Luận án Nghiên cứu tác dụng và cơ chế hạ glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu (Musa x paradisiaca L.) trên thực nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ ĐÔNG

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG VÀ CƠ CHẾ

HẠ GLUCOSE MÁU CỦA DỊCH ÉP

THÂN CÂY CHUỐI TIÊU

(MUSA X PARADISIACA L.)

TRÊN THỰC NGHIỆM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THNGUYNGUYÊNNỄN THỊ ĐÔNGỊ ĐÔNG

NGUYỄN THỊ ĐÔNG

NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG VÀ CƠ

CHẾ HẠ GLUCOSE MÁU CỦA DỊCH

ÉP THÂN CÂY CHUỐI TIÊU

(MUSA X PARADISIACA L.)

TRÊN THỰC NGHIỆM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: HÓA SINH DƯỢC

MÃ SỐ: 62720408

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phùng Thanh Hương

GS.TS. Nguyễn Hải Nam

HÀ NỘI, NĂM 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng

được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Đông

LỜI CẢM ƠN

Trong suô

sư hương dân

giáo, cac anh chi,

́

t qua trinh hoc

̣

tâp

̣ ̣ ̣

va hoan thanh luân án, tôi đa nhân

̀ ̀ ̀

̃

́

̀

đươc

̣

̃

, giup đơ quy bau cua cac nhà Khoa học, các thầy cô

̃

́

̉

́

̣

cac em, cac ban

̣

bè đồng nghiệp và gia đình.

t ơn sâu săc nhất tôi xin đươc

biết ơn chân thanh tơi PGS. TS. Phùng Thanh Hương, GS.TS. Nguyễn

́

Vơi long kinh tron

̣

g va biê

́

̣

bay to lòng

̉

̀

́

̀

́

̀

́

Hải Nam, hai người Thầy tâm huyết, tận tình luôn sát cánh bên tôi quan

tâm giúp đỡ cũng như động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên

cứu và hòan thành luận án này.

Lời cảm ơn tiếp theo, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giam hiêu

̣

́

trường Trường Đại học Dược Hà Nội, Trường Cao đẳng Dược Trung

ương Hải Dương, đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu.

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thày giáo, cô giáo, anh chị em kỹ

thuật viên Bô

Đai Hoc Dược Ha Nôi

ương Hải Dương, đa tao

̣

môn Hóa sinh, Bộ môn Dược lực, Phong Sau đai

̣

hoc

, Bộ môn Hóa dược Trường Cao đẳng Dược Trung

moi điêu kiên thuân lơi giup đơ tôi trong qua

va hoan thanh luân án.

Trong quá trình làm thực nghiệm tại Khoa Sinh hóa và Huyết học,

̣

Trường

̀

̣

̀

̣

̀

̣

̃

́

̃

́

trinh hoc

̣

tâp

̣

̀

Khoa Giải phẫu bệnh- Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hải Dương. Viện Hóa sinh

biển- Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam, Khoa Hóa sinh và Vi sinh, Đại

học Hóa học và Công nghệ Praha, Cộng hòa Czech. Tôi đã nhận được sự

giúp đỡ về điều kiện về trang thiết bị, hóa chất và kỹ thuật giúp tôi hoàn

thành luận án. Xin được bày tỏ lòng biết ơn tới các chuyên gia,các Bác sĩ,

Dược sĩ, các anh chị em kỹ thuật viên tại các cơ quan trên.

̣

Xin gưi lời cam ơn tơi ban be, cac em sinh viên Trường Đại học

̀ ́

̉

́

Dược Hà Nội, các anh chi

̣

em đồng nghiệp Trường Cao đẳng Dược Trung

g viên va giup đơ tôi trong thời gian qua.

ương Hải Dương, luôn đôn

̣

̀

́

̃

Lời cảm ơn cuối cùng tôi muốn giành tặng cho những người thân

trong gia đình đa luôn ơ bên can

̣

h đôn

̣

g viên, giup đơ và giành mọi thời

̃

̉

́

̃

gian để tôi hoc

̣

tâp

̣

lam viêc

̣

va hoan thanh luân

̣

án này.

̀

NCS. Nguyễn Thị Đông

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

ĐẶ T V ẤN ĐỀ ............................................................................................................1

1.1. ĐẠ I CƯƠNG VỀ B ỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜ NG .............................................3

1.1.1. Định nghĩa, dị ch t ễ , phân lo ại đái tháo đườ ng ................................................... 3

1.1.1.1. Định nghĩa ..........................................................................................3

1.1.1.2. D ị ch t ễ .................................................................................................3

1.1.1.3. Phân lo ại đái tháo đườ n g ....................................................................3

̉

1.1.1.4. Tiêu chu â n ch ân đoa n .........................................................................4

́

1.1.2. Cơ chế b ệ nh sinh ..................................................................................................... 5

1.1.2.1. B ệ nh sinh c ủa đái tháo đườ ng typ 1 ...................................................5

1.1.2.2. B ệ nh sinh c ủa đái tháo đườ ng typ 2 ...................................................7

1.2. CÁC CƠ CHẾ GÂY H Ạ GLUCOSE MÁU..................................................1 0

1.2.1. Tăng cườ ng s ố lượ ng insulin n ộ i sinh ...............................................................1 0

1.2.1.1. Tăng cườ ng s ố lượ ng insulin thông qua ứ c ch ế kênh K_ATP,tăng

n ồng độ calci n ộ i bà o ................................................................................................1 0

