Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn tại khoa Công nghệ Sinh học
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
––––––––––––––––––––
ĐINH THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA VITAMIN C LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, CHU KỲ TẾ BÀO VÀ APOPTOSIS
CỦA TẾ BÀO UNG THƯ DẠ DÀY
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG
THÁI NGUYÊN - 2019
Trang 2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn tại khoa Công nghệ Sinh học, trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, em đã nhận
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
––––––––––––––––––––
ĐINH THỊ HIỀN
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA VITAMIN C LÊN SỰ TĂNG TRƯỞNG, CHU KỲ TẾ BÀO VÀ APOPTOSIS
CỦA TẾ BÀO UNG THƯ DẠ DÀY
Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
Mã số: 8 42 02 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG
Người hướng dẫn khoa học: TS Trương Phúc Hưng
THÁI NGUYÊN - 2019
Trang 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn tại khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, em đã nhận được
sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên và cán
bộ trong khoa và trường
Đầu tiên, em xin trân trọng cảm ơn TS Trương Phúc Hưng đã hướng dẫn
em hoàn thành luận văn này
Để có được kết quả học tập như ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo - TS Nguyễn Phú Hùng – Trưởng khoa Công nghệ sinh học, Thầy luôn dành thời gian để hướng dẫn, chỉ bảo em trong quá trình thực hiện luận văn này
Xin trân trọng cảm ơn ThS Ngô Thu Hà đã giúp đỡ em trong các nghiên cứu thực nghiệm tại phòng Thí nghiệm của Khoa Xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ phận Sau đại học của Nhà trường đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình em học tập tại trường
Em cũng xin cảm ơn Ban lãnh đạo và quý đồng nghiệp khoa Cận lâm sàng – Trung tâm Y tế huyện Đầm Hà, tới người thân trong gia đình và những người bạn đã luôn gắn bó với em, là nguồn động lực cho em tiếp tục phấn đấu trong học tập, rất mong được nhận sự đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học cùng các bạn bè đồng nghiệp
Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2019
Học viên
Đinh Thị Hiền
Trang 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Mọi kết quả thu được trong luận văn không chỉnh sửa, sao hoặc chép từ các nghiên cứu khác Mọi trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc Tất
cả các số liệu trong luận văn này chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác Nếu có điều gì sai trái tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2019
Người viết cam đoan
Đinh Thị Hiền
Trang 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
5-hmC : 5- hydroxymethycytosine
AA : Axit Ascoricic
CA : Carbohydrate antigen
CEA : Carcinoembryonic antigen
DHA : Dehydroascorbic acid
GLUT : Vận chuyển hexose
GSH : Glutathione
H pylori : Helicobacter pylori
MNNG :N -methyl- N '-nitro- N –nitrosoguanidine
NADPH : Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate NOC : Hợp chất N-nitroso gây ung thư
RBC : Số lượng hồng cầu trong máu
ROS : Loại oxy phản ứng
SVCT : Vận chuyển natri – vitamin C
UTBM : Ung thư biểu mô
UTDD : Ung thư dạ dày
CSC : Tế bào gốc ung thư
Trang 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
LỜI CAM ĐOAN ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
MỞ ĐẦU 1
1 Đặt vấn đề 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Nội dung nghiên cứu 2
1.1 Dịch tễ học ung thư dạ dày 3
1.1.1 Tình hình ung thư dạ dày trên thế giới và trong nước 3
1.1.2 Yếu tố nguy cơ của bệnh lý và nguyên nhân phát sinh ung thư dạ dày 4
1.1.3 Phân loại học của ung thư dạ dày 6
1.2 Vitamin C 10
1.2.1 Cấu trúc của vitamin C 10
1.2.2 Hấp thu và chuyển hóa vitamin C ở đường ruột 11
1.2.3 Chức năng sinh lý của vitamin C trong cơ thể 13
1.2.4 Vitamin C trong điều trị ung thư 14
1.2.5 Các nghiên cứu về vai trò của vitamin C trong ung thư dạ dày 16
1.3 Chu kỳ tế bào 18
1.3.1 Khái niệm chu kỳ tế bào 18
1.3.2 Các giai đoạn trong chu kỳ tế bào 18
1.3.3 Vai trò của chu kỳ tế bào trong việc hình thành khối u 21
1.4 Apoptosis 22
1.4.1 Khái niệm apoptosis 22
1.4.2 Vai trò của apoptosis trong ung thư 23
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHÊN CỨU 25
2.1 Vật liệu nghiên cứu 25
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2.2 Địa điểm và thời gian 28
2.3 Phương pháp nghiên cứu 28
2.3.1 Nuôi cấy tế bào ung thư 2D và xử lý với Vitamin C 28
2.3.3 Phân tích chu kỳ tế bào và apoptosis bằng Flow cytometry 30
2.3.4 Phân tích khả năng di cư của tế bào 30
2.3.5 Nuôi cấy tumorsphere 30
2.3.6 Phương pháp xử lí số liệu 31
3.1 Tác động của vitamin C lên sự tăng sinh tế bào 32
3.2 Tác động của vitamin C lên kiểu hình tế bào 34
