Phần I
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây chăn nuôi chiếm một vị trí quan trọng trong
ngành Nông nghiệp của nước ta, trong đó chăn nuôi đại gia súc đang trên đà
phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người về thịt và sữa.
Tuy vậy, trong điều kiện khí hậu Việt Nam cùng với cái nhìn tổng thể về
chăn nuôi thì đặc điểm chung của cả nước vẫn là mô hình chăn nuôi phân tán,
chủ yếu lấy công làm lãi, điều kiện chăm sóc nuôi dưỡng có sự khác nhau,
không đồng bộ nên các chỉ tiêu sản xuất của đàn trâu, bò v.v. cũng bị ảnh hưởng,
các chỉ tiêu sinh sản không ổn định, đặc biệt là hiện tượng rối loạn sinh sản xảy ra
trên đàn gia súc cái, không chịu đực…làm cho việc phát triển đàn gia súc gặp
nhiều khó khăn. Có nhiều nguyên nhân dẫn tới tình trạng trên như: di truyền, chế
độ chăm sóc nuôi dưỡng, quá trình khai thác và quản lý đàn, dị tật và các bệnh lý
ở cơ quan sinh sản và đặc biệt do rối loạn nội tiết, đã làm cho tỷ lệ đẻ toàn đàn
thấp, tỷ lệ thụ thai thấp, hệ số phối giống cao và khoảng cách đẻ kéo dài v.v. Đây
là những yếu tố hạn chế không những làm giảm năng suất sinh sản của đàn gia
súc mà còn ảnh hưởng rất lớn tới hiệu quả kinh tế cho người chăn nuôi. Muốn
làm giảm thiệt hại do các yếu tố đó gây ra cần phải có những biện pháp chẩn đoán
nhanh, chính xác để có được phương hướng điều trị hiệu quả nhằm cải thiện và
nâng cao năng suất sinh sản của chúng, từ đó phát triển đàn trâu, bò nói riêng và
phát triển ngành chăn nuôi gia súc nói chung ở Việt Nam.
Một trong những nguyên nhân chính gây rối loạn sinh sản ở trâu, bò nói
riêng và các đàn gia súc nói chung đó là do sự thay đổi các chỉ tiêu sinh lý, sinh
hóa, sự chuyển hóa của các hormon sinh sản quan trọng như progesterone,
Follicle Stimulating Hormone (FSH), Luteinizing Hormone (LH), testosterone
1
v.v. Do đó, việc định lượng các hormone sinh sản này nhằm xác định thực trạng
các rối loạn nội tiết, thực trạng sinh lý cũng như bệnh lý của vật nuôi rồi từ đó
Xuất phát từ những cơ sở nêu trên và từ yêu cầu thực tiễn nhằm nâng cao
năng suất sinh sản của gia súc để từ đó có thể đưa chăn nuôi trở thành ngành sản
xuất chính và chiếm vị trí cao trong ngành sản xuất nông nghiệp của đất nước,
chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tạo dòng tế bào lai sinh kháng thể
đơn dòng kháng hormone FSH”.
1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
Tạo được dòng tế bào lai sinh kháng thể đơn dòng (mAb) kháng đặc
hiệu hormone sinh sản FSH .
3
Phần II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU VỀ HORMONE NÓI CHUNG VÀ HORMONE SINH
SẢN FOLLICLE STIMULATING HORMONE (FSH)
Hormone là những chất truyền tin hóa học, do các tế bào đặc biệt tiết ra với
lượng nhỏ, đổ thẳng vào máu và nhờ dòng máu đưa đến cơ quan nhận, tại đó chúng
phát huy tác dụng điều hòa các hoạt động sinh lý và các quá trình chuyển hóa của cơ
thể, đồng thời chịu tác động theo phương thức điều khiển xuôi và ngược.
Cũng như enzyme và vitamin, hormone có tác dụng như một chất xúc
tác sinh học, xúc tác nhiều quá trình chuyển hóa của cơ thể. Hormone có tác
dụng điều hòa các quá trình sinh lý quan trọng như sinh trưởng, phát dục,
sinh sản …( Lê Đức Trình, 1991) [11].