1.2.1.2. Tăng cườ ng s ố lượ ng insulin thông qua các incretin .......................1 2

1.2.1.3. Tăng cườ ng s ố lượ ng insulin thông qua ứ c ch ế DPP-4....................1 2

1.2.2. Tăng cườ ng nh ạ y c ả m c ủa mô đích v ớ i insulin ................................................1 4

1.2.2.1. Tăng cườ ng nh ạ y c ả m c ủa mô đích vớ i insulin thông qua ho ạ t hóa

AMPK.......................................................................................................................1 4

1.2.2.2. Tăng cườ ng nh ạ y c ả m c ủ a mô đích vớ i insulin thông qua receptor

PPAR .......................................................................................................................1 5

1.2.2.3. Tăng cườ ng nh ạ y c ả m c ủa mô đích vớ i insulin thông qua quá

trình truy ề n tín hi ệ u c ủ a insuli n ................................................................................1 6

1.2.3. Tác d ụng điề u hòa, chuy ển hóa tương tự như insulin ....................................1 7

1.2.3.1. Tác d ụng tương tự insulin thông qua các enzym..............................1 8

1.2.3.2. Tác d ụng tương tự insulin thông qua ho ạ t hóa GLUT4 ...................1 9

1.2.4. Ứ c ch ế tiêu hóa carbohydra t ................................................................................1 9

1.2.5. Các c ơ chế khác gây h ạ glucose má u .................................................................2 0

1.3. CÁC MÔ HÌNH TH Ự C NGHI Ệ M TRONG NGHIÊN C Ứ U THU Ố C

ĐIỀ U TR Ị ĐÁI THÁO ĐƯỜ NG...........................................................................2 1

1.3.1. Các mô hình th ự c nghi ệ m in viv o .......................................................................2 1

1.3.1.1. Mô hình gây b ệnh ĐTĐ typ 1 ...........................................................2 1

1.3.1.2. Mô hình gây b ệnh ĐTĐ typ 2 ...........................................................2 2

1.3.2. Các mô hình th ự c nghi ệ m in vitro ......................................................................2 4

1.3.2.1. Đánh giá tác độ ng lên ho ạ t tính c ủ a các enzym tiêu hóa và chuy ể n

hóa glucid..................................................................................................................2 4

1.3.2.2. Đánh giá khả năng bài tiế t insulin c ủ a t ế bào β đả o t ụ y...................2 5

1.3.2.3. Đánh giá mức độ nh ạ y c ả m c ủa mô đích vớ i insulin .......................2 5

1.4. CÂY CHU Ố I TIÊU .........................................................................................2 6

1.4.1. V ị trí phân lo ại và đặc điể m th ự c v ậ t ..................................................................2 6

1.4.1.1. V ị trí phân lo ạ i ..................................................................................2 6

1.4.1.2. Đặc điể m th ự c v ậ t và phân b ố ..........................................................2 7

1.4.2. B ộ ph ậ n dùn g .........................................................................................................2 7

1.4.3. Các nghiên c ứ u v ề thành ph ầ n hóa h ọ c và tác d ụng dượ c lý c ủ a cây

chu ố i tiêu (Musa x paradisiaca L.)................................................................................2 7

1.4.3.1. Nghiên c ứ u v ề thành ph ầ n hoá h ọ c ..................................................2 8

1.4.3.2. Nghiên c ứ u v ề tác d ụng dượ c lý.......................................................2 9

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U...................3 2

2.1. ĐỐI TƯỢ NG NGHIÊN C Ứ U.........................................................................3 2

2.1.1. Dượ c li ệ u nghiên c ứ u ...........................................................................................3 2

2.1.2. Độ ng v ậ t thí nghi ệ m ..............................................................................................3 2

2.1.3. Các dòng t ế bào cho nghiên c ứ u in vitro ............................................................3 3

2.2. D Ụ NG C Ụ , HÓA CH Ấ T NGHIÊN C Ứ U......................................................3 3

2.2.1. Thi ế t b ị , d ụ ng c ụ ....................................................................................................3 3

2.2.2. Thu ố c và hóa ch ấ t nghiên c ứ u ............................................................................3 4

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U ..................................................................3 5

2.3.1. Phương pháp điề u ch ế m ẫ u nghiên c ứ u ............................................................3 8

2.3.1.1. Điề u ch ế c ắ n toàn ph ầ n.....................................................................3 8

2.3.1.2. Điề u ch ế c ắ n phân đoạ n....................................................................3 8

2.3.1.3. Phương pháp pha mẫ u th ử ................................................................3 8

2.3.2. Phương pháp đánh giá tác dụ ng h ạ glucose máu th ự c nghi ệ m trên chu ộ t .3 9

2.3.2.1.Trên chu ộ t nh ắ t tr ắng tăng glucose máu thự c nghi ệ m b ở i STZ li ề u

150 mg/kg .................................................................................................................3 9

2.3.2.2. Trên chu ộ t c ố ng tr ắ ng ĐTĐ typ 2 thự c nghi ệ m ...............................4 0

2.3.2.3. Trên kh ả năng dung nạ p glucose c ủ a chu ộ t c ố ng tr ắng ĐTĐ typ 2

th ự c nghi ệ m ..............................................................................................................4 3

2.3.3. Các k ỹ thu ật định lượ ng hóa sinh trong th ự c nghi ệ m in viv o ........................4 4

2.3.3.1. Định lượ ng glucose máu...................................................................4 4

2.3.3.2. Định lượ ng insulin huy ế t than h ........................................................4 5

2.3.3.3. Định lượ ng cholesterol toàn ph ầ n huy ế t thanh.................................4 6

2.3.3.4. Định lượ ng triglycerid huy ế t thanh ..................................................4 7

2.3.4. K ỹ thu ậ t xét nghi ệ m mô b ệ nh h ọ c .......................................................................4 7