3.3 Ảnh hưởng của vitamin C lên chu kỳ tế bào 35
3.4 Ảnh hưởng của vitamin C lên apoptosis của tế bào 36
3.5 Ảnh hưởng của vitamin C lên sự di trú của tế bào 38
3.6 Ảnh hưởng của vitamin C lên sự hình thành tumorsphere của tế bào 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
Trang 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.2 Đặc điểm của ung thư tế bào biểu mô dạ dày ở các giai đoạn khác nhau. 10
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Ung thư biểu mô tuyến biệt hóa trung bình và kém ở mô
dạ dày [51] 7
Hình 1.2 Ung thư tế bào dạng nhẫn ở mô dạ dày 8
Hình 1.3 Acid L – ascorbic, acid ascorbate (C 6 H 8 O 6 ) 11
Hình 1.4 Chuyển hoá vitamin C [13] 12
Hình 1.5 Trao đổi chất của vitamin C [24] 14
Hình 1.6 Tổng quan về chu kỳ tế bào 19
Hình 1.7 Tế bào bình thường (trên) và tế bào đang chết rụng (dưới) 23
Hình 2.1 Hệ thống kính hiển vi soi ngược 26
Hình 2.2 Tủ ấm CO 2 Memmert – Đức + hệ thống cấp CO 2 26
Hình 2.3 Hệ thống phân tích dòng chảy tế bào 27
Hình 2.4 Buồng thao tác an toàn sinh học cấp II Thermo Fisher Scientific - Mỹ 27
Hình 3.1 Ảnh hưởng của vitamin C lên sự tăng sinh tế bào (n = 3, *p
Bookmark not defined
Hình 3.3 Ảnh hưởng của vitamin C lên chu kỳ tế bào (n = 3,*p
<0,05 A) sự thay đổi về chu kỳ tế bào (tỷ lệ %) khi xử lý tế bào với vitamin C ở nồng độ khác nhau B) hình ảnh minh họa ảnh hưởng
Hình 3.4 Ảnh hưởng của vitamin C lên apoptosis của tế bào [60]
Error! Bookmark not defined
Hình 3.5 Ảnh hưởng của vitamin C lên sự di trú của tế bào Thang
Hình 3.6 Ảnh hưởng của vitamin C lên sự hình thành tumorsphere của tế bào ung thư dạ dày MKN45 sau 48h nuôi cấy Thang đo
Trang 10Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề
Ung thư dạ dày là một loại là dạng ung thư phổ biến thứ 5 và là nguyên nhân gây tử vong thứ 3 trong nhóm ung thư Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), ung thư dạ dày gây ra 783.000 cái chết trên toàn thế giới vào năm
2018 Tỷ lệ mắc ung thư dạ dày ở nam giới thường gấp 1,5 -2 lần so với nữ giới
Việt Nam thuộc nhóm 20 quốc gia có tỷ lệ mắc ung thư dạ dày cao nhất thế giới, với tỷ lệ mắc mới khoảng 16,1 trường hợp trên 100 nghìn dân [15] Khoảng trên 70% trường hợp ung thư dạ dày được phát hiện ở giai đoạn muộn đã dẫn tới tỷ lệ tử vong cao Bệnh thường không có những triệu chứng
rõ ràng ở giai đoạn đầu và khi xuất hiện những triệu chứng cụ thể thì thường
đã có dấu hiệu di căn đến các bộ phận khác của cơ thể
Trong điều trị ung thư nói chung và ung thư dạ dày nói riêng thì 3 phương pháp phổ biến nhất đang được sử dụng gồm: Phẫu thuật, hóa trị liệu
và xạ trị liệu Hóa trị liệu là sử dụng thuốc chống ung thư có độc tính cao, nhắm vào các tế bào phân chia Các thuốc được sử dụng trong hóa trị liệu truyền thống hiện nay gây chết không chọn lọc cho các tế bào và do thường
có nhiều tác dụng phụ cho cơ thể, ảnh hưởng đến chức năng của hệ thống miễn dịch, hệ thống tiêu hóa, gan, thận…làm suy giảm nhanh chóng sức khỏe của người bệnh sau các chu kỳ điều trị Mặt khác, điều trị bằng phương pháp hóa trị phổ biến như hiện nay thường dẫn tới tỷ lệ tái phát khối u sau điều trị là rất cao do một số tế bào có khả năng kháng thuốc
Một trong những cách tiếp cận hiện đại trong nghiên cứu liệu pháp điều trị ung thư là hướng tới các hợp chất, các thuốc có trong tự nhiên ít gây độc cho
cơ thể và có tác dụng điều trị chọn lọc, ít nguy cơ tạo ra kháng thuốc Vitamin
là nhóm các phân tử hữu cơ rất cần thiết cho cơ thể sinh vật dù với lượng rất nhỏ Vitamin C tham gia vào nhiều phản ứng trong cơ thể, hoạt động như một
Trang 11Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
chất chống oxy hóa trong tế bào làm tăng sự miễn dịch cho cơ thể chống lại bệnh tật trong đó có ung thư Trong một vài năm trở lại đây, vitamin C là đối tượng được quan tâm đặc biệt trong các nghiên cứu về chống ung thư ở một số dạng ung thư khác nhau như ung thư vú, ung thư gan, ung thư phổi Công dụng của vitamin C không phải ai cũng biết được một cách đầy đủ, vậy sử dụng vitamin C thật sự có khả năng điều trị ung thư hay không ? Đây chính là lý do
để chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu tác động của Vitamin
C lên sự tăng trưởng, chu kỳ tế bào và apoptosis của tế bào ung thư dạ dày”
2 Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá tác động của vitamin C lên kiểu hình, sự tăng trưởng, chu kỳ, apoptosis, khả năng di trú và khả năng hình thành tumorsphere của tế bào ung thư dạ dày
3 Nội dung nghiên cứu
- Phân tích ảnh hưởng vitamin C lên sự sinh trưởng tế bào ung thư dạ dày MKN45
- Đánh giá tác động của vitamin C lên kiểu hình tế bào ung thư dạ dày MKN45
- Phân tích ảnh hưởng của vitamin C lên chu kỳ tế bào ung thư dạ dày MKN45
- Phân tích sự tác động vitamin C lên quá trình apoptosis của tế bào ung thư dạ dày MKN45