2.1.1. Hệ thần kinh - nội tiết điều khiển họat động sinh sản ở gia súc cái
Sinh sản đó là một quá trình sinh học hết sức phức tạp của cơ thể động
vật. Hoạt động sinh dục là hoạt động phong phú, sinh động tỉ mỉ, nhịp nhàng…
rất hấp dẫn. Điều hòa quá trình này là do hệ thống thần kinh - thể dịch của cơ
thể, trong đó điều hòa bằng hormone là trực tiếp. Trong các tổ chức của hệ thần
5
Thuỳ trước tuyến yên
Thần kinh trung ương
+
Tác động ngoại cảnh
GnRH
6
Inhibine
Hình 2.1. Cơ chế thần kinh thể dịch điều hoà hoạt động sinh dục của gia súc cái
Ghi chú: (-) Kiểm soát ngược âm tính
(+) Kiểm soát ngược dương tính
Sự liên hệ giữa Hypothalamus, tuyến yên và buồng trứng để điều hòa hoạt
động sinh dục của gia súc cái không chỉ theo chiều thuận (hormone được bài tiết
từ tuyến chỉ huy đến tuyến đích) mà còn theo cơ chế điều hòa ngược (feedback)
- từ tuyến đích đến tuyến chỉ huy. Trong đó, cơ chế điều hòa ngược đóng vai trò
quan trọng - đó là cơ chế chủ yếu, nhanh và nhạy để duy trì nồng độ hormone
luôn hằng định và thích ứng được với hoạt động của cơ thể khi sống trong môi
7
truyền thông tin (hormone) từ ngoài tế bào vào trong tế bào đích. Tế bào đích
mang thụ thể đặc hiệu cho mỗi hormone. Khi hormone được gắn với thụ thể thì
phức hợp thụ thể và hormone tạo thành, sẽ tạo ra một loạt phản ứng nhằm truyền
thông tin trên bề mặt của tế bào đích vào trong nhân tế bào (Lê Đức Trình, 1998)
[11]. Tuy nhiên, cơ chế tác dụng của từng loại hormone là khác nhau, phụ thuộc
vào bản chất hóa học của chúng. Cơ chế tác dụng của hormone peptide là cơ chế
hormone - màng.
Những hormone peptide được lưu trữ trong những nang bài tiết, lưu thông
trong máu dưới dạng tự do (không kết hợp với protein) và có đời sống ngắn.
9
Những hormone này không qua được màng tế bào để vào trong tế bào. Do vậy
những thụ thể của hormone khu trú ở mặt ngoài của màng tế bào có thể kết hợp
với hormone. Khi hormone được kết hợp với một thụ thể màng tế bào, điều đó
có nghĩa là có sự dẫn truyền tín hiệu hormone từ ngoài tế bào vào trong tế bào.
Sự dẫn truyền tín hiệu được thực hiện qua trung gian của những tín hiệu hóa học
ở trong tế bào, thường là những nucleotide vòng, đó là những thông tin thứ hai,
hoặc thông tin nội bào. Bản thân những hormone ở ngoài tế bào là thông tin thứ
nhất. Sự kết hợp giữa những thông tin thứ nhất với chất thụ thể tạo ra những tín
hiệu hóa học khác nhau ở trong tế bào.
Thông tin thứ hai, ví dụ AMP vòng (AMPc) ở trong tế bào tiếp tục hoạt hóa
một hoặc nhiều enzyme kinase ở trong tế bào, những kinase này lại phosphoryl hóa
những protein đặc hiệu của tế bào. Những protein phosphoryl hóa làm thay đổi quá
trình chuyển hóa ở trong tế bào (Lê Đức Trình, 2003) [12].
2.1.3. Sơ lược về Follicules Stimulating Hormone – FSH
2.1.3.1. Nguồn gốc FSH
FSH là một loại kích dục tố được sản sinh bởi tế bào Gonadotrope của
thùy trước tuyến yên. Nồng độ cơ sở vào khoảng 2 – 5 mUI/ml huyết tương. Ở
2.1.3.3. Vai trò chung của FSH
Ở con cái, FSH có tác dụng kích thích sự sinh trưởng và phát triển của
noãn bao, đồng thời thúc đẩy quá trình phân chia và phát triển của tế bào trứng
11
trong buồng trứng. Tế bào của nang trứng khi phát triển, sẽ sản sinh oestrogen là hormone chủ yếu của gia súc cái.