2.3.5. Phương pháp xác đị nh ho ạt độ enzym G6Pase gan (EC 3.1.3.9 )..................4 8

2.3.6. Phương pháp đánh giá khả năng ứ c ch ế các enzym in vitr o ..........................4 9

2.3.6.1. Đánh giá khả năng ứ c ch ế enzym α -amylase (EC 3.2.1.1) ..............4 9

2.3.6.2. Đánh giá khả năng ứ c ch ế enzym α -glucosidase (EC 3.2.1.20).......5 1

2.3.6.3. Đánh giá khả năng ứ c ch ế protein tyrosin phosphatase 1B

(PTP1B - EC 3.1.3.48)..............................................................................................5 2

2.3.7. Phương pháp đánh giá ảnh hưở ng trên s ự phosphoryl hóa AMPK và

IRS-1 ..................................................................................................................................5 3

2.3.8. Phương pháp đánh giá khả năng ứ c ch ế s ự bi ệ t hóa c ủ a t ế bào mô m ỡ

3T3-L1 ................................................................................................................................5 6

2.3.9. Các phương pháp nghiên cứ u thành ph ầ n hóa h ọ c c ủ a c ắ n toàn ph ầ n

thân cây chu ố i tiê u ...........................................................................................................5 7

2.3.9.1. Đị nh tính các nhóm ch ấ t hóa h ọ c .....................................................5 7

2.3.9.2. Phân l ậ p ch ấ t.....................................................................................5 7

2.3.9.3. Xác đị nh c ấ u trúc..............................................................................5 7

2.3.10. X ử lý s ố li ệ u ..........................................................................................................5 8

CHƯƠNG III. KẾ T QU Ả NGHIÊN C Ứ U...........................................................5 9

3.1. K Ế T QU Ả ĐÁNH GIÁ TÁC DỤ NG H Ạ GLUCOSE MÁU TRÊN

ĐỘ NG V Ậ T TH Ự C NGHI Ệ M ..............................................................................5 9

3.1.1. K ế t qu ả tác d ụ ng h ạ glucose máu c ủ a c ắ n toàn ph ầ n .....................................5 9

3.1.1.1. Tác d ụ ng c ủ a c ắ n toàn ph ầ n trên glucose máu c ủ a chu ộ t tiêm STZ

li ề u 150mg/kg ...........................................................................................................5 9

3.1.1.2. Tác d ụ ng c ủ a c ắ n toàn ph ầ n trên glucose máu c ủ a chu ột ĐTĐ typ

2 ................................................................................................................................6 0

3.1.1.3. Tác d ụ ng c ủ a c ắ n toàn ph ầ n trên kh ả năng dung nạ p glucose c ủ a

chu ột ĐTĐ typ 2 .......................................................................................................6 2

3.1.2. K ế t qu ả tác d ụ ng c ủ a c ắn phân đoạ n .................................................................6 4

3.1.2.1. Tác d ụ ng c ủ a c ắn phân đoạ n trên glucose máu c ủ a chu ộ t tiêm

STZ li ề u 150mg/k g ...................................................................................................6 4

3.1.2.2. Tác d ụ ng c ủ a c ắn phân đoạ n trên chu ột ĐTĐ typ 2 .........................6 6

3.2. K Ế T QU Ả NGHIÊN C Ứ U THÀNH PH Ầ N HÓA H Ọ C C Ủ A C Ắ N

TOÀN PH Ầ N THÂN CÂY CHU Ố I TIÊU ...............................................................6 8

3.2.1. K ế t qu ả đị nh tính các nhóm ch ấ t ........................................................................6 8

3.2.2. K ế t qu ả phân l ậ p các h ợ p ch ất trong phân đoạ n ethylaceta t ..........................6 9

3.2.2.1. Nh ậ n d ạ ng h ợ p ch ấ t 1 (FE1C )..........................................................6 9

3.2.2.2. Nh ậ n d ạ ng h ợ p ch ấ t 2 (FE6B )..........................................................7 1

3.2.2.3. Nh ậ n d ạ ng h ợ p ch ấ t 3 (FE10A)........................................................7 2

3.2.2.4. Nh ậ n d ạ ng các ch ấ t 4 (FE12A) ........................................................7 3

3.2.3. K ế t qu ả phân l ậ p các h ợ p ch ất trong phân đoạ n n-butanol ............................7 5

3.2.3.1. Nh ậ n d ạ ng h ợ p ch ấ t 5 (FB2A) .........................................................7 6

3.3.3.2. Nh ậ n d ạ ng h ợ p ch ấ t 6 (FB2B)..........................................................7 8

3.3. K Ế T QU Ả NGHIÊN C ỨU CƠ CHẾ H Ạ GLUCOSE MÁU C Ủ A C Ắ N

TOÀN PH Ầ N THÂN CÂY CHU Ố I TIÊU...........................................................7 9

3.3.1. K ế t qu ả trên các mô hình th ự c nghi ệ m in vivo .................................................7 9

3.3.1.1. N ồng độ insulin huy ế t thanh.............................................................7 9

3.3.1.2. Tình tr ạ ng mô t ụ y n ộ i ti ế t và t ế bào β củ a chu ột ĐTĐ typ 2 ...........8 4

3.3.1.3. N ồng độ lipid huy ế t thanh ................................................................8 5

3.3.1.4. K ế t qu ả trên ho ạt độ enzym G6Pase gan.........................................8 6

3.3.2. K ế t qu ả trên các mô hình th ự c nghi ệ m in vitr o ...................................8 9

3.3.2.1. Tác d ụ ng ứ c ch ế enzym α -amylase ..................................................8 9

3.3.2.2. Tác d ụ ng ứ c ch ế enzym α -glucosidas e .............................................9 0

3.3.2.3. Tác d ụ ng ứ c ch ế enzym PTP1B .......................................................9 2

3.3.2.4. Tác d ụ ng ứ c ch ế s ự phosphoryl hóa IRS-1(Ser 307) trên dòng t ế

bào cơ vân chuộ t nh ắ t C₂C₁₂.....................................................................................9 3

