BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

HÀ VĂN QUANG

NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN VÀ TÍNH ĐA HÌNH
CỦA GEN PKLR, UGT1A1 Ở NGƯỜI PHƠI NHIỄM
DIOXIN CĨ NGUỒN GỐC TỪ CHẤT DA CAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI - 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

HÀ VĂN QUANG

NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN VÀ TÍNH ĐA HÌNH
CỦA GEN PKLR, UGT1A1 Ở NGƯỜI PHƠI NHIỄM
DIOXIN CĨ NGUỒN GỐC TỪ CHẤT DA CAM
Ngành: Y học Quân sự
Mã sớ: Thí điểm

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1- PGS.TS. NGUYỄN BÁ VƯỢNG
2- PGS.TS. HOÀNG VĂN TỔNG

HÀ NỘI - 2023


LỜI CẢM ƠN

Để hồn thành luận án này, Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Đảng
ủy, Ban giám đốc Học viện Quân y; Ban giám đốc Bệnh viện Quân y 103,
Trung tâm Đào tạo, Nghiên cứu Độc học và Phóng xạ - Học viện Qn y, Bộ
mơn Trung tâm Nội Dã Chiến – Bệnh viện Quân y 103 - Học viện Quân y, Viện
nghiên cứu Y dược học Quân sự - Học viện Quân y và Phòng Sau Đại học Học viện Quân y, đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu;
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Phó Giáo Sư, Tiến sĩ
Nguyễn Bá Vượng và Phó giáo sư, Tiến sĩ Hoàng Văn Tổng những người thầy đã
dành nhiều thời gian, công sức, trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học
tập, nghiên cứu và hồn thành luận án;
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Tiến sĩ Hoàng Anh Tuấn, Giám đốcTrung tâm Đào tạo, Nghiên cứu Độc học và Phóng xạ - Học viện Quân y là
những người trực tiếp chỉ đạo, luôn tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi trong q
trình học tập và nghiên cứu;
Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô giáo, những người bệnh, Bố
mẹ, vợ và các con, anh chị em trong gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln động
viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi trong suốt q trình học
tập, nghiên cứu và hồn thành luận án.
Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm 2023
Tác giả


Hà Văn Quang


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam số liệu trong đề tài luận án là một phần số liệu trong đề tài
nghiên cứu có tên: “Nghiên cứu bổ sung ảnh hưởng tổng hợp của chất da
cam/dioxin do Mỹ sử dụng trong chiến tranh đối với môi trường và con người.
Đề xuất giải pháp khắc phục”. Kết quả đề tài này là thành quả nghiên cứu của
tập thể mà tôi là một thành viên chính. Tơi đã được Chủ nhiệm đề tài và tồn bộ
các thành viên trong nhóm nghiên cứu đồng ý cho phép sử dụng đề tài (cơng
trình) này vào trong luận án để bảo vệ lấy bằng tiến sĩ. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.
Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm 2023
Tác giả

Hà Văn Quang


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục chữ viết tắt trong luận án
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 4
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
1.1. Tổng quan về dioxin ..........................................................................................3
1.1.1. Khái niệm dioxin và các hợp chất tương tự .................................... 3
1.1.2. Hệ số đương lượng độc và tổng đương lượng độc của dioxin ....... 4
1.1.3. Độc động học .................................................................................. 6
1.1.4. Cơ chế tác động của dioxin thông qua thụ cảm thể AhR ............... 7
1.1.5. Khả năng gây bệnh của dioxin đối với con người .......................... 8
1.1.6. Nguồn ô nhiễm dioxin tại Việt Nam ............................................. 11
1.1.7. Dioxin ở vùng nghiên cứu............................................................. 13
1.1.8. Dioxin ở vùng chứng .................................................................... 17
1.2. Gen PKLR và Pyruvate kinase ........................................................................19
1.2.1. Gen PKLR ..................................................................................... 19
1.2.2. Pyruvate kinase ............................................................................. 21
1.3. Gen UGT1A1 và Enzyme UGT1A1 .................................................... 22
1.3.1. Gen UGT1A1................................................................................. 22
1.3.2. Enzyme UGT1A1 ......................................................................... 25