- Phân tích tác động của vitamin C lên khả năng di trú của tế bào ung thư
dạ dày MKN45
- Phân tích ảnh hưởng của vitamin C lên sự hình thành các tumorsphere của dòng tế bào ung thư dạ dày MKN45
Trang 12Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Dịch tễ học ung thư dạ dày
1.1.1 Tình hình ung thư dạ dày trên thế giới và trong nước
Ung thư dạ dày là các tế bào của dạ dày phát triển mất kiểm soát, tạo thành các khối u tại dạ dày, có thể lan ra xung quanh và các cơ quan xa hơn (di căn
xa) Bệnh liên quan đến vi khuẩn Helicobacter pylori, chế độ ăn uống và một
số yếu tố địa lý, môi trường Bệnh thường diễn biện âm thầm ở giai đoạn sớm nên người bệnh thường được phát hiện khi đã ở giai đoạn muộn Ung thư dạ dày có thể phát triển ở bất cứ phần nào của dạ dày, có thể lan ra khắp dạ dày
và đến các cơ quan khác của cơ thể, đặc biệt là thực quản, phổi, hạch bạch huyết
và gan, nhưng hay gặp nhất là ở vị trí dạ dày là 1/3 dưới, tức ung thư vùng hang môn vị Tỷ lệ này ở Mỹ là 45% và ở Việt Nam theo nhiều thống kê có tới hơn 80% [1] [2] [3]
Các nước có tỷ lệ mắc ung thư dạ dày cao thuộc vùng Đông Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc) Liên Xô cũ, Nam Mỹ, vùng Caribe và Nam Âu Các nước có tỷ lệ mắc bệnh thấp thuộc vùng Nam Á ( Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan), Bắc Mỹ, Úc và Châu Phi [38]
Tổ chức Y tế thế giới (WHO) vừa công bố tình hình ung thư hiệu chỉnh theo độ tuổi tại 185 quốc gia và vùng lãnh thổ Theo đó, Việt Nam xếp vị trí 99/185 quốc gia và vùng lãnh thổ với tỉ lệ mắc ung thư 151,4/100.000 dân, xếp
19 châu Á và thứ 5 tại khu vực Đông Nam Á Theo thống kê của WHO, số ca mắc mới ung thư tại Việt Nam không ngừng tăng, từ 68.000 ca năm 2000 lên 126.000 năm 2010 Năm 2018, số ca mắc mới tăng lên gần 165.000 ca/96,5 triệu dân, trong đó gần 70% trường hợp tử vong, tương đương 115.000 ca Tính chung cả 2 giới, 5 loại ung thư có tỉ lệ mắc nhiều nhất tại Việt Nam gồm: Ung thư gan, hơn 25.000 ca (15,4%), kế đó là ung thư phổi (14,4%), ung thư dạ dày (10,6%), ung thư vú, ung thư đại tràng [41] Như vậy, mỗi năm ước tính có từ
Trang 13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
15.068-16.114 người mắc bệnh, trong số này có từ 11.327-12.098 người tử vong do ung thư dạ dày [8]
Về phân bố ung thư dạ dày ở Việt Nam, Hà Nội chiếm 33,2%, các tỉnh miền Trung 14% và ở Thành phố Hồ Chí Minh thấp hơn nhiều với 2,2% [9] Trong khi đó ở Thừa Thiên Huế ung thư dạ dày chiếm 14,7% và đứng hàng thứ
2 trong tổng số các loại ung thư ở Huế [6] Tỷ lệ ung thư dạ dày ở nam nhiều hơn nữ, ở hầu hết các báo cáo đã được công bố Bệnh ít thấy ở lứa tuổi dưới
40, tỷ lệ ung thư dạ dày tăng dần sau tuổi 40 và đạt đỉnh cao ở độ tuổi 70 [55] Nhiều nghiên cứu về dịch tễ cho thấy tỷ lệ mắc ung thư dạ dày cao thường xảy
ra ở tầng lớp dân cư có điều kiện kinh tế xã hội thấp [4]
1.1.2 Yếu tố nguy cơ của bệnh lý và nguyên nhân phát sinh ung thư dạ dày
Nhiễm vi khuẩn Helicobacter pylori (H pylori): nhiều tài liệu đã xác định
vi khuẩn H pylori là nguyên nhân chính có thể gây viêm loét dạ dày, loạn sản,
dị sản, từ đó làm tăng nguy cơ ung thư dạ dày Trong nghiên cứu của Nguyễn
Xuân Vinh cho thấy, nguy cơ mắc ung thư dạ dày khi nhiễm H pylori là 5 lần
và nếu nhiễm H pylori với kiểu gen CagA (cytotoxin-associated gen A) thì
nguy cơ này còn cao hơn nữa, khoảng 10 lần Năm 1994, Tổ chức Y tế Thế giới
đã thông báo H pylori là yếu tố gây ung thư dạ dày nhóm I Tuy vậy, tỷ lệ nhiễm H pylori ở những bệnh nhân viêm dạ dày mãn (30-50%) và ung thư dạ
dày (80-97,6%) nếu có CagA và VagA (Vacuolating cytotoxin) dương tính
Một số tác giả cho rằng, con đường từ nhiễm H pylori đến ung thư dạ dày như sau: Nhiễm trùng lâu dài H pylori gây ra viêm dạ dày mãn tính, tiến triển theo
hướng viêm dạ dày teo, chuyển sản ruột, loạn sản và cuối cùng là biến đổi ác
tính niêm mạc dạ dày [5] Ngoài H pylori là yếu tố nguy cơ chính còn có các
yếu tố nguy cơ khác làm tăng nguy cơ trở thành ung thư dạ dày
Trang 14Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Cho đến nay, người ta đã xác định có nhiều nguyên nhân gây ra ung thư
dạ dày nhưng cơ chế chính xác còn chưa rõ Có những giả thuyết về nguyên nhân được nhiều người công nhận bao gồm:
Yếu tố môi trường và chế độ ăn uống: Quỹ Nghiên cứu Ung thư Thế giới/Viện Nghiên cứu Ung thư Hoa Kỳ (WCRF/AICR) đã kết luận rằng: Muối cũng như thực phẩm được bảo quản bằng muối, có lẽ là nguyên nhân của ung thư dạ dày Đây là yếu tố đóng vai trò quan trọng, một nghiên cứu thấy tỷ lệ mắc bệnh của người Nhật di cư sang Mỹ thấp hơn so với người bản địa đã chứng minh vai trò của môi trường sống và chế độ ăn uống Nhiều nghiên cứu
đã chứng minh vai trò của chế độ ăn uống có liên quan đến sự xuất hiện của ung thư dạ dày, họ kết luận rằng các thức ăn tươi, hoa quả tươi như cam, chanh tăng chất xơ, thức ăn giàu vitaim A, C, các yếu tố vi lượng như kẽm, đồng, sắt, magie làm giảm nguy cơ mắt ung thư dạ dày Các yếu tố có thể làm tăng nguy