3.3.2.5. Tác d ụ ng ho ạ t hoá AMPK trên dòng t ế bào cơ vân n guyên phát

chu ộ t nh ắ t C₂C₁₂.......................................................................................................9 5

3.3.2.6. Tác d ụ ng trên s ự bi ệ t hóa t ế bào 3T3-L1 .........................................9 8

CHƯƠNG IV. BÀN LUẬ N....................................................................................9 9

4.1.1. L ự a ch ọ n li ề u th ử nghi ệ m ....................................................................................9 9

4.1.2. Tác d ụ ng c ủ a c ắ n toàn ph ầ n ..............................................................................100

4.1.2.2.Trên chu ộ t tiêm STZ li ề u 150 mg/kg ..............................................1 00

4.1.2.2. Trên chu ộ t c ống ĐTĐ typ 2 ............................................................1 02

4.1.2.3. Trên kh ả năng dung nạ p glucose c ủ a chu ộ t c ố ng ĐTĐ typ 2 ........1 04

4.1.3. Tác d ụ ng c ủ a c ắn phân đoạ n .............................................................................105

4.2. V Ề VI Ệ C PHÂN L Ậ P CH ẤT TRONG PHÂN ĐOẠ N CÓ TÁC D Ụ NG

H Ạ GLUCOSE MÁU CHI Ế M ƯU THẾ ............................................................1 06

4.3. V Ề CƠ CHẾ TÁC D Ụ NG H Ạ GLUCOSE MÁU C Ủ A THÂN CÂY

CHU Ố I TIÊ U ........................................................................................................1 11

4.3.1. Cơ chế h ạ glucose máu ở m ức độ cơ thể ..........................................................112

4.3.1.1. V ề tác d ụ ng trên n ồng độ insulin huy ế t thanh................................1 12

4.3.1.2. V ề tác d ụng tăng dung nạ p glucose trong test dung n ạ p glucose

b ằng đườ ng u ố ng ....................................................................................................1 14

4.3.1.3. V ề tác d ụ ng trên n ồng độ lipid huy ế t thanh ...................................1 14

4.3.2. Cơ chế h ạ glucose máu ở m ức độ t ế bào, phân t ử ..........................................116

4.3.2.1. V ề tác d ụ ng trên mô t ụ y n ộ i ti ế t và t ế bào β củ a chu ột ĐTĐ typ 2 116

4.3.2.2. V ề tác d ụ ng trên s ự bi ệ t hóa t ế bào m ỡ 3T3-L 1 .............................1 18

4.3.2.3. V ề kh ả năng ứ c ch ế enzym tiêu hóa gluci d ....................................1 19

4.3.2.4. V ề tác d ụ ng ứ c ch ế PTP1B.............................................................1 22

4.3.2.5. V ề tác d ụ ng ứ c phosphoryl hóa IRS-1(Ser 307) ............................1 24

4.3.2.6. V ề tác d ụ ng ho ạ t hóa AMPK..........................................................1 26

4.2.2.7. V ề tác d ụ ng ứ c ch ế G6Pase gan .....................................................1 27

4.4. BÀN LU Ậ N CHUNG.....................................................................................1 29

K Ế T LU Ậ N............................................................................................................1 35

1. Tác d ụ ng h ạ glucose máu c ủ a c ắ n toàn ph ầ n thân cây chu ố i tiêu ..................135

2. Cơ chế h ạ glucose máu c ủ a thân cây chu ố i tiêu..................................................135

2.1. Trên chuy ể n hoá.....................................................................................................135

2.2. Trên s ự nh ạ y c ả m c ủa mô đích vớ i insuli n .......................................................136

2.3. Trên chuy ển hoá và tăng nhạ y c ả m c ủ a t ế bào mô đích vớ i insuli n ............136

ĐỀ XU Ấ T ..............................................................................................................1 36

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN

LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ

Acetyl-coA carboxylase

ACC

Ac-CoA

ADA

Acetyl-CoA

Hiệp hội đái tháo đường Mỹ (American Diabetes

Association)

AICAR

Akt

AMPK

ARB

Cho TP

CXCL

DAG

Aminoimidazol-4-carboxamid Ribosid

The serine/threonine kinase

Adenosine monophosphate activated protein kinase

Angiotensin receptor blocker

Cholesterol toàn phần

Chemokine ligand

Diacylglycerol

Db/db

DMEM

Diabetes

Môi trường nuôi cấy tế bào (Dulbecco’s modified eagle

medium)

DMSO

DPP-4

ĐTĐ

Dimethyl sulfoxid

Dipeptidyl peptidase-4

Đái tháo đường

ECLIA

Electro chemiluminessance Immuno Assay

F1,6BPase Fructose-1,6-biphosphatase

FBS

Huyết thanh bào thai bê (Fetal bovine serum)

FDA

Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (Food and

drug administration)

FFA

Acid béo tự do (Free fatty acid)

Glucose6phosphatase

Glucose dehydrogenase

Glucose-dependent insulinotropic polypeptid

Glucokinase

G6Pase

GDH

GIP

GK

GLP-1

GLUT

GOAT

GOD

GP

Glucagon-like peptide 1

Glucagonlike pepdid-1

Hệ vận chuyển glucose (Glucose-transporter)