1.4. Tình hình nghiên cứu về mới liên quan giữa mức độ biểu hiện và tính đa
hình của các gen PKLR và UGT1A1 với dioxin ............................................27
1.4.1. Mối liên quan giữa mức độ biểu hiện và tính đa hình gen PKLR,
hoạt độ pyruvate kinase với dioxin ....................................................... 27
1.4.2. Mối liên quan giữa mức độ biểu hiện và tính đa hình gen
UGT1A1, enzyme UGT1A1 với dioxin ................................................ 28
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 32
2.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................32
2.1.1. Nhóm phơi nhiễm ....................................................................... 32
2.1.2. Nhóm chứng ................................................................................ 33
2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu .......................................................................34
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................35

2.3.1. Thiết kế nghiên cứu ..................................................................... 35
2.3.2. Cỡ mẫu nghiên cứu ..................................................................... 35
2.3.3. Phương tiện nghiên cứu............................................................... 35
2.3.4. Cách thức tiến hành nghiên cứu .................................................. 37
2.3.5. Các chỉ tiêu nghiên cứu ............................................................... 50
2.4. Phân tích và xử lý sớ liệu.................................................................................53
2.5. Đạo đức trong nghiên cứu ...............................................................................54
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................... 56
3.1. Đặc điểm của các đối tượng nghiên cứu.........................................................56
3.2. Sớ lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ biểu hiện của gen PKLR,
hoạt độ pyruvate kinase và mối liên quan với nồng độ dioxin trong máu ở
người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ................................57
3.2.1. Sớ lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ biểu hiện của gen PKLR,
hoạt độ pyruvate kinase ....................................................................................57
3.2.2. Mối liên quan giữa sớ lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức
độ biểu hiện của gen PKLR, hoạt độ pyruvate kinase với nồng độ


dioxin trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da
cam ........................................................................................................ 71
3.3. Đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ biểu hiện của gen
UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 và mối liên quan với nồng độ dioxin
trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ..........77
3.3.1. Xác định đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ biểu
hiện của gen UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 .............................. 77
3.3.2. Mới liên quan giữa đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức
độ biểu hiện của gen UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 với nồng độ
dioxin trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da
cam ........................................................................................................ 92
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN .............................................................................. 98

4.1. Đặc điểm chung của các đối tượng phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất
da cam ................................................................................................................98
4.1.1. Một sớ đặc điểm chung của nhóm nghiên cứu ........................... 98
4.1.2. Đặc điểm môi trường của các đối tượng nghiên cứu ................ 100
4.2. Sớ lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ biểu hiện của gen PKLR,
hoạt độ pyruvate kinase và mối liên quan với nồng độ dioxin trong máu ở
người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ............................. 102
4.2.1. Sớ lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ biểu hiện của gen
PKLR, hoạt độ pyruvate kinase ........................................................... 102
4.2.2. Mối liên quan giữa số lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ
biểu hiện của gen PKLR, hoạt độ pyruvate kinase với nồng độ dioxin trong
máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ................. 110
4.3. Đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ biểu hiện của gen
UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 và mối liên quan với nồng độ dioxin
trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ....... 115


4.3.1. Đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ biểu hiện của
gen UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 ........................................... 115
4.3.2. Mối liên quan giữa đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ
biểu hiện của gen UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 với nồng độ dioxin
máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam ................. 121
KẾT LUẬN ................................................................................................... 128
KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 130
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ..................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................
BỆNH ÁN NGHIÊN CỨU .................................................................................
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................



DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
Phần viết đầy đủ

TT

Phần viết tắt

1.

2,3,7,8-TCDF

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-furan

2.