cơ mắc ung thư dạ dày gồm sử dụng hàm lượng muối cao trong thức ăn, thức
ăn có chứa hàm lượng nitrat cao, chế độ ăn ít vitamin A,C, ăn những thức ăn khô và thức ăn hun khói hoặc muối dầm, rượu thuốc lá…[5] [30]
Bằng phương pháp chẩn đoán huyết thanh, tỷ lệ huyết thanh dương tính
với H pylori trong ung thư dạ dày là 64-70% H pylori ước tính gây ra 65%
đến 80% của tất cả các trường hợp ung thư dạ dày, tương đương với 660.000 trường hợp mới hàng năm [21]
Virus Epstein- Barr: Genome của virus này đã được phát hiện thấy ở một
số bệnh nhân ung thư dạ dày Nó ít liên quan hơn ở những bệnh nhân ung thư
dạ dày dưới 35 tuổi, ung thư tâm vị, ung thư mỏm cụt Trong những năm gần đây, nhiều tác giả thống kê ung thư mỏm cụt dạ dày sau cắt đoạn trong bệnh loét dạ dày thời gian từ 15-20 năm tỉ lệ khoảng 0,5-17% Cũng có ý kiến giải thích là do phẫu thuật thúc đẩy sự phát triển của loại vi khuẩn sinh nitrit trong
dạ dày và dẫn đến hậu quả phát triển dị sản ruột, từ đó dễ hình thành ung thư
Trang 15Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
dạ dày Tỷ lệ ung thư mỏm cụt dạ dày sau phẫu thuật cắt đoạn theo Billroth II cao hơn BillrothI [7]
Yếu tố di truyền: Ước tính ung thư dạ dày có tính chất gia đình chiếm tỷ
lệ từ 1% đến 15% trong tổng số bệnh nhân mắc ung thư dạ dày, mặc dù ung thư
dạ dày có thể là một bệnh có tính chất gia đình nhưng hiện nay chưa chứng minh được yếu tố di truyền có liên quan đến ung thư dạ dày hay không Shinmura đã nghiên cứu DNA của các bệnh nhân ung thư dạ dày mang tính chất gia đình và kết luận sự sửa chữa DNA không phù hợp, sự đột biến gen p53
và gen E-cadhein không gây nên ung thư dạ dày
Nhóm máu: Có mối liên quan giữa tỉ lệ mắc bệnh ung thư dạ dày cao với người có nhóm máu A so với các nhóm máu khác, theo Arid (1953) thì nhóm máu A gấp 1,2 lần nhóm O, còn 16-20% với lý do không rõ [28]
1.1.3 Phân loại học của ung thư dạ dày
Đại thể của ung thư dạ dày:
Ung thư giai đoạn sớm: Mô ung thư khu trú ở lớp viêm mạc và dưới niêm mạc, chưa xâm lấn qua lớp cơ, hiếm gặp di căn trong giai đoạn này
Ung thư giai đoạn muộn: Ở giai đoạn này khối u thường có kích thước lớn, phát triển xâm nhập vào cơ thành dạ dày, có thể tới thanh mạc, xâm lấn vào các tạng lân cận và thường có di căn hạch quanh dạ dày hoặc di căn xa Tổn thương gặp là sùi, loét, xâm nhập Các tổn thương này có thể xen lẫn nhau Tùy theo tổn thương nào chiếm ưu thế người ta chia thành các loại sau:
Vi thể của ung thư dạ dày:
Ung thư biểu mô tuyến ở dạ dày (adenocarcinoma) là u biểu mô ác tính, bắt nguồn từ tế bào biểu mô tuyến ở niêm mạc dạ dày Ung thư dạ dày đa số
là ung thư biểu mô tuyến (90%) [51] Về mặt mô bệnh học, có hai loại ung thư biểu mô tuyến dạ dày chính (theo phân loại Lauren) là: dạng ruột và dạng phân tán Ung thư biểu mô tuyến thường xâm lấn nhanh chóng vào thành dạ dày,
Trang 16Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
xâm nhập sang cơ niêm mạc (muscularis mucosae), lớp dưới niêm mạc, và đến lớp cơ trơn của thành ống tiêu hóa Các tế bào ung thư biểu mô tuyến dạng ruột có cấu trúc hình ống bất thường, phân bố thành nhiều lớp, có nhiều ống tuyến, giảm cấu trúc đệm (stroma) Thông thường, chuyển sản ruột cũng hay xảy ra ở các vùng niêm mạc xung quanh Tùy vào cấu trúc tuyến, sự đa hình thái và sự tiết dịch của tế bào mà ung thư biểu mô tuyến có thể có 3 cấp độ biệt hóa: tốt, trung bình và kém Trong ung thư biểu mô tuyến dạng phân tán (dạ dày có dạng như cái chai/lọ bằng da, ung thư xơ cứng, chứa nhiều dịch nhày, dịch keo), các tế bào ung thư thường không liên kết và tiết dịch thẳng vào khoảng khe ngoại bào tạo ra những khoang lớn chứa chất nhày/chất keo Tế bào ung thư ở thể này ít có sự biệt hóa rõ ràng Kiểu hình tế bào đặc trưng bởi
nhân tế bào nằm gần rìa của tế bào, tạo nên dạng "tế bào dạng nhẫn"
Khoảng 5% ung thư dạ dày là ung thư bạch huyết (lymphoma) (MALTomas, hoặc MALT lymphoma), ngoài ra còn có u cấu trúc đệm [52]
Hình 1.1 Ung thư biểu mô tuyến biệt hóa trung bình và kém ở mô dạ dày [51]
Trang 17Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 1.2 Ung thư tế bào dạng nhẫn ở mô dạ dày
Có nhiều hệ thống phân loại mô học ung thư biểu mô dạ dày khác nhau Năm 2000, Tổ chức Y tế Thế giới đã công bố một bảng phân loại mới Phân loại này đã gồm cả phân loại của Lauren (gồm hai typ: ruột và lan tỏa) vào bảng phân loại của WHO các typ mô học được mã hóa, loại mô học ung thư biểu mô
tế bào nhỏ được bổ sung [12]
Bảng 1.1 Bảng phân loại các dạng Ung thư biểu mô
Tân sản nội biểu mô tuyến 8140/0
Kiểu giống tế bào biểu mô ruột 8140/3
UTBM dang tuyến ống nhỏ 8211/3
UTBM dạng tuyến nhày 8480/3
UTBM dạng tuyến- vảy 8560/3
UTBM không biệt hóa 8020/3