2.1.3.4. Ứng dụng của FSH
FSH là hormone quan trọng trong quá trình sinh sản của động vật, vì thế
FSH có nhiều ứng dụng trong thực tế như:
- Xác định hàm lượng FSH, LH để chẩn đoán nguyên nhân gây rối loạn
sinh sản ở bò sữa từ đó có biện pháp điều trị thích hợp.
- Sử dụng phương pháp ELISA định lượng hormone FSH, LH xác định
được tình trạng hoạt động của buồng trứng khi mắc các bệnh thiểu năng buồng
trứng, đa nang buồng trứng, thể vàng tồn lưu:
+ Thể vàng tồn lưu (hàm lượng FSH >4mIU/ml
hàm lượng LH> 7mIU/ml)
+ Đa nang buồng trứng ( hàm lượng FSH< 3mIU/ml
hàm lượng LH< 6,8mIU/ml)
+ Thiểu năng buồng trứng ( hàm lượng FSH< 2,5mIU/ml
hàm lượng LH< 6mIU/ml)
- Định lượng FSH kết hợp khám buồng trứng qua trực tràng chẩn đoán
nguyên nhân gây rối loạn quá trình thụ tinh ở bò sữa.Ví dụ như:
12
Khi hàm lượng FSH cao kết hợp với khám qua trực tràng có u đồng
trứng, thể vàng tồn lưu và u nang thể vàng đối với bò ở Nhật Bản.
Định lượng FSH, LH trong huyết thanh và sữa bò ở Hà Lan.
2.1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Sử dụng phương pháp ELISA xác định hàm lượng FSH, LH trong chu kỳ
động dục ở bò cái lai hướng sữa: Trong chu kỳ động dục bình thường hàm lượng
FSH, LH tương đối thấp vào ngày động dục (< 0,21 ng/ml), bắt đầu tăng từ ngày
thứ 6 đến ngày thứ 15 đạt cao nhất (bình quân 2,43 ng/ml), sau đó giảm dần và
thấp nhất vào ngày động dục ở chu kỳ tiếp theo.
Sử dụng phương pháp ELISA xác định hàm lượng FSH, LH để chẩn đoán,
điều trị hiện tượng rối loạn quá trình thụ tinh ở bò sữa do nguyên nhân bệnh lý
buồng trứng (Đào Thị Thúy Hồng, 2009) [3].
Nghiên cứu gây siêu bài noãn ở bò bằng sử dụng FSH và Prostaglandin
F2α
( Đỗ Kim Tuyên, 1995) [13].
2.2 MIỄN DỊCH HỌC VÀ KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG
2.2.1. Các khái niệm về miễn dịch học
Miễn dịch là khả năng chống lại các vật lạ xâm nhập vào cơ thể của chính
cơ thể. Khi vật lạ (ở đây có thể là các vi khuẩn, virus, các độc tố v.v.) xâm nhập
vào cơ thể sẽ khiến cơ thể hình thành một cơ chế bảo vệ, ngăn ngừa hoặc loại bỏ
14
các yếu tố lạ đó. Cơ chế đó chính là các đáp ứng miễn dịch (Lê Văn Hùng,
2002) [4].
Đáp ứng miễn dịch (ĐƯMD) là phản ứng của cơ thể sản xuất ra các
kháng thể để bất hoạt, chống lại các kháng nguyên và loại trừ chúng ra khỏi cơ
• Đáp ứng miễn dịch thu được chủ động
Là loại ĐƯMD thu được sau khi trực tiếp chịu tác động của vi khuẩn,
virus, độc tố…ĐƯMD thu được chủ động gồm 2 loại:
Đáp ứng miễn dịch thu được chủ động tự nhiên: Là tính miễn dịch mà cơ
thể thu được sau khi mắc một số bệnh nhất định trong tự nhiên mà qua khỏi.