2,4 – D

2,4-Dichlorophenoxyacetic acid

3.

2,4,5-T

2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid

4.

AhR


Aryl hydrocarbon receptor (thụ thể hydrocacbon
thơm)

5.

AhRR

Gen mã hóa yếu tớ ức chế thụ thể hydrocarbon thơm
AhRR (Aryl Hydrocarbon Receptor Repressor)

6.

ARNT

AHR nuclear translocator (AHR trong nhân)

7.

ADP

Adenosine triphosphate

8.

BH

Biên Hồ

9.


CB

Chlorobiphenyl

10. CDD

Chlorodibenzodioxin

11. CDF

Chlorodibenzofuran

12. CNV

Copy number variation (Sớ lượng bản copy)

13. CS

Cộng sự

14. DNA

Deoxyribonucleic acid

15. DRE

Dioxin-responsive element (yếu tố đáp ứng dioxin)

16. Hp


Hepta

17. HSP90

heat shock protein 90 (protein sốc nhiệt 90)

18. Hx

Hexa

19. IARC

International Agency for Research on Cancer (Tổ
chức Nghiên cứu Ung thư Quốc tế)

20. LD50

Lethal dose (liều gây chết 50% sớ vật thí nghiệm)

21. mRNA

Messenger ribonucleic acid (RNA Thông tin)


TT

Phần viết đầy đủ

Phần viết tắt


22. NA

Not applicable (Không áp dụng)

23. Nxb

Nhà xuất bản

24. O

Octa

25. PCBs

Polychlorinated biphenyls

26. PCDD

Polychlorinated dibenzo-p-dioxin

27. PCDFs

Polychlorinated dibenzofurans

28. PCR

Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi
polymerase)

29. Pe


Penta

30. Pg

Picogram

31. PKLR

Pyruvate kinase liver and red blood cell

32. Ppt

Parts per trillion

33. RNA

Ribonucleic acid

34. RT-PCR

Real time - Polymerase chain reaction

35. SNP

single nucleotide polymorphism (đa hình nucleotide
đơn)

36. T


Tetra

37. TCDD

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin

38. TEF

Toxic EquivAllellecy Factor (hệ sớ đương lượng
độc)

39. TEQ

Toxic EquivAllellecy Quotients (tổng đương lượng
độc)

40. UGT1A1

Uridine diphosphate glucuronosyltransferase family 1
member A1

41. WB

Wash Buffer

42. WHO

World Health Organization (tổ chức Y tế thế giới)



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1. Giá trị TEF của các dioxin và các chất tương tự .............................. 5
Bảng 1.2. Sớ lượng các chất diệt cỏ (lít) qn đội Mỹ sử dụng tại miền Nam
Việt Nam trong thời gian chiến tranh ............................................................. 11
Bảng 2.1. Trình tự mồi và probe của gen tham chiếu ALB và gen đích PKLR . 42
Bảng 2.2. Trình tự mồi sử dụng trong phản ứng Real time PCR xác định mức
độ biểu hiện gen PKLR và UGT1A1 ............................................................... 46
Bảng 2.3. Thành phần và thể tích của phản ứng ............................................. 49
Bảng 3.1. Tuổi và giới của các đối tượng nghiên cứu .................................... 56
Bảng 3.2. Tổng đương lượng độc của dioxin của nhóm phơi nhiễm ............. 56
Bảng 3.3. Tỷ lệ nhóm sớ lượng bản copy làm trịn của gen PKLR ở các nhóm
nghiên cứu ....................................................................................................... 57
Bảng 3.4. Phân bố kiểu gen và giá trị dị hợp tử của tại vị trí đa hình
rs3020781 của gen PKLR ở nhóm chứng ....................................................... 58
Bảng 3.5. Phân bố kiểu gen và allelle của gen PKLR tại vị trí đa hình
rs3020781 ở các nhóm nghiên cứu ................................................................. 59
Bảng 3.6. Sớ lượng bản copy gen PKLR khơng làm trịn theo sự phân bớ kiểu
gen tại vị trí đa hình rs3020781 của gen PKLR ở nhóm phơi nhiễm ............. 62
Bảng 3.7. Sớ lượng bản copy gen PKLR khơng làm trịn theo sự phân bớ kiểu
gen tại vị trí đa hình rs3020781 của gen PKLR ở nhóm chứng ...................... 62
Bảng 3.8. Mới liên quan giữa sớ lượng bản copy gen PKLR làm trịn theo sự
phân bớ kiểu gen tại vị trí đa hình rs3020781 ở nhóm phơi nhiễm ................ 63
Bảng 3.9. Mối liên quan giữa số lượng bản copy của gen PKLR làm tròn theo
sự phân bớ kiểu gen tại vị trí đa hình rs3020781 ở nhóm chứng.................... 63



Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 3.10. Mức độ biểu hiện của gen PKLR theo sự phân bớ kiểu gen vị trí đa
hình rs3020781 ở các nhóm nghiên cứu ......................................................... 68
Bảng 3.11. Hoạt độ pyruvate kinase theo sự phân bố kiểu gen tại vị trí đa hình
rs3020781 của gen PKLR ................................................................................ 69
Bảng 3.12. Mới tương quan giữa sớ lượng bản copy khơng làm trịn của gen
PKLR với tổng đương lượng độc của dioxin .................................................. 71
Bảng 3.13. Tổng đương lượng độc dioxin trong máu theo nhóm sớ lượng bản
copy làm trịn của gen PKLR .......................................................................... 72
Bảng 3.14. Tổng đương lượng độc của dioxin theo sự phân bớ kiểu gen tại vị
trí đa hình rs3020781 của gen PKLR .............................................................. 73
Bảng 3.15. Mối tương quan giữa mức độ biểu hiện gen PKLR với tổng đương
lượng độc của dioxin trong máu ..................................................................... 74
Bảng 3.16. Mối tương quan giữa hoạt độ pyruvate kinase với tổng đương
lượng độc của dioxin trong máu ..................................................................... 76
Bảng 3.17. Phân bố kiểu gen và giá trị dị hợp tử của các đa hình của gen
UGT1A1 ở các nhóm nghiên cứu .................................................................... 77
Bảng 3.18. Phân bố kiểu gen và allelle của gen UGT1A1 tại vị trí đa hình
rs10929303 ở các nhóm nghiên cứu ............................................................... 79
Bảng 3.19. Phân bố kiểu gen và allelle của gen UGT1A1 tại vị trí đa hình
rs1042640 ở các nhóm nghiên cứu ................................................................. 80
Bảng 3.20. Phân bố kiểu gen và allelle của gen UGT1A1 tại vị trí đa hình
rs8330 ở các nhóm nghiên cứu ....................................................................... 81

Bảng 3.21. Phân bố kiểu haplotype của gen UGT1A1 tại các vị trí đa hình
rs10929303, rs1042640 và rs8330 ở các nhóm nghiên cứu............................ 82