Các loại khác Carcinoid (u nội tiết biệt
hóa cao)
8240/3
Trang 18Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hệ thống phân loại ung thư được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện
nay được gọi là TNM Trong đó, T viết tắt cho Tumor – khối u nguyên phát
N là Node – Hạch bạch huyết và M là Metastase – Di căn Mỗi chữ cái được
gán với một số để giúp đánh giá các giai đoạn tổng thể của bệnh ung thư [5]
Phân loại TNM ung thư biểu mô dạ dày (WHO 2000):
T U nguyên phát (Tumor)
TX U nguyên phát không đánh giá được
T0 Không có bằng chứng của U nguyên phát
Tis Ung thư biểu mô tại chỗ; U nội biểu mô không có xâm nhập mô đệm T1 U xâm nhập mô đệm hoặc dưới niêm mạc
T2 U xâm nhập lớp đệm, cơ hoặc dưới thanh mạc
T3 U xâm nhập qua thanh mạc (phúc mạc tạng không có xâm nhập vào các cấu trúc phụ cận)
T4 U xâm nhập vào các cấu trúc phụ cận
N Hạch bạch huyết vùng (Lympho Node)
NX Hạch bạch huyết vùng không được đánh giá
N0 Không di căn hạch lymopho vùng
Trang 19Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Bảng 1.2 Đặc điểm của ung thư tế bào biểu mô dạ dày ở các giai đoạn
có thể yêu cầu chụp cắt lớp CT, chụp cắt lớp PET, hoặc làm siêu âm nội soi, hoặc các xét nghiệm khác để kiểm tra những vùng trên Cũng có thể kiểm
tra dấu ấn ung thư trong máu
1.2 Vitamin C
1.2.1 Cấu trúc của vitamin C
Trang 20Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Vitamin C hay còn gọi là ascoricic acid, là một carbohydrate phân tử thấp, phổ biến và hòa tan trong nước [50] Trong các chức năng sinh đã biết, vitamin
C hoạt động như một chất khử, nó cho một electron cho cơ chất trong khi bản thân nó bị oxy hóa thành gốc ascorbyl - một gốc tự do tương đối ổn định Hai phân tử gốc tự do ascorbyl có thể phân hủy thành 1 phân tử ascorbate và 1 phân
tử acid dehydroascorbic, tương ứng với dạng khử và oxy hóa hoàn toàn vitamin
C
Hình 1.3 Acid L – ascorbic, acid ascorbate (C 6 H 8 O 6 )
Dưới dạng ascorbate - nó thực hiện nhiều chức năng sinh lý trong cơ thể
con người với vai trò như một chất nền enzyme và/hoặc đồng yếu tố (cofactor), tham gia vào các quá trình tổng hợp collgen, carnitine, dẫn truyền thần kinh, sự tổng hợp và dị hóa của tyrosine, và sự trao đổi chất của microsome Trong quá trình sinh tổng hợp, ascorbate đóng vai trò là chất khử, cho các electron và ngăn chặn quá trình oxy hóa để giữ các nguyên tử sắt và đồng ở trạng thái khử Vitamin C được hấp thụ trong cơ thể bằng cách vận chuyển tích cực và khuếch tán đơn giản Vận chuyển phụ thuộc vào phức hệ vận chuyển Natri-ascorbate Co-Transporters (SVCTs) và Hexose vận chuyển (GLUT) Mặc dù, acid dehydroascorbic được hấp thụ ở tốc độ cao hơn ascorbate, lượng acid dehydroascorbic tìm thấy trong huyết tương và mô dưới bình thường điều kiện
là thấp, vì các tế bào nhanh chóng giảm acid dehydroascorbic thành ascorbate
1.2.2 Hấp thu và chuyển hóa vitamin C ở đường ruột
Trang 21Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Vitamin C được hấp thụ từ ruột non ở người, đạt được nồng độ vitamin C trong huyết tương tối đa khoảng 120-80 phút sau khi uống Ngoài ra, vitamin
C có thể bị oxy hóa trong ruột Sau khi hấp thụ, vì vitamin C tan trong nước,
nó được phân phối từ máu đi khắp không gian ngoại bào Nồng độ vitamin C trong mô phụ thuộc vào nồng độ vitamin C trong huyết tương và dịch ngoại bào, do đó phụ thuộc vào chế độ ăn uống của vitamin C Nồng độ vitamin C, thường là mM, nếu vượt quá mức cần thiết nó có thể hoạt động như một coenzyme
Hình 1.4 Chuyển hoá vitamin C [13]
Ngược lại với các mô khác, hồng cầu tiếp nhận vitamin C thông qua con đường dehydroascorbic acid Các tế bào tiền thân erythroid có chất vận chuyển SVCT2, nhưng chúng bị mất đi trong quá trình trưởng thành, do đó hồng cầu lưu hành không có bất kỳ chất vận chuyển vitamin C nào Hồng cầu lưu hành
có nồng độ vitamin C thấp hơn đáng kể so với huyết tương Các hồng cầu có thể làm giảm dehydroascobic acid (DHA) thông qua protein glutaredoxin Các hồng cầu không phải là nơi dự trữ vitamin C huyết tương dựa trên dòng chảy trực tiếp từ hồng cầu, mặc dù giả thuyết này đã được xem xét [36] Vì dòng ascorbate từ hồng cầu lưu hành tương đối chậm [24] Hồng cầu có số lượng
Trang 22Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
nhiều hơn các tế bào máu khác, chúng chiếm phần lớn lượng vitamin C trong các tế bào máu lưu thông [34]
1.2.3 Chức năng sinh lý của vitamin C trong cơ thể
Vitamin C là một vi chất thiết yếu cho người và động vật Nó là một chất chống oxy hóa mạnh và là đồng yếu tố cho một họ các enzyme điều hòa sinh tổng hợp của các gen Vitamin C góp phần bảo vệ hệ thống miễn dịch bằng cách hỗ trợ các chức năng tế bào khác nhau của cả hệ thống miễn dịch bẩm sinh
