương giàu tiểu cầu, PLA2 ức chế hiệu quả sự dính kết của tiểu cầu do adenosine diphosphate, collagen và acid arachidonic (Huang và cộng sự, 1997)

Hình 1.2 Phương thức xúc tác của PLA2

Những tác động này được cho là thông qua bởi phản ứng hóa học H2O2 tạo thành trong quá trình oxi hóa Những những tương tác trực tiếp giữa LAAO và các tế bào đích có thể đóng một vai trò quan trọng trong hoạt tính của phân tử (Zhang và cộng

sự, 2003)

1.4.2.4 Haditoxin

Haditoxin có tác dụng lên tế bào cơ ví dụ như alpha, beta, gamma, delta, tế bào thần kinh (α7, α3β2, and α4β2) hay thụ thể nicotinic acetylcholine (nAChRs) Nghiên cứu cấu trúc tinh thể cho thấy haditoxin là một homodimer Các tiểu đơn vị của haditoxin có cấu tạo ba thùy giống cấu tạo của độc tố thần kinh alpha hay kappa chuỗi ngắn Nghiên cứu đặc điểm sinh hóa cho thấy haditoxin tồn tại như một dimer trong dung dịch (Roy và cộng sự, 2010) Haditoxin có tác dụng dược lý đối kháng đối với tế bào cơ (alpha-beta-gamma-delta) và tế bào thần kinh (tương tác với thụ thể nAChRs - α7, α3-β2 và α4- β2 với ái lực cao nhất cho nAChRs - α7

Hình 1.3 Cấu trúc không gian của Haditoxin

Phân tích cấu trúc tinh thể với độ phân giải cao cho thấy haditoxin là một homodimer, giống như kappa-độc tố thần kinh chất thường tác động lên nAChRs α3-β2 và α4-β2 Tuy nhiên, có một điều thú vị là các tiểu đơn vị monomeric của haditoxin đã được bao gồm trong một nếp gấp của độc tố ba ngón tay điển hình của

chuỗi ngắn độc tố thần kinh alpha-curaremimetic Nghiên cứu sinh hóa xác nhận rằng haditoxin tồn tại như một loài dimer không cộng hóa trị trong dung dịch Sự giống nhau về cấu trúc của nó đối với độc tố thần kinh alpha chuỗi ngắn và độc tố thần kinh kappa, haditoxin bộ lộ khả năng đặc biệt đó là việc phong tỏa thụ thể nAChRs alpha 7 với IC50 là 180 nm, mà nó được ghi không phải bởi độc tố thần kinh alpha chuỗi ngắn hay độc tố thần kinh kappa

1.4.2.5 Độc tố neurotoxin

Độc tố thần kinh cấu trúc ba ngón tay đã được nghiên cứu rộng rãi về đặc tính liên kết ái lực cao với các thụ thể nicotinic acetylcholine (nAChRs), được biểu hiện rộng rãi trong các hệ thống thần kinh trung ương bao gồm các hàng rào mạch máu-não Trong phân tử này, 2 phân của nó được coi là vùng gắn với nAChRs, và nhờ đó, chúng có tiềm năng đối với việc tăng cường hệ thống phân phối thuốc trong não Nghiên cứu cho thấy, vùng 2 của độc tố b (KC2S) trong nọc rắn O hannah có khả năng gắn cao và cạnh tranh đới với nAChR Thêm vào đó KC2S cũng phát huy tác dụng tiêu hóa nội bào ở tế bào biểu mô não

Hình 1.4 Cấu trúc không gian của Neurotoxin

Một chất độc thần kinh, Oh9-1, từ nọc độc của rắn hổ mang chúa O hannah được phân lập bởi phương pháp sắc ký trao đổi ion và HPLC đảo pha Phân tích trình tự amino axit cho thấy Oh9-1 gồm 57 axit amin và tám gốc cysteine tự do Protein

này chủ yếu được tạo thành với cấu trúc beta khi xác định bằng phổ CD Oh9-1 ức chế sự co cơ gây ra bởi carbachol theo cách không thể đảo ngược và liều để đạt được sự ức chế 50% bằng xấp xỉ bốn lần của alpha-bungarotoxin Vì những gốc axit amin liên quan chặt chẽ đối với việc gắn vào thụ thể acetylcholine không được bảo tồn cao trong phân tử này nên có thể nói Oh9-1 là mọt dạng mới của chất độc thần kinh có cấu trúc khác biệt với độc tố thần kinh alpha

1.4.2.6 Serine protease inhibitor

Serine protease được phân phối rộng rãi trong nọc rắn của họ rắn lục và hiếm xuất hiện trong nọc rắn hổ Tuy nhiên gần đây, một loại enzyme phân giải fibrin, OhS1, được phân lập từ nọc độc của rắn hổ chúa O hannah OhS1 được xác định là một serine protease OhS1 gồm một phân tử peptide tín hiệu gồm 18 axit-amin, một peptide hoạt hóa giả định 6 axit amin và một protein trưởng thành gồm 236 axit

amin OhS1 của O hannah có độ tương đồng 60% đối với serine protease của họ

rắn lục và họ rắn nước Những phân tích về phát sinh loài chỉ ra rằng serine protease trong nọc độc rắn có thể có chung một tổ tiên

