Đánh giá hoạt tính độc tế bào của cao chiết từ hải kim sa (Lygodium japonicum) trên dòng tế bào ung thư MCF-7 HepG2Hoàng Anh Trúc, Trần Lê Phương Linh, Nguyễn Kim Oanh,* Trần Hữu Thạnh và Bùi Thanh PhongTrường Đại học Quốc tế Hồng Bàng TÓM TTĐặt vấn đề: Nghiên cứu điều trung thư tcác hợp chất chiết xuất từ dưc liệu đã đưc nghiên cu trất lâu. Lá hi kim sa (Lygodium japonicum) đưc sử dng trong n gian đđiều trị ung thư nhưng chưa nghiên cứu khoa học nào nhm chng minh hot nh y. Mục tiêu nghiên cứu: Đi này đưc thc hin nhm kho sát hot tính gây đc tế bào ca các cao chiết thải kim sa. Đối ng và phương pháp nghiên cu: Lá hi kim sa đưc chiết xuất bằng ethanol 96% thu đưc cao toàn phn (cao TP). Một phn cao TP đưc a o ớc được chiết phân đon với c dung i n-hexane, chloroform, n-butanol thu đưc các cao chiết tương ng. Tt cả các cao chiết được xác định khả năng gây đc tế bào trên 2 dòng tế bào ung thư là MCF-7 và HepG2 theo phương pháp Sulforhodamine B. Kết qu: c cao chiết của hải kim sa không thể hiện hoạt tính ức chế tế bào HepG2. Hot nh ức chế tế o MCF-7 của các cao chiết cũng thp, cao CF có hot tính ức chế tế bào MCF cao nhất là 14.55 ± 4.02 % (nng đ100 μg/mL). Kết lun: Cao chiết hi kim sa không thhiện hot tính ức chế hai dòng tế o ung thư Hep G2 và MCF-7.Tkhóa: hải kim sa, Lygodium japonicum, SRB, HepG2, MCF-7Tác giả liên hệ: ThS. Bùi Thanh PhongEmail: phongbui0407@gmail.com1. ĐẶT VẤN ĐỀUng thư là mt nhóm bnh lý ngày ng phbiến, liên quan đến sự đột biến trong yếu tố di truyền, dn đến sng sinh mất kiểm soát ca tế bào có thgây tvong [1]. Hin nay, bệnh nhân đưc điều trbng c phương pháp như phu thuật, xạ tr, hóa tr. Phn lớn trong số đó không đặc hiệu đối với tế o ung thư và gây nên nhiều tác dụng phnghm trọng. Kể cả khi đã kết tc điều tr, ngưi bnh vẫn có thể chịu nhiu biến chng như mệt mỏi, đau nhc, rối loạn nội tiết, vô sinh c vấn đvề sức khỏe tình dc, hoặc nguy him hơn, là phù mạch bch huyết các biến chứng trên tim mch [2]. Do đó, nhiu nghn cu trên thế giới đã đang nlực tìm ra gii pháp mi hỗ trợ điều trị bnh hiu quả, hn chế gây nên nhiều tác dụng phkhông mong mun, p phn ci thiện chất ng sng cho ngưi bệnh. Nhiều c liu được ngưi dân sdụng cha c hp chất tnhiên đưc đánh gcó thể ng khng phòng nga ung thư cho thể. Mt số hợp cht đã đưc chiết xut, nghiên cu ng dụng thành ng o sn xut c thuc hỗ trợ hoặc điều trung thư, bao gồm paclitaxel t v các cây thuc chi Taxus, camptothecin từ cây Camptotheca acuminata, vinca alkaloid t lá cây Catharanthus roseus, roscovitine từ thân rễ của Raphanus sativus, ng với một salkaloid khác hay c phenolic acid [3].Lygodium japonicum (Thunb) Sw. (hi kim sa) hLygodiaceae có ngun gc tcác nưc Đông Á hin nay đã lan rng mt cách khó kim soát ra các nưc Âu - M. Là mt loài dương xthân r, chúng mc nhiu vùng thp dưi 600 m vi sc 69Hong Bang International University Journal of ScienceISSN: 2615 - 9686 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng - Số 32 - 11/2024: 69-76DOI: https://doi.org/10.59294/HIUJS.32.2024.699
70Hong Bang Internaonal University Journal of ScienceISSN: 2615 - 9686Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng - Số 32 - 11/2024: 69-76sống sc lan rng tt điu kin thích hp [4]. Lá hi kim sa cha polysaccharide, polyphenol, glycoside, đưng khvà terpenoid, tuy nhiên, trong rcó cflavonoid, quinone, acid phenol, steroid [5-7]. L.japonicum đưc ứng dng trong nhng bài thuc dân gian có hiu qunhư li tiu, trnhim trùng, kháng viêm, làm tiêu tan sỏi niu, gii nhit và đã đưc kho sát hiu qubo vgan, kháng virus dch chiết rễ [7]. Các nhóm hp cht như glycoside, polyphenol, polysaccharide, steroid, đưng kh và ter-penoid trên các loài khác đã cho thy khnăng y đc tế bào trên nhiu dòng tế bào ung thư bng nhiu cơ chế khác nhau [8-10]. Do vậy, đề tài nghiên cu Khnăng kháng ung thư ca cao chiết tcây hi kim sa (Lygodium japonicum)đưc thc hin nhm cung cấp thêm dữ liu htrợ quá trình nghiên cu khnăng ng dng dưc liu này trong nn nga hoc điu trung thư. Vic thúc đẩy sdng loài thc vt này đng thi góp phn kim soát sm ln ca nó đi vi môi trưng sng tnhiên.