Bảng

Tên bảng

Trang

Bảng 3.22. Mức độ biểu hiện gen UGT1A1 theo sự phân bớ kiểu gen tại các vị
trí đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330 và kiểu haplotype ở nhóm phơi
nhiễm ............................................................................................................... 86
Bảng 3.23. Mức độ biểu hiện gen UGT1A1 theo sự phân bớ kiểu gen tại các vị
trí đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330 và kiểu haplotype ở nhóm chứng
......................................................................................................................... 87
Bảng 3.24. Nồng độ enzyme UGT1A1 theo sự phân bố kiểu gen tại các vị trí
đa hình UGT1A1 rs10929303, rs1042640, rs8330 và kiểu haplotype ở nhóm
phơi nhiễm....................................................................................................... 89
Bảng 3.25. Nồng độ enzyme UGT1A1 theo sự phân bố kiểu gen tại các vị trí
đa hình UGT1A1 rs10929303, rs1042640, rs8330 và kiểu haplotype ở nhóm
chứng ............................................................................................................... 90
Bảng 3.26. Tổng đương lượng độc của dioxin theo sự phân bớ kiểu gen tại vị
trí đa hình rs10929303 của gen UGT1A1........................................................ 92
Bảng 3.27. Tổng đương lượng độc của dioxin theo sự phân bớ kiểu gen tại vị
trí đa hình rs1042640 của gen UGT1A1.......................................................... 93
Bảng 3.28. Tổng đương lượng độc của dioxin theo sự phân bố kiểu gen tại vị
trí đa hình rs8330 của gen UGT1A1................................................................ 94
Bảng 3.29. Tổng đương lượng độc của dioxin trong máu theo haplotypes .... 95
Bảng 3.30. Mối tương quan giữa mức độ biểu hiện gen UGT1A1 với tổng

đương lượng độc của dioxin trong máu .......................................................... 96
Bảng 3.31. Mối tương quan giữa nồng độ enzyme UGT1A1 với tổng đương
lượng độc của dioxin trong máu ..................................................................... 96


DANH MỤC HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1. Cơ chế tác động của dioxin lên tế bào qua thụ cảm thể AhR ........... 8
Hình 1.2. Gen PKLR và cấu trúc pyruvate kinase của hồng cầu .................... 19
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc gen UGT1A1 của người .......................................... 23
Hình 1.4. Sơ đồ các UDP-glycosyltransferase (UGT) ở người ...................... 26
Hình 1.5. Vai trị của enzyme UGT1A1 trong chuyển hố bilirubin ở gan.... 27
Hình 1.6. Điều hịa ngược giữa các phới tử thụ thể nội sinh của AhR, PXR và
cơ chất của các enzyme dị hóa ........................................................................ 29
Hình 2.1. Trình tự đoạn gen PKLR có chứa điểm đa hình rs3020781............ 43
Hình 3.1. Sớ lượng bản copy gen PKLR ở các nhóm nghiên cứu .................. 58
Hình 3.2. Kết quả giải trình tự với mồi xi của gen PKLR .......................... 59
Hình 3.3. Mức độ biểu hiện gen PKLR giữa các nhóm nghiên cứu ............... 60
Hình 3.4. Hoạt độ pyruvate kinase giữa các nhóm nghiên cứu ...................... 61
Hình 3.5. Mối tương quan giữa mức độ biểu hiện gen PKLR với sớ lượng bản
copy gen PKLR khơng làm trịn ở các nhóm nghiên cứu ............................... 64
Hình 3.6. Mới liên quan giữa mức độ biểu hiện gen PKLR theo nhóm sớ
lượng bản copy gen PKLR làm trịn ở các nhóm nghiên cứu ......................... 65
Hình 3.7. Mới tương quan giữa hoạt độ pyruvate kinase với số lượng bản

copy gen PKLR không làm trịn ở các nhóm nghiên cứu ............................... 66
Hình 3.8. Mới liên quan của hoạt độ pyruvate kinase theo nhóm sớ lượng bản
copy gen PKLR làm trịn ở các nhóm nghiên cứu .......................................... 67
Hình 3.9. Mới tương quan giữa mức độ biểu hiện gen PKLR và hoạt độ
pyruvate kinase ................................................................................................ 70
Hình 3.10. Mối tương quan giữa số lượng bản copy không làm tròn của gen
PKLR với nồng độ TCDD trong máu ............................................................. 71