Ghrelin o-acyltransferase

Glucose oxidase

Glycogen phosphorylase

GPR

G protein-coupled receptors

VIẾT TẮT

GSH

TÊN ĐẦY ĐỦ

Glutathione

GSK-3

HbA1C

HDACs

HEPES

HLA

Glycogen synthase kinase-3

Hemoglobin A1C

Histone deacetylase

4-(2- hydroxyethyl)-1-piperazineethane sulfonic acid

Kháng nguyên liên kết tế bào lympho (Human Leukocyte

Antigen)

HMGB1

HOMA

HS

High-mobility-group 1

Homeostasis model assessment

Huyết thanh ngựa (Horse Serum)

Nồng độ ức chế 50%

IC₅₀

IKK

Inhibitory κB kinase

IL

Interleukin

IRS

JNK

Insulin receptor substrate

Jun N-terminal kinase

LC-CoA

LDL

Long chair-CoA

Low densyti lipoprotein

NaCMC

NF-κB

NOD

Sodium carboxy methyl cellulose

Nuclear factor κB

nonobese diabetic

NPPH

OB/OB

p-AMPK

2,2-diphenyl -1-picrylhydrazyl

Obese

Adenosine monophosphate activated protein kinase trong

đó phân tử threonin172 đã được phosphoryl hóa

Phân đoạn

PĐ

PI3

Phosphatidylinositol 3

PI3K

PPAR

PTP1B

SGLT

STZ

Phosphatidylinositol 3-kinase

Peroxisome proliferator-activated receptors

protein-tyrosine phosphatase 1B

Na⁺/glucose cotransporter

Streptozocin

SUR

TG

Sulfunylurea receptor

Triglycerid

TP

Toàn phần

WHO

Tổ chức y tế thế giới (World Heath Organization)

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

NỘI DUNG

TT

TRANG

̉

1

Bang 1.1. Tiêu chuân chân đoan ĐTĐ va tiền ĐTĐ của WHO

4

̉

́

̀

va ADA

̀

2

3

4

5

6

7

8

9

Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần ăn của

chuột thí nghiệm

41

49

51

53

59

61

62

65

Bảng 2.2 Thành phần phản ứng đánh giá tác dụng ức chế

enzym α-amylase

Bảng 2.3. Thành phần phản ứng đánh giá tác dụng ức chế

enzym α-glucosidase

Bảng 2.4. Thành phần phản ứng đánh giá tác dụng ức chế

PTP1B

Bảng 3.1. Nồng độ glucose máu chuột tăng glucose máu thực

nghiệm bằng STZ (150 mg/kg) sau 15 ngày uống mẫu thử

Bảng 3.2. Nồng độ glucose máu của chuột cống ĐTĐ typ 2

sau 15 ngày uống mẫu thử

Bảng 3.3. Nồng độ glucose máu của các lô chuột ĐTĐ typ 2

thực nghiệm sau khi uống dung dịch glucose

Bảng 3.4. Nồng độ glucose máu của các lô chuột tăng glucose

máu bằng STZ (150mg/kg) sau 15 ngày uống các hỗn dịch cắn

phân đoạn

10 Bảng 3.5. Nồng độ glucose máu của chuột cống ĐTĐ typ 2

67

70

71

72

74

77

78

80

81

sau 15 ngày uống hỗn dịch cắn phân đoạn

1

13

11 Bảng 3.6. Dữ liệu phổ H-NMR và C-NMR của hợp chất

FE1C và chất tham khảo

1

13

12 Bảng 3.7. Dữ liệu phổ H-NMR và C-NMR của hợp chất

FE6B và chất tham khảo

1

13

13 Bảng 3.8. Dữ liệu phổ H-NMR và C-NMR của hợp chất

FE10A và chất tham khảo

1

14 Bảng 3.9. Dữ liệu phổ H-NMR, ¹³C-NMR của hợp chất

FB12A và chất tham khảo

1

13

15 Bảng 3.10. Số liệu phổ H-NMR và C-NMR của hợp chất

FB2A và tài liệu tham khảo

1

13

16 Bảng 3.11. Số liệu phổ H-NMR và C-NMR của hợp chất

FB2B và tài liệu tham khảo

11 Bảng 3.12. Nồng độ insulin huyết thanh của các lô chuột tiêm

STZ 150 mg/kg sau 15 ngày uống mẫu thử

18 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của chế độ ăn giàu chất béo kết hợp STZ