và thích nghi Vitamin C tăng cường chức năng của hàng rào biểu mô chống lại các tác nhân gây bệnh và thúc đẩy hoạt động chống oxy hóa, do đó có khả năng bảo vệ cơ thể, chống lại stress oxy hóa do môi trường gây ra Vitamin C tích lũy trong các tế bào thực bàonhư bạch cầu trung tính và có thể tăng cường hóa trị liệu, thực bào, tạo ra các loại oxy phản ứng và cuối cùng là tiêu diệt vi khuẩn Vitamin C cũng cần thiết cho apoptosis và giải phóng bạch cầu trung tính đã chi từ các vị trí bị nhiễm bởi đại thực bào, do đó làm giảm hoại tử/NETosis và tổn thương mô tiềm ẩn
Vitamin C là một chất chống oxy hóa hiệu quả cao, do đó bảo vệ các phân
tử sinh học quan trọng (protein, lipid, carbohydrate và acid nucleic) khỏi bị hư hại bởi các chất oxy hóa được tạo ra trong quá trình chuyển hóa tế bào bình thường và thông qua tiếp xúc với độc tố và chất ô nhiễm (ví dụ: khói thuốc lá) [19] Vitamin C cũng là một đồng yếu tố cho một họ các enzyme monooxygenase và dioxygenase điều hòa sinh tổng hợp protein [32], [35] Vitamin C từ lâu đã được biết đến như là một đồng yếu tố cho các lysyl hydroxylase và prolyl hydroxylase, cần thiết để ổn định cấu trúc bậc ba của collagenvà là một đồng yếu tố cho hydroxylase liên quan đến sinh tổng hợp Carnitine, một phân tử cần thiết để vận chuyển acid béo vào ty thể thực hiện quá trình tổng hợp năng lượng trao đổi chất (hình 1.5) [24]
Trang 23Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 1.5 Trao đổi chất của vitamin C [24]
Vitamin C được biết đến như là một đồng yếu tố cho các enzyme hydroxylase, tham gia vào quá trình tổng hợp hormone Ví dụ, norepinephrine
và các hormone được amid hóa, là trung tâm của phản ứng tim mạch đối với nhiễm trùng nặng [20] Hơn nữa, nghiên cứu trong hơn 15 năm qua đã phát hiện ra vai trò mới của vitamin C trong việc điều hòa quá trình sao chép gen và tín hiệu tế bào thông qua điều hòa hoạt động của yếu tố phiên mã (hình1.5) [32] [63] Ví dụ, hydroparase asparagyl và prolyl cần thiết cho quá trình điều hòa giảm yếu tố phiên mã pleiotropic hypoxia-inducible Fact-1α (HIF-1α) sử dụng vitamin C [32] Nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra vai trò quan trọng của vitamin
C trong việc điều hòa quá trình methyl hóa DNA và histone bằng cách đóng
vai trò là chất đồng hoạt hóa cho các enzyme hydoxylate [63]
1.2.4 Vitamin C trong điều trị ung thư
Ngoài hoạt động chống oxy hóa, vitamin C đóng vai trò hiệu quả trong phòng ngừa và điều trị ung thư Vitamin C đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng trong bảo vệ cơ thể chống ung thư, bao gồm hoạt động chống oxy hóa
và bảo vệ cấu trúc tế bào (gồm DNA), tránh các tổn thương cho tế bào Vitamin C cũng giúp cơ thể tăng cường chức năng miễn dịch, ức chế sự hình thành các hợp chất sinh ung trong cơ thể Các bằng chứng dịch tễ học về vai trò bảo vệ cơ thể, chống lại ung thư của vitamin C là không thể phủ nhận [37] Ăn nhiều vitamin C thực sự làm giảm nguy cơ của tất cả các dạng ung
Trang 24Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
thư, gồm ung thư phổi, đại tràng, ung thư vú, cổ tử cung, thực quản, khoang miệng, và ung thư tụy Điểm mấu chốt từ tất cả các nghiên cứu này là khẳng định vai trò cần thiết của việc sử dụng nguồn thực phẩm giàu vitamin C hay các chế phẩm bổ sung vitamin C để chống lại bệnh tật Hầu hết các nghiên cứu này tập trung vào khả năng ngăn ngừa ung thư của vitamin C, carotene hay những chất tương tự trong thực phẩm mà ít chú ý đến các chế phẩm bổ sung
Vitamin C liều cao đã được nghiên cứu như một phương pháp điều trị ung thư tiềm năng từ những năm 1970 và nó có thể được sử dụng như là một tác nhân độc lập hoặc kết hợp với hóa trị liệu tiêu chuẩn Kết quả từ các thử nghiệm lâm sàng gần đây cho thấy vitamin C tiêm tĩnh mạch là an toàn ở bệnh nhân ung thư, tạo ra tác dụng phụ tối thiểu [37] Vitamin C đã được chứng minh là làm giảm tác dụng của hóa trị liệu do đặc tính chống oxy hóa của nó khi áp dụng ở nồng độ thấp/sinh lý [56] Dữ liệu khác chỉ ra rằng kết hợp vitamin C liều cao với liệu pháp chống ung thư khác sẽ ức chế sự phát triển khối u trong các mô hình tuyến tụy, gan, tuyến tiền liệt, ung thư buồng trứng, sarcoma và u trung biểu mô ác tính [40] Hơn nữa, một số thử nghiệm sử dụng vitamin C tiêm tĩnh mạch liều cao ở bệnh nhân ung thư đã dẫn đến tăng chất lượng cuộc sống cũng như cải thiện các chức năng về thể chất, tinh thần và cảm xúc và giảm bớt các tác dụng phụ bao gồm mệt mỏi, buồn nôn, nôn, đau, và mất cảm giác ngon miệng
Mức sinh lý của vitamin C có giá trị giải độc hiệu quả các gốc oxy hóa tự
do (ROS) và các loại nitơ phản ứng được hình thành trong quá trình trao đổi chất bình thường nhưng thường xuyên bị sản xuất quá mức dưới nhiều dạng căng thẳng Như vậy, vitamin C bảo vệ chống lại tổn thương tế bào và tử vong bởi các tác nhân gây oxy hóa pro-oxy hóa Có khả năng giảm độc tính của một
số tác nhân hóa trị liệu trên mô bình thường khi phối hợp với AA có liên quan