16
Loại miễn dịch này có thể kéo dài rất lâu, có khi suốt đời. Ví dụ như sau khi mắc
bệnh đậu mùa mà qua khỏi thì không bao giờ mắc lại nữa; hay nếu bị sởi mà qua
khỏi thì không bao giờ mắc nữa. Ngoài ra trong quá trình sống của người và
động vật do tiếp xúc dần dần với vi sinh vật, mà không bị bệnh, nhưng nó đã
hình thành cho mình một khả năng miễn dịch với các bệnh do vi sinh vật đó gây
nên. Ví dụ miễn dịch hình thành đối với bệnh bạch cầu, bệnh ho gà.
Đáp ứng miễn dịch thu được chủ động nhân tạo: Là miễn dịch có được
của cơ thể sau khi được tiếp nhận chủ động những chế phẩm vi sinh vật như
vacxin, giải độc tố… lúc này cơ thể đã huy động các cơ quan có thẩm quyền
miễn dịch sản xuất ra các yếu tố chống lại mầm bệnh nếu chúng vào lần sau, đó
là các kháng thể đặc hiệu. Loại miễn dịch này hình thành với mục đích làm cho
cơ thể tập dượt trước, để khi kháng nguyên đó lại xâm nhập vào thì cơ thể sẽ chủ
động loại trừ chúng. Đây chính là cơ sở cho việc tiêm phòng các loại (Nguyễn
Như Thanh, 1997) [7].
• Đáp ứng miễn dịch thu được bị động
Là ĐƯMD thu được từ bên ngoài đưa vào giúp cơ thể chiến thắng bênh
tật ví dụ như tiêm kháng huyết thanh. ĐƯMD thu được bị động gồm 2 loại:
Đáp ứng miễn dịch thu được bị động tự nhiên: Trẻ sơ sinh, gia súc non
thu được các yếu tố miễn dịch đặc hiệu từ cơ thể mẹ truyền sang qua nhau thai
17
Túi Fabricius (Brusa Fabricius): Túi này chỉ có ở loài chim, nằm phía
trên trực tràng, sát hậu môn. Túi có cấu tạo gồm rất nhiều nang, các nang này là
nơi sản xuất các tế bào lympho. Ở người và động vật không có túi Fabricius thì
mọi chức năng của túi do các cơ quan tương đương đảm nhận đó là: tủy xương
và các cơ quan lympho ngoại vi (hạch, lá lách…).
* Các cơ quan lympho ngoại vi
Hạch lâm ba: Là một trong những nơi diễn ra các ĐƯMD chống lại
kháng nguyên nhất định khi chúng xâm nhập vào cơ thể.
Lá lách: Là 1 cơ quan lympho lớn, ĐƯMD xảy ra chủ yếu với các kháng
nguyên vào theo đường tĩnh mạch, vùng tủy trắng của lá lách có chứa các nang
lympho và quá trình ĐƯMD xảy ra ở đây.
* Các cơ quan khác
Hạch hạnh nhân: Là cơ quan dạng lympho ở vùng vòm họng, gốc lưỡi.
19
Các đảo nằm phân bố rải rác ở ruột non (mảng payer), hay ở các phế
nang, phế quản, đường sinh dục, tiết niệu cũng đều có các nang lympho nằm
ngay dưới lớp biểu mô có chức năng trong miễn dịch.
2.2.2.2. Tế bào miễn dịch
* Đại thực bào
Là những tế bào bắt nguồn từ tủy xương rồi đi vào máu và có khả năng
thực bào. Chúng có mặt ở các hạch, lá lách, gan, phổi. Chúng tham gia vào miễn
dịch thực bào, tiêu diệt các vật lạ bằng thực bào. Đại thực bào có vai trò tiếp
nhận, hoạt hóa, vận chuyển thông tin kháng nguyên và phối hợp chặt chẽ với các
tế bào có thẩm quyền miễn dịch.