TT

NỘI DUNG

TRANG

(50 mg/kg) trên một số chỉ số sinh học của chuột cống trắng

19 Bảng 3.14. Chức năng tế bào β và chỉ số kháng insulin của

các lô chuột cống béo phì tiêm STZ liều 50 mg/kg

82

83

85

87

88

89

90

20 Bảng 3.15. Nồng độ insulin huyết thanh của chuột cống ĐTĐ

typ 2 sau 15 ngày uống mẫu thử

21 Bảng 3.16. Nồng độ triglycerid và cholesterol toàn phần huyết

thanh của chuột ĐTĐ typ 2 sau 15 ngày uống mẫu thử

̣ ̣ ̣

22 Bảng 3.17. Hoat đô G6Pase gan của các lô chuôt tiêm STZ

150 mg/kg sau 15 ngày uống mẫu thử

23 Bảng 3.18. Hoạt độ enzym G6Pase gan của chuột ĐTĐ typ 2

sau 15 ngày uống hỗn dịch cắn toàn phần

24 Bảng 3.19. Kết quả tác dụng ức chế enzym α- amylase in vitro

của cắn toàn phần thân cây chuối tiêu

25 Bảng 3.20. Khả năng ức chế enzym α-amylase của các chất

phân lập từ thân cây chuối tiêu

26 Bảng 3.21. IC₅₀của các chất có tác dụng ức chế α-amylase

27 Bảng 3.22. Kết quả tác dụng ức chế enzym α- glucosidase in

vitro của cắn toàn phần thân cây chuối tiêu

90

91

28 Bảng 3.23. Khả năng ức chế enzym α-glucosidase của các

chất phân lập từ thân cây chuối tiêu

91

92

93

29 Bảng 3.24. IC₅₀của các chất có tác dụng ức chế α-

glucosidase

30 Bảng 3.25. Kết quả tác dụng ức chế PTP1B in vitro của cắn

toàn phần

31 Bảng 3.26. Khả năng ức chế PTP1B của của các chất phân

lập từ thân cây chuối tiêu

32 Bảng 3.27. IC₅₀của các chất có tác dụng ức chế PTP1B

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

TT

NỘI DUNG

TRANG

1

Hình 1.1. Sự phá hủy của tế bào β trong cơ chế bệnh sinh của

ĐTĐ typ 1

6

2

Hình 1.2. Con đường truyền tín hiệu của insulin trong chuyển hóa

glucose

7

3

4

5

6

Hình 1.3. Acid béo tự do với sự kháng insulin

Hình 1.4. Cơ chế tác dụng của các thuốc nhóm sulfunylure

Hình 1.5. Cơ chế tác dụng của các thuốc ức chế DPP4

9

11

13

14

Hinh 1.6. Cơ chế tác dụng giảm kháng insulin thông qua hoạt hoá

̀

AMPK

7

8

9

Hinh 1.7. Cơ chê

́

truyê

̀

n tin hiêu

̣

cua PPAR

15

19

27

̉

̀

́

Hình 1.8. Liên quan giữa insulin và GLUT4

Hình 1.9. Cây chuối tiêu chụp ở xã Giang Sơn, huyện Gia Bình,

tỉnh Bắc Ninh (Musa x paradisiaca L.)*

10 Hình 2.1. Thân cây chuối tiêu thu hoạch tại xã Giang Sơn, huyện

Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh*

32

11 Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu

37

38

12 Hình 2.3. Sơ đồ chiết các phân đoạn dịch chiết từ thân cây chuối

tiêu

13 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình định lượng insulin huyết thanh

14 Hình 2.5. Sơ đồ quy trình thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của

mẫu thử trên sự phosphoryl hoá của IRS-1 và AMPK

15 Hình 3.1. So sánh mức hạ glucose máu của các lô chuột thí

nghiệm tiêm STZ (150 mg/kg) sau 15 ngày uống mẫu thử

46

54

60

61

16

Hình 3.2. Mức hạ glucose máu của các lô chuột ĐTĐ typ 2 sau 15

ngày uống mẫu thử

17

63

64

Hình 3.3. Sự thay đổi nồng độ glucose máu của chuột ĐTĐ typ 2

thực nghiệm trong test dung nạp glucose

18 Hình 3.4. Sự tồn lưu glucose trong máu của chuột cống ĐTĐ typ 2

thực nghiệm trong test dung nạp glucose đường uống sau 120

phút

19 Hình 3.5. Mức hạ glucose máu của các lô chuột tiêm STZ 150

mg/kg sau 15 ngày uống hỗn dịch cắn các phân đoạn

20 Hình 3.6. Mức hạ glucose máu của các lô chuột ĐTĐ typ 2 sau

15 ngày uống hỗn dịch cắn phân đoạn

66

68

71

21 Hình 3.7. Cấu trúc hóa học của hợp chất FE1C

TT

NỘI DUNG

TRANG

22 Hình 3.8. Cấu trúc hóa học của hợp chất FE6B

23 Hình 3.9. Cấu trúc hóa học của hợp chất FE10A

24 Hình 3.10. Cấu trúc hóa học của hợp chất FE12A

25 Hình 3.11. Cấu trúc hóa học của hợp chất FB2A

26 Hình 3.12. Cấu trúc hóa học của hợp chất FB2B

27 Hình 3.13. Mô bệnh học tụy của các lô chuột ĐTĐ typ 2 sau 15

ngày uống mẫu thử (nhuộm HE x 400 lần)

72

73

75

78

79

84

28

86

87

Hình 3.14. Phần trăm hạ cholesterol và triglyceride của các lô

chuột thí nghiệm trước và sau khi uống mẫu thử

29 Hình 3.15. Phần trăm ức chế hoạt độ enzym G6Pase của các lô

chuột tăng glucose máu bởi STZ liều 150mg /kgsau 15 ngày uống

mẫu thử

30

89

Hình 3.16. Phần trăm ức chế hoạt độ enzym G6Pase của các lô

chuột ĐTĐ typ 2 sau 15 ngày uống mẫu thử

31 Hình 3.17. Tác dụng của cắn toàn phần ở các nồng độ khác nhau

trên lượng IRS-1 phosphoryl hóa ở Ser307

94

95

32 Hình 3.18. So sánh lượng p-IRS-1 (Ser307) giữa các lô ủ với cắn

toàn phần ở các nồng độ khác nhau

33 Hình 3.19. Ảnh hưởng của cycloeucalenon (H1) và daucosterol

(H2) ở các nồng độ khác nhau trên lượng IRS-1 phosphoryl hóa ở

Ser307

34 Hình 3.20. So sánh lượng p-IRS-1 (Ser307) giữa các lô ủ với

cycloeucalenon (H1) và daucosterol (H2) ở các nồng độ khác nhau

95

96

35

Hình 3.21. Tác dụng của cắn toàn phần ở các nồng độ khác nhau

trên lượng AMPKα phosphoryl hóa ở Thr172

36 Hình 3.22. So sánh lượng p-AMPKα (Thr172) giữa các lô ủ với

cắn toàn phần ở các nồng độ khác nhau

96

97

37 Hình 3.23. Tác dụng của cycloeucalenon (H1) và daucosterol

(H2) trên lượng AMPK phosphoryl hóa ở Thr172

38 Hình 3.24: So sánh lượng p-AMPKα (Thr172) giữa các lô ủ với

cycloeucalenon (H1) và daucosterol (H2) ở các nồng độ khác

nhau

39 Hình 3.25. So sánh mức độ tổng hợp triglycerid của tế bào mô mỡ

3T3-L1

98

40 Hình 4.1. Các cơ chế tác dụng hạ glucose máu đã được phát hiện

của thân cây chuối tiêu

131

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đái tháo đường (ĐTĐ) là một bệnh nội tiết đặc trưng bởi tình trạng tăng