Trang 25Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
đến việc ngăn chặn thiệt hại oxy hóa thế chấp trong các tế bào không nhắm mục tiêu [40]
1.2.5 Các nghiên cứu về vai trò của vitamin C trong ung thư dạ dày
Nhiễm trùng mãn tính bởi H.pylori có liên quan đến sự phát sinh của ung
thư biểu mô dạ dày [59] Mặc dù một loạt các yếu tố có thể góp phần vào quá
trình gây ung thư, xong H.pylori là đối tượng được đặc biệt quan tâm [44]
Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy vitamin C trong chế độ ăn uống làm giảm nguy cơ ung thư dạ dày [22] Người ta đã chứng minh rằng vitamin C làm
giảm sự hình thành các hợp chất N -nitroso (NOCs) trong dịch dạ dày và loại
bỏ các chất chuyển hóa oxy phản ứng (ROM) trong niêm mạc dạ dày [65] Sự giảm nồng độ vitamin C trong dịch dạ dày đã được báo cáo ở những bệnh nhân
nhiễm H.pylori và mức độ vitamin C trở lại bình thường sau khi diệt trừ sinh
vật [66] Các nghiên cứu cho rằng giảm nồng độ vitamin C của dịch dạ dày dẫn tới làm giảm tác dụng bảo vệ của nó và do đó làm tăng nguy cơ ung thư dạ dày Tuy nhiên, bằng chứng từ các nghiên cứu dịch tễ học và kiểm soát trường hợp chủ yếu dựa trên nồng độ vitamin C trong huyết thanh hoặc huyết tương nhưng không có dữ liệu trực tiếp liên quan đến nồng độ vitamin C của dịch dạ dày thấp làm tăng nguy cơ ung thư dạ dày Hơn nữa, hầu hết các nghiên
cứu trước đây cho thấy rằng nhiễm H.pylori không ảnh hưởng đến nồng độ
vitamin C trong huyết thanh hoặc huyết tương [42]
Vitamin C là một phân tử có tính axit với hoạt tính khử mạnh và là thành phần thiết yếu của hầu hết các mô sống Nó có hai dạng chính là axit ascorbic
và axit dehydroascobic (DHA) đều có hoạt tính và có thể chuyển đổi qua phản ứng oxi hóa khử [13] Vitamin C đã chứng minh rằng cả axit ascobic và DHA đều có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào bằng cách thay đổi sự tăng sinh tế bào và/hoặc gây chết tế bào đối với các loại tế bào khác nhau [17] [49] Axit ascoribic gây ức chế tăng trưởng trong các tế bào u ác tính ở người khác nhau [14], gây chết tế bào apoptosis trong tế bào ung thư bạch cầu ở người
Trang 26Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
[52] và trong các nguyên bào sợi [23] [41] Ngoài ra, vitamin C có thể ức chế các dạng apoptosis của các loại tế bào T khác nhau [18] Bổ sung vitamin C làm giảm đáng kể sự tăng sinh tế bào biểu mô đại tràng ở chuột [25] Mặc dù, vitamin C hiện diện ở các mức độ cao hơn đáng kể trong dịch dạ dày và các tế bào niêm mạc dạ dày so với trong huyết tương hoặc huyết thanh [58] nhưng ảnh hưởng của nó trên tế bào biểu mô dạ dày vẫn còn chưa rõ ràng
Tác dụng của vitamin C đối với sự tăng trưởng của H.pylori và khả năng
gây bệnh của nó đã được báo cáo bởi một số nhóm nghiên cứu Vitamin C liều
cao ức chế rõ rệt sự tăng trưởng H.pylori, hoặc thậm chí dẫn đến diệt trừ sinh
vật Tuy nhiên, nồng độ vitamin C cần thiết trong các nghiên cứu này là rất cao
và thường gấp 10 lần hoặc lớn hơn mức sinh lý trong dạ dày [64] [27] Là một chất chống oxy hóa, vitamin C có cả hoạt động chống oxy hóa và tiền oxy hóa
và liều lượng lớn có thể thúc đẩy sỏi thận [26] Vitamin C đặc biệt hiệu quả với
sự có mặt của các ion sắt, vì các inon sắt thúc đẩy hoạt động chống oxy hóa của vitamin C
Như vậy, vitamin C có thể ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và làm
thay đổi các sự kiện chu kỳ tế bào do H.pylori gây ra ở nồng độ tương đương
với trong dịch dạ dày Tuy nhiên, tác dụng ức chế tế bào ung thư dạ dày của
vitamin C đã bị mất đi ở bệnh nhân nhiễm H.pylori
Vitamin C trong dịch dạ dày và in vitro đã được chứng minh là có tác dụng
ức chế sự phát triển của Helicobacter pylori Mục đích của nghiên cứu này là điều tra ảnh hưởng của việc bổ sung vitamin C vào chế độ diệt trừ đối với tỷ lệ tiệt trừ H pylori Thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có kiểm soát này được thực hiện trên 312 bệnh nhân nhiễm H pylori đã chuyển đến Trung tâm nghiên cứu Taleghani về Tiêu hóa và Bệnh gan Phương pháp Bệnh nhân được chia ngẫu nhiên thành hai nhóm Bệnh nhân nhóm A (162 bệnh nhân) đã nhận được amoxicillin 1g và metronidazole 500 mg thầu, bismuth 240 mg thầu và omeprazole 40 mg qid trong hai lần chia Bệnh nhân thuộc nhóm B (150 bệnh
Trang 27Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
nhân) nhận được chế độ tương tự cộng với 500 mg vitamin C mỗi ngày Tất cả bệnh nhân được điều trị trong 2 tuần Bốn tuần sau, tất cả các bệnh nhân đã trải qua thử nghiệm hơi thở urê và kết quả được so sánh Kết quả Tổng cộng có 140 bệnh nhân thuộc nhóm A và 141 ở nhóm B đã hoàn thành nghiên cứu Khi phân tích ý định điều trị, 48,8% bệnh nhân trong nhóm A so với 78% ở nhóm B đã đáp ứng với điều trị tiệt trừ và có xét nghiệm hơi thở urê âm tính (p <0,0001) Như vậy Bổ sung vitamin C vào chế độ điều trị H pylori của amoxicillin,