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Đối tượng nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu là lá kèm bào tử cây hải kim sa được thu hái tại tỉnh Long An, Việt Nam. Mẫu được phơi khô, xay nhuyễn thành bột nửa thô qua rây 710 µm chiết xuất.2.2. Hóa chấtHóa chất gồm các dung môi ethanol, n-hexan, chloroform, n-butanol từ hãng Fisher (USA); các hóa chất trichloroacetic acid (TCA), sulforhodamin B 0.2%, acid acetic 1%, Tris-base 10mM, Di-methyl sulfoxide (DMSO), Camptothecin (chứng dương) từ hãng Sigma; các dòng tế bào ung thư MCF-7 (ung thư vú) HepG2 (ung thư gan) do Phòng Sinh học phân tử, Trường Đại học Khoa học Tnhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cung cấp.2.3. Trang thiết bịThiết bị đạt tiêu chuẩn sử dụng trong phòng thí nghim, gm máy quay chân không, máy Vortex, bình chiết, tủ cấy trùng, tủ hấp tiệt trùng, micropipette đầu col 10 µL đến 10 mL đã được hấp khử trùng; đèn cồn, que cấy kim loại, và các thiết bị bản của phòng thí nghiệm.2.4. Phương pháp nghiên cứu2.4.1. Quy trình chiết xuấtDưc liu đưc thu hoch sau đó ra sch, ct nh, phơi khô rồi xay thành bt na thô, chiết Hình 1. Lá hải kim sa
71Hong Bang Internaonal University Journal of ScienceISSN: 2615 - 9686 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng - Số 32 - 11/2024: 69-76ngấm kit bng dung môi ethanol 96% vi tldưc liu: dung môi là 1:25 (w/v) từ 3-5 ngày thu đưc dch chiết. Sau đó, ly dịch chiết cô đc li thu đưc cao toàn phn. Lấy mt ng cao toàn phn (TP) hòa tan vào nưc ct, ln lưt chiết phân đon vi c dung môi theo đphân cc ng dn là n-hexan, chloroform n-butanol thu đưc các cao chiết ln lưt là cao n-hexan (HE), cao chloroform (CF), cao n-butanol (BU), cao nưc (WA). Tiến hành cô đc các cao (độ ẩm dưi 5%) bo qun lnh trưc khi sdng kho sát.2.4.2. Quy trình đánh giá hoạt tính kháng ung thư bằng thử nghiệm SRBThử nghiệm SRB (Sulforhodamin B) phương pháp so màu, xác định độc tính tế bào của một chất thông qua sự thay đổi lượng tế bào so với mẫu chứng theo Nguyễn Thái Hoàng Tâm cộng sự (2007) [11].Tế bào ung thư đưc nuôi cấy đến thế hthứ 4, khi đt đphủ khong 80% thì tiến hành phủ tế o trên các giếng đĩa với mt đtế bào/giếng 4ban đu 10 tế bào/giếng theo thiết kế (*), 24 ginhit đphòng. Bổ sung môi trưng hòa tan cao chiết vi nồng đ100 µg/mL rồi tiếp 48 gi. Cố đnh tế bào bng TCA, làm lnh (4°C, 1-3 gi), ra đkhô ở nhit đphòng 12-24 gi. Cho vào mi giếng dung dịch SRB 0.2%, 5-20 phút, loi bỏ ra nhvi dung dch acid acetic 1%, để khô ở nhit độ phòng 12-24 gi. Cho vào mi giếng 200 µL tris-base 10 mM, lc trên máy cho SRB tan hn toàn, đo mật độ quang ở c sóng 492 nm 620 nm. (*) Thiết kế khảo sát, gồm có: 1 mẫu chứng dương chứa tế bào với Camptothecin nồng độ 0.06 µg/mL với MCF-7, 0.07 µg/mL với HepG2; 1 mẫu đối chứng (từng loại tế bào với dung môi hòa tan chất thử DMSO 0.25%). Xử kết quả khi giá trị mật độ quang bước sóng 492 nm 620 nm (kí hiệu OD OD), tính 492620giá trị OD = OD - OD (1), tính OD (hoặc OD) = 492620492620OD - OD (2). tbblankTính tl(%) gây đc tế bào: ,với: OD giá trị OD của giếng chứa tế bào, tbOD giá trị OD của giếng blank, OD giá trị OD blankTNHình 2. Quy trình chiết xuất Lá hải kim sa