glucose máu kèm theo nhiều biểu hiện rối loạn chuyển hóa. Hậu quả của sự tăng

glucose máu là những biến chứng nghiêm trọng, có thể đe dọa đến tính mạng

của người bệnh. Theo nghiên cứu của Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế, năm

2015 số lượng bệnh nhân mắc bệnh là 415 triệu người, chiếm 8,8% dân số thế

giới và vẫn tiếp tục gia tăng mạnh, ước tính đến năm 2040 sẽ có khoảng 642

triệu người mắc bệnh ĐTĐ [67]. Sự gia tăng đột biến về tỷ lệ người mắc bệnh

ĐTĐ hiện nay đang là một gánh nặng cho ngành y tế. Chi phí để quản lý, chăm

sóc và điều trị bệnh rất tốn kém. Theo công bố của tổ chức Y tế thế giới (WHO),

chi phí trực tiếp mỗi năm cho bệnh nhân ĐTĐ ước tính khoảng 673 tỷ đô la Mỹ,

chiếm khoảng 16,2% ngân sách chăm sóc sức khoẻ của toàn thế giới [181].

Trong những năm qua, sô

́ ̣ ̀

nhanh chong. Kết quả là sư ra đơi cua cac thuôc mơi va các ưng dung trong điêu

́ ̀ ́

́

các nghiên cưu vê đai thao đương đa tăng lên

̀

́

̀

̃

̣

̉

́

̀

́

tri,

̣

cho phep thâ

̀

y thuô

ĐTĐ đang đươc

qua lâu dai trong viêc

́

c cung như bên

̣

h nhân co nhiê

̀

u sư

̣

lưa

̣

chon

t đin

̉

̣

hơn. Cac

́

̃

́

thuô

́

c điê

̀

u tri

̣

sư dun

̣

g cho thâ

́

y nhưng hiêu

̣

qua nhâ

́

̣

h [19],

̉

̃

[181]. Tuy nhiên, hiêu

̣

ngăn ngưa cac biê

́

n chưng cua

̉

̀

́

̉

̀

ĐTĐ thông qua kiêm soat glucose máu vâñ còn hạn chế, đông thơi nhưng phan

̉

̀

̃

́

ưng bâ

́

t lơi

̣

khi sư dun

̣

g thuô

́

c vân

̃

là một vấn đề đáng lưu ý [110]. Do đo, môt

̣

̉

́

trong nhưng mô

́

i quan tâm hang đâ

̀

u cua cac nha khoa hoc

̣

hiên

̣

nay la viêc

̣

tim ra

̀

̉

̃

̀

́

̀

nhưng thuô

́

c mơi điê

̀

u tri

̣

ĐTĐ dưa

̣

trên sư

̣

kham pha cac đich tac dun

̣

g mơi,

̃

́

nhă

̀

m nâng cao hiêu

̣

qua điê

̀

u tri đai thao đương, đô

̣

̀

ng thơi giam đươc

̣

nhưng

̉

́

̀

̃

phan ưng bâ

́

t lơi

̣

. Kế thừa nền y học cổ truyền của dân tộc để từ đó nghiên cứu,

̉

́

sản xuất ra các loại thuốc có nguồn gốc từ thảo dược thiên nhiên hiệu quả và an

toàn đang là hướng lựa chọn hợp lý để giải quyết vấn đề này. Từ hướng nghiên

cứu đó, đã có nhiều loại thảo dược được nghiên cứu và chứng minh tác dụng hạ

glucose máu như: Dây đau xương, Chè xanh, Thổ phục linh... [7], [8],[13].

Cây Chuối tiêu (Musa x paradisiaca L.) được biết đến như một loại thực

phẩm và cũng là một vị thuốc. Theo y học cổ truyền, quả chuối tiêu xanh chữa

tiêu chảy, kiết lỵ. Chuối tiêu chín có tác dụng nhuận tràng, chữa táo bón, vỏ quả

1

chuối tiêu chữa lỵ, nhựa quả chuối tiêu xanh chữa hắc lào, lá chuối tiêu non giã

nát cầm máu vết thương, làm dịu vết bỏng...[3]. Nhiều bộ phận dùng của cây

chuối tiêu như quả, lá rễ...đã được nghiên cứu và chứng minh tác dụng hạ

glucose máu [89], [150], [151]. Theo kinh nghiệm dân gian của đồng bào dân

tộc thiểu số phía bắc Việt Nam và một số quốc gia trên thế giới, phần thân chuối

ép lấy nước uống để điều trị ĐTĐ có hiệu quả làm hạ glucose máu [103], [153].