1.4.2.6 Ohanin

Ohanin một protein mới được từ nọc rắn hổ chúa O hannah đã được xác định trình

tự axit amin Ohanin là một protein nhỏ chứa 107 amino acid có khối lưng phân tử

là 11.951 Dalton Theo kết quả đánh giá quang phổ ion hóa, Ohanin không giống với bất kì protein đã được biết từ nọc rắn hổ nào, đây là những thành viên đầu tiên

của một họ protein mới của nọc rắn O hannah Nó có sự tương đồng đối với vùng

PRY và SPRY của môt số protein khác Ohanin không có tác dụng độc hại với nồng

độ lên đến 10 mg/kg khi tiêm màng bụng ở chuột Ohanin làm giảm sự vận động phụ thuộc vào liều lượng và có tính ổn định rõ rệt ở chuột

1.5 Bệnh béo phì

Theo thông báo của tổ chức y tế thế giới WHO, tính đến hết năm 2015 trên thế giới

có khoảng 2,1 tỉ người thừa cân và béo phì Đây là một con số báo động đối với xã hội Béo phì là một vấn đề y tế công cộng có ảnh hưởng quan trọng đối với các nước đang phát triển và phát triển Những thiệt hại về người và của do béo phì gây nên là rất lớn Nghiên cứu cho thấy, béo phì là kết quả của sự mất cân bằng giữa việc phát sinh và tiêu hao năng lượng trong cơ thể Béo phì nguyên nhân làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh mãn tính như tiểu đường type 2, tim mạch, viêm nhiễm, thậm chí là ung thư

Nguyên nhân gây béo phì

Chế độ ăn uống nhiều calories, ăn thức ăn nhanh, bỏ qua bữa ăn sáng, ăn hầu hết lượng calo vào ban đêm, tiêu thụ nhiều calo và ăn phần quá nhiều, tất cả đóng góp cho tăng cân Việc ngủ it hơn bảy giờ một đêm có thể gây ra những thay đổi về kích thích tố làm tăng sự thèm thức ăn có nhiều calo và carbohydrates, có thể góp phần tăng cân Ngoài ra, một số thuốc chống trầm cảm, thuốc chống động kinh, thuốc tiểu đường, thuốc chống loạn thần, steroids và thuốc chẹn beta có thể dẫn đến tăng cân nếu không cân bằng thông qua chế độ ăn uống hay hoạt động thể lực

Trong cơ thể, béo phì là kết quả của sự tăng lên về số lượng cũng như kích thước của các tế bào mỡ trắng Sự tích lũy lipid bên trong tế bào làm tế bào trương lên kết hợp với sự gia tăng số lượng các tế bào này chính là nguyên nhân của các khối mỡ

dư thừa ở người béo phì

đó phẫu thuật giảm cân cũng là một liệu pháp

Các loại thuốc giảm cân như orlistat (Xenical), lorcaserin (Belviq), hỗn hợp phentermine và topiramate (Qsymia), hỗn hợp buproprion và naltrexone (Contrave) hay và liraglutide (Saxenda) thường được sử dụng Hầu hết các loại thuốc này tác động lên trung khu ăn thần kinh làm giảm cảm giã thèm ăn Tuy nhiên các loại thuốc này được công bố là nguyên nhân gây ra rất nhiều tác dụng phụ phụ như mất ngủ, tăng huyết áp, tăng nhịp tim, nhức đầu, khô miệng, chóng mặt Chính vì vậy, những liêu pháp thay thế luôn rất cần thiết để có thể điều trị bệnh béo phì mà không gây ra tác dụng phụ

1.6 Tổng quan về dòng tế bào mô mỡ 3T3-L1

Mô mỡ (adipose tissue) được đặc trưng bởi sự không đồng nhất trong thành phần tế bào Trong thành phần, chúng ta có thể tìm thấy các tế bào tạo mỡ (adipocyte), các nguyên bào mỡ (preadipocyte), nguyên bào sợi (fibroblast), các tế bào nội mô và các tế bào gốc đa tiềm năng (multipotent stem cell) có thể biệt hóa thành nhiều dạng tế bào khác nhau

Nhìn chung, mô mỡ chứa khoảng một phần ba các tế bào tạo mỡ trưởng thành, hai phần ba còn lại là tổ hợp của các tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cell – MSC), các tế bào điều hòa T, tế bào tiền thân nội mô, đại thực bào, và các nguyên bào mỡ trong các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triển Các nguyên bào mỡ

có khả năng tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào mỡ trưởng thành, củng cố sự mềm dẻo của mô mỡ và xác định khả năng mở rộng của mô trong suốt vòng đời