72Hong Bang Internaonal University Journal of ScienceISSN: 2615 - 9686Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng - Số 32 - 11/2024: 69-76của mẫu thử từ công thức (1) (2), OD giá trị OD Ccủa mẫu chứng từ công thức (1) (2).3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN3.1. Kết quả chiết cao T500g dược liệu chiết với 10 lít cồn 96% thu được 50.83g cao TP. Lấy 18g cao hòa với nước để chiết phân đoạn lần lượt với HE, CF, BU cho ra là 4,88g cao HE; 0.96g cao CF; 2.1g cao BU; 9.8g cao WA. Độ ẩm các cao chiết từ hải kim sa dưới 5%. 3.2. Hoạt tính ức chế tế bào ung thư MCF-7 của các cao chiết hải kim saNhìn chung, tất cả cao chiết từ hải kim sa cho tỷ lệ ức chế dòng tế bào MCF-7 thấp (gần như không đáng kể). Hoạt tính ức chế tế bào ung thư MCF-7 được thể hiện cao nhất cao phân đoạn CF (14.55 ± 4.02%), sau đó HE, thấp nhất cao WA (1.63 ± 1.47). Tuy nhiên, mức độ y độc của hải kim sa khá yếu so với chứng dương camptothecin (53.57 ± 0.33%) nồng độ 0.05 µg/mL. Nhiều nghiên cứu về li L.japonicum cho thấy loài này chứa nhiều hoạt chất hoạt tính như ức chế tế bào ung thư đại trực tràng [12], đồng thời cao chiết bằng ethanol từ bào tử L.japonicum cũng hoạt tính kháng vm thông qua ức chế NF-KB p38 [13]. Do đó, sự đánh gcao chiết từ hải kim sa chỉ đầy đủ khi khảo sát thêm hoạt tính gây độc tế bào ung thư nhiều ng tế bào ung thư khác nhau.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
73Hong Bang Internaonal University Journal of ScienceISSN: 2615 - 9686 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng - Số 32 - 11/2024: 69-763.3. Hoạt tính ức chế tế bào ung thư gan HepG2 của các cao chiết hải kim saĐối với dòng tế bào HepG2, tất cả cao chiết đều không thể hiện khả năng y độc tế bào. thể thấy rằng các cao chiết khả năng gây độc trên dòng tế bào MCF-7, nhưng không thể gây độc trên dòng tế bào ung thư gan HepG2 cùng nồng độ.các loài cùng chi Lygodium, dịch chiết cồn dịch chiết nưc ca Lygodium microphyllum và Lygodium salicifolium cũng không thể hiện khả năng gây độc tế bào, trên dòng A549 (tế bào ung thư biểu phổi người) [14]. Tuy nhiên, dịch chiết n-hexane của một loài khác Lygodium flexuosum, chứa chủ yếu glycoside, alkaloid tannin, đã được chứng minh tác dụng ức chế dòng tế bào ung thư PLC/PRF/5 (IC 27 50µg/mL) và ung thư gan Hep3B (IC là 14.5 µg/mL) 50rất tốt [15]. Đây là do sự khác nhau về tế bào mục tiêu, thành phần hóa học của dịch chiết giữa các loài cùng chi. Sự khác biệt về điều kiện địa lí, thổ nhưỡng hoặc bộ phận sử dụng cũng là những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của chúng.
(G)
Chú thích:
(A): Cao toàn phần (TP)
(B): Cao HE
(C): Cao
CF
(D): Cao BU
(E): Cao WA
(F): Camptothecin
0.05
µg/ml
(G): DMSO
Hình 3 (A, B, C, D, E, F, G). Mẫu tế bào ung thư MCF-7 sau quá trình xử lý bằng cao chiếtBảng 1. Phần trăm y độc tế bào (%) trên tế bào ung thư MCF-7 của các cao chiết hải kim sa nồng độ 100 µg/mLMẫu cao chiết Hoạt nh gây độc tế bào (%) Trung Bình (%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 TP 9.94 10.56 9.40 9.97 ± 0.58 HE 8.42 8.61 6.37 7.80 ± 1.24 CF 17.20 16.52 9.93 14.55 ± 4.02 BU 2.93 8.38 7.10 6.14 ± 2.85 WA 0.93 3.32 0.65 1.63 ± 1.47 Mẫu cao chiết Hoạt nh gây độc tế bào (%) Trung bình (%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 TP -9.82 -12.02 -3.96 -8.60 ± 4.16 HE -6.25 -11.16 -6.61 -8.01 ± 2.74 CF -9.82 -16.74 -9.69 -12.08 ± 4.03 BU -12.95 -18.45 -15.42 -15.61 ± 2.76 WA -6.25 -9.87 -3.08 -6.40 ± 3.40 Bảng 2. Phần trăm gây độc tế o (%) trên tế bào ung thư gan HepG2 của các cao chiết hải kim sa nồng đ100 µg/mL