Tuy nhiên, cho đến thời điểm này chưa có tài liệu khoa học nào của Việt Nam

nghiên cứu về tác dụng sinh học của thân cây chuối tiêu. Hiện nay, trên thế giới

có một vài nghiên cứu về tác dụng hạ glucose máu của thân cây chuối tiêu

[89],[163]. Các nghiên cứu chỉ mới ở mức độ sàng lọc, kết quả chưa thống nhất,

chưa có một nghiên cứu có hệ thống nào đánh giá được tác dụng và cơ chế tác

dụng hạ glucose máu của dược liệu này. Để có những bằng chứng khoa học về

tác dụng và cơ chế tác dụng của thân cây chuối tiêu hướng tới ứng dụng trong

điều trị ĐTĐ, luận án tiến hành đề tài “Nghiên cứu tác dụng và cơ chế hạ

glucose máu của dịch ép thân cây chuối tiêu (Musa x paradisiacal L.) trên

thực nghiệm” với 2 mục tiêu:

1. Đánh giá tác dụng hạ glucose máu của cắn toàn phần từ dịch ép thân

cây chuối tiêu trên chuột thực nghiệm.

2. Nghiên cứu cơ chế hạ glucose máu của cắn toàn phần và một số chất

phân lập từ dịch ép thân cây chuối tiêu.

2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

1.1.1. Định nghĩa, dịch tễ, phân loại đái tháo đường

1.1.1.1. Định nghĩa

Theo Hiêp

nhưng rôi loan

giam san xuât insulin va/ hoăc

̣

hôi

̣

Đai thao đương Hoa Ky, bên

̣

h đai thao đương la môt

̣

tâp

tăng glucose máu do suy

do giảm đap ưng vơi insulin tai cac mô. Sư tăng

t vơi

̣ ̣

hơp

́

̀

́

̀

̉

̣ ̣ ̣ ̣

chuyên hoa man tinh đăc trưng bơi sư

̉

́

̃

́

̣

̉

̀

́

glucose máu man

̣

tinh trong bên

́

̣

h đai thao đương co liên quan mât

̣

thiê

̣ ̀

va suy giam chưc năng cua nhiêu cơ quan

̉ ̉

̀ ́

́

̀

́

̉

nhưng tôn thương lâu dai, rô

́

i loan

̣

t, thân, thân kinh, tim va mach mau [19].

́

̃

̀

khac nhau, đăc

̣

biêt

̣

la mă

́

̣

̀

́

̀

1.1.1.2. Dịch tễ

Đai thao đương la bên

̣

h thương găp

̣

nhâ

phat triên nhanh nhât trên thê

ky 20, đâu thê ky 21, ĐTĐ la bên

́

t trong cac bên

̣

h nôi

̣

tiêt, la môt

́

̣

́

̀

́

̀

̉

trong 3 bên

̣

h co tô

́

c đô

̣

́

giơi (ung thư, tim mac

̣

h va

́

̀

ĐTĐ). Trong nhưng năm cuô

́

i thê

́

̀

́

̣

h không lây

̉

̃

̀

̉

́

phat triên nhanh nhât [19]. Theo thống kê của Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế,

́

năm 2015 số người mắc bệnh ĐTĐ ở các khu vực điển hình như sau: Bắc Mỹ

44,3 triệu người, Châu Âu 58,9 triệu người, Đông Bắc Phi 35,4 triệu người,

Nam Mỹ 29,6 triệu người, Đông Nam Á 78,3 triệu người và phía Tây Thái Bình

Dương 153 triệu người. Dự tính đến năm 2040, số người mắc bệnh ĐTĐ tại các

vùng này càng gia tăng nhanh chóng với số lượng ước tính: Bắc Mỹ 60,5 triệu

người, Châu Âu 71,1 triệu người, Đông Bắc Phi 72,1 triệu người, Nam Mỹ

48,8 triệu người, Đông Nam Á 140,2 triệu người và phía Tây Thái Bình Dương

214,8 triệu người [67]. Măc

̣

du co sư

̣

gia tăng ca vê

̀

ĐTĐ typ 1 va typ 2 nhưng

̉

̀

́

̀

̉

tô

sô

ngươi mă

́

c đô

̣

phat triên cua ĐTĐ typ 2 tăng man

̣

̣ ̣ ́

h do sư gia tăng ty lê beo phi va lôi

̉

́ ̀

̀

̉

́

̉ ̉

̣ ̣ ́

g thê lưc ơ cac nươc phat triên, cư 10 ngươi măc ĐTĐ thi co 9

̉

́ ́ ́ ́ ̀ ́

̀

́

ng it hoat

̣

đôn

c ĐTĐ typ 2.

Ơ Viêt Nam, năm 2015, sô

vao khoang 3,5 triệu, chiêm 6,0 % dân sô

i tương co yêu tô

t cac yêu tô nguy cơ như BMI (Body mass index) cao, vong eo

g thê lưc

ơ khu vưc đông bă

́

̀

̉

̣

́

ngươi trong đô

̣

tuôi tư 20 đê

́

n 79 tuổi măc ĐTĐ

̀

̉

́

trong đô

̣

tuôi nay [67]. Đặc biệt tỷ lệ

̉

̀

̉

mă

cao nhất. Tâ

rông, it vân

cao ro rêt

́

c ĐTĐ ơ nhom đô

́

̣

́

nguy cơ, tuôi tư 30 đê

́

n 64 chiê

́

m tỷ lê

̣

là

̉

́

̀

n suâ

́

̀

̉

̣

đôn

̣

, gia đinh co ngươi thuôc

̣

cac thê

́

hê

̣ ̣ ̀ ́

cân kê mă

c ĐTĐ

́

̀

́

̀

̣

̀

ng, đô thi

so vơi miê

̀

n nui va trung du [1].

̉

̃

́

̀

1.1.1.3. Phân loại đái tháo đường

Theo phân loai cua Hiêp hôi Đai thao đương Hoa Ky (ADA) năm 2017, ĐTĐ

chia thanh ĐTĐ typ 1, ĐTĐ typ 2, ĐTĐ thư phat, ĐTĐ thai ky [19].

̣

̉

́

̀

đươc

̣

̀

́

̀

3