* Lympho B
Các tế bào lympho nguồn từ tủy xương di tản đến túi Fabricius (ở chim)
hay lách (của thú) được huấn luyện, biệt hóa thành tiền lympho B, sau đó tiếp
đến, các lympho T tiếp nhận rồi biệt hóa trở thành nguyên bào Lympho T rồi
tiếp tục trở thành nhóm tế bào mẫn cảm với kháng nguyên có chứa kháng thể
đặc hiệu trên màng tế bào, gọi đó là kháng thể tế bào. Quá trình ĐƯMD tế bào
do quần thể lympho T phụ trách, thể hiện khả năng tự bảo vệ của cơ thể. Kháng
thể tế bào thường tồn tại trong các tổ chức mô và các cơ quan cơ thể.
Ví dụ như đối với các bệnh nhiễm trùng gây bởi các vi sinh vật kí sinh
trong nội bào (do virus, vi khuẩn, nấm, động vật đơn bào) thì các mầm bệnh này
chỉ có thể bị tiêu diệt hoàn toàn khi có ĐƯMD tế bào (Nguyễn Như Thanh,
1997) [7].
2.2.3. Giới thiệu về kháng nguyên (Antigen)
2.2.3.1. Khái niệm kháng nguyên
Kháng nguyên là yếu tố lạ đối với cơ thể, mà khi có mặt trong cơ thể thì
có khả năng gây đáp ứng miễn dịch (tính sinh miễn dịch) và sau đó kết hợp đặc
hiệu với sản phẩm của đáp ứng này (tính đặc hiệu) (Vũ Triệu An, 1997) [1].
Không phải tất cả các vật lạ khi xâm nhập vào cơ thể đều là kháng nguyên,
chúng phải có kích cỡ ít nhất bằng kích cỡ của một epitope (nhóm quyết định
kháng nguyên) mới có thể gây ra ĐƯMD. Ví dụ như nếu kháng nguyên là chuỗi
22
polypeptide thì trọng lượng phân tử phải lớn hơn 1000 Dalton mới kích thích cơ
thể sinh ra kháng thể.
2.2.3.2. Những đặc tính của kháng nguyên
•
Tính sinh kháng thể (tính sinh miễn dịch)
Tính sinh kháng thể là khả năng của một kháng nguyên tạo ra một đáp
ứng miễn dịch. Đáp ứng này có thể là tế bào hay dịch thể, có thể là dương tính
(cơ thể mẫn cảm sinh kháng thể) hoặc âm tính (cơ thể dung nạp và không sinh
Khi kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể, các tế bào trình diện kháng nguyên
bắt giữ và biến chúng thành các Epitope khác nhau, vì thế mà kích thích cơ thể sinh
ra nhiều kháng thể tương ứng. Điều này giải thích tại sao khi tiêm chủng vacxin vi
khuẩn nhược độc A sẽ thu được huyết thanh chứa nhiều loại kháng thể chống lại A,
được gọi là một họ kháng thể A (Vũ Triệu An, 1997) [1].
2.2.3.3.Phân loại kháng nguyên dựa vào đặc tính và điều kiện kháng nguyên
Căn cứ vào đặc tính và điều kiện kháng nguyên mà chia kháng nguyên
thành hai loại: kháng nguyên hoàn toàn (antigen) và kháng nguyên không hoàn
toàn (hapten).
•
Kháng nguyên hoàn toàn: Là loại kháng nguyên có đầy đủ hai đặc tính: kích
24
thích cơ thể sinh kháng thể (tính sinh miễn dịch) và kết hợp đặc hiệu với kháng
thể do chính kháng nguyên kích thích sinh ra (tính đặc hiệu). Hầu hết các kháng
nguyên hoàn toàn thường có bản chất là protein như các cấu phần của cơ thể
động vật, thực vật, vi sinh vật, nọc độc động vật.
•
Kháng nguyên không hoàn toàn (hapten) còn gọi là bán kháng nguyên. Là
những kháng nguyên chỉ có tính đặc hiệu, không có tính kháng nguyên. Những
kháng nguyên này tự thân chúng không có khả năng kích thích cơ thể sản sinh
kháng thể, nhưng có khả năng kết hợp đặc hiệu với kháng thể tương ứng
(Nguyễn Như Thanh, 1997) [7].
Để trở thành kháng nguyên hoàn toàn, kháng nguyên không hoàn toàn
này phải gắn với một chất mang (Carrier), tạo thành phức hợp hapten-carier,