metronidazole và bismuth có thể làm tăng đáng kể tỷ lệ tiệt trừ H pylori [69]
1.3 Chu kỳ tế bào
1.3.1 Khái niệm chu kỳ tế bào
Chu kỳ tế bào, hay chu kỳ phân bào, là một vòng tuần hoàn các sự kiện xảy ra trong một tế bào từ lần phân bào này cho đến lần kế tiếp, trong đó bộ máy di truyền và các thành phần của tế bào được nhân đôi và sau đó tế bào phân chia làm hai tế bào con Ở các sinh vật đơn bào (nấm men, vi khuẩn, ) một cá thể sau khi trải qua chu kỳ phân bào tạo ra hai cá thể mới; còn ở các sinh vật đa bào thì chu kỳ tế bào là một quá trình tối quan trọng để một hợp tử phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh và để cơ thể bổ sung số lượng tế bào thay cho số đã chết
1.3.2 Các giai đoạn trong chu kỳ tế bào
Chu kỳ tế bào có thể được chia thành các pha sau: G1, S , G2 (các pha G1,
S, G2 được gộp lại thành kỳ trung gian) và pha nguyên phân, hay pha M Bản
thân pha M bao gồm hai quá trình liên quan chặt chẽ với nhau: quá trình nguyên phân trong đó nhiễm sắc thể của tế bào mẹ được chia tách ra làm hai phần bằng nhau, và quá trình phân chia tế bào chất (cytokinesis) trong đó tế bào chất của
tế bào mẹ tách làm hai phần bằng nhau và hình thành hai tế bào con Việc kích hoạt mỗi pha phụ thuộc vào sự tiến triển đúng cách của pha trước Tế bào nếu
có chu kỳ bị tạm thời ngưng trệ hay bị đảo ngược thì được xem như lâm vào một trạng thái tĩnh lặng gọi là pha G0
Trang 28Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 1.6 Tổng quan về chu kỳ tế bào
Vòng tròn ngoài: I = kYPERLINK "ht, M = nguyên phân; inner ring:
M = nguyên phân, G1 = pha G1, G2 = pha G2, S = pha S; không n
"https://vi.wikiped0 = pha G0/pha nghp Sau khi quá trình phân bào kết thúc, các tế bào con tiếp tục kỳ trung gian của một chu kỳ tế bào mới cho riêng mình Mặc dù thông thường các giai đoạn của kỳ trung gian không được phân biệt rõ ràng bằng các đặc điểm hình thái, mỗi kỳ hay pha của chu kỳ tế bào đều có những quá trình hóa sinh đặc trưng để chuẩn bị cho sự phân chia của tế bào [51]
Pha G0 : Các tế bào không phân chia trong các sinh vật đa bào nhân chuẩn thường chuyển từ trạng thái của pha G1 sang trạng thái tĩnh lặng của pha G0 và có thể duy trì trạng thái tĩnh lặng này suốt một thời gian dài, thậm chí là vĩnh viễn (ví dụ tế bào cơ, tế bào thần kinh hay tế bào của mô thủy tinh thể) Đây là điều phổ biến xảy ra trong các tế bào đã hoàn toàn biệt hóa Trạng thái tĩnh lặng của tế bào xuất hiện khi DNA của chúng bị hư hỏng hay thoái hóa, điều này khiến tế bào không sinh sản được, hoặc giả khi các điều kiện ngoại bào tỏ ra không ủng hộ sự phân bào hay không có tín hiệu kích thích sự tiếp tục của chu kỳ tế bào Các tế bào ở trạng thái G0 cũng có thể phục hồi khả năng phân bào và quay trở về chu kỳ tế bào; quá trình này được
Trang 29Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
cơ thể điều thiết nhằm đảm bảo sự sinh sản của tế bào nằm trong tầm kiểm soát
Kỳ trung gian: Trước khi sự phân bào diễn ra, tế bào cần tích lũy các chất dinh dưỡng để chuẩn bị cho sự phân bào Tất cả việc này diễn ra trong kỳ trung gian Kỳ trung gian gồm có 3 pha: G1, S, và G2
Pha G1 : Pha G1 - hay còn được gọi là pha sinh trưởng - là giai đoạn đầu tiên của kỳ trung gian, nó bắt đầu khi sự phân bào kết thúc cho đến khi sự sinh tổng hợp DNA bắt đầu xảy ra Trong khi hoạt động sinh tổng hợp ở quá trình phân bào diễn ra khá chậm, trong pha G1 chúng tăng tốc rất nhanh chóng Trong pha này nhiều enzyme đã được sản sinh nhằm phục vụ cho các hoạt động diễn
ra trong pha S kế tiếp - phần lớn chúng là enzyme xúc tác quá trình tự nhân đôi DNA Thời gian tiến hành pha G1 thay đổi nhiều tùy theo loài và tùy theo các loại tế bào trong cùng loài [51] Trong giai đoạn này, kích thước tế bào tăng lên
và tế bào tăng cường cung cấp protein cũng như tăng số lượng các bào quan khác (ti thể, ribosome) Ở người, pha này kéo dài chừng 9 tiếng đồng hồ Pha S: Tiếp theo pha G1 là pha S, bắt đầu khi sự sinh tổng hợp DNA xảy
ra và kết thúc khi tất cả các nhiễm sắc thể đều được sao chép - lúc này mỗi nhiễm sắc thể bao hàm hai nhiễm sắc tử chị em Vì vậy trong pha này, hàm lượng DNA trong tế bào được nhân đôi mặc dù số bội thể của tế bào không thay đổi Tốc độ phiên mã ARN và sinh tổng hợp protein phải nói là cực kì chậm trong pha này Tuy nhiên sự sinh tổng hợp histone thì vẫn mau lẹ - thực chất quá trình sinh tổng hợp histone chủ yếu diễn ra trong pha này
Pha G2 : Sau khi pha S kết thúc, tế bào sẽ chuyển sang pha G2 - pha này kéo dài cho đến khi quá trình nguyên phân bắt đầu Sự sinh tổng hợp lại diễn
ra mạnh ở pha này, trong đó chủ yếu là sự hình thành các sợi thoi hay vi quản vốn cần thiết cho quá trình nguyên phân Việc ức chế sinh tổng hợp protein trong pha này sẽ khiến tế bào không thể nào bước vào quá trình nguyên phân được