Hình

Tên hình

Trang

Hình 3.11. Mới tương quan giữa mức độ biểu hiện gen PKLR và tổng đương
lượng độc của dioxin trong máu ..................................................................... 75
Hình 3.12. Mới tương quan giữa hoạt độ pyruvate kinase với tổng đương
lượng độc của dioxin trong máu ..................................................................... 76
Hình 3.13. Kết quả giải trình tự với mồi xi của của gen UGT1A1 tại vị trí
đa hình rs10929303 (C>T) .............................................................................. 78
Hình 3.14. Kết quả giải trình tự với mồi xi của của gen UGT1A1 tại vị trí
đa hình rs1042640 (C>G)................................................................................ 78
Hình 3.15. Kết quả giải trình tự với mồi xi của của gen UGT1A1 tại vị trí
đa hình rs8330 (C>G)...................................................................................... 79
Hình 3.16. Mức độ biểu hiện gen UGT1A1 ở các nhóm nghiên cứu ............. 83
Hình 3.17. Nồng độ enzyme UGT1A1 ở các nhóm nghiên cứu..................... 84
Hình 3.18. Mức độ biểu hiện gen UGT1A1 theo sự phân bố kiểu gen và
haplotypes tại các vị trí đa hình ở các nhóm nghiên cứu ................................ 85
Hình 3.19. Nồng độ enzyme UGT1A1 theo sự phân bố kiểu gen và

haplotypes tại các vị trí đa hình ở các nhóm nghiên cứu ................................ 88
Hình 3.20. Mối tương quan giữa mức độ biểu hiện gen UGT1A1 và nồng độ
enzyme UGT1A1 ở các nhóm nghiên cứu...................................................... 91
Hình 3.21. Mới liên quan giữa nồng độ enzyme UGT1A1 với tổng đương
lượng độc của dioxin ....................................................................................... 97



1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ năm 1961 đến 1971, quân đội Mỹ đã phun rải gần 80 triệu lít chất
diệt cỏ ở miền Nam Việt Nam. Trong sớ đó, có khoảng 49 triệu lít là chất da
cam, một hỗn hợp của 2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T) và 2,4Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) [1]. Trong quá trình sản xuất chất da
cam, xuất hiện một sản phẩm phụ hay tạp chất là dioxin. Theo ước tính của
Stellman J. và CS (2003) hàm lượng dioxin có trong chất da cam được quân
đội Mỹ sử dụng là khoảng 366 kg. Trong các loại dioxin, 2,3,7,8Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) là loại dioxin có độc tính cao nhất [2].
Dioxin tồn lưu lâu dài trong mơi trường và cơ thể con người, có thể gây
ra những tổn thương đa dạng, phức tạp, làm phát sinh nhiều loại bệnh lý như:
các bệnh ung thư, bệnh về máu và cơ quan tạo máu, bệnh rối loạn chuyển hoá,
dị tật bẩm sinh... Tuy nhiên, hiện nay cơ chế tác động của dioxin đối với cơ thể
con người vẫn chưa rõ ràng, chưa xác định được các triệu chứng lâm sàng và
cận lâm sàng đặc trưng do dioxin gây ra, gây khó khăn cho việc chẩn đốn và
điều trị [1]. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, trong những thập kỷ gần đây đã có
nhiều nghiên cứu được thực hiện để đánh giá tác động của dioxin đến cơ thể con
người ở mức độ phân tử. Các nghiên cứu này đã và đang làm rõ nhiều vấn đề về
tác động của dioxin đối với cấu trúc, chức năng của các gen và các sản phẩm của
chúng (protein/enzyme) trong q trình chuyển hóa dioxin như gen Pyruvate
kinase liver and red blood cell (PKLR), gen Uridine diphosphate
glucuronosyltransferase family 1 member A1 (UGT1A1) [3], [4], [5], [6].
Gen PKLR là gen mã hóa cho pyruvate kinase, là enzyme đóng vai trị

quan trọng trong q trình chuyển hố đường. Đột biến gen PKLR đã được
xác định là nguyên nhân gây ra sự biến đổi mức độ biểu hiện gen và hoạt độ
pyruvate kinase [7], [8], [9]. Một số nghiên cứu cho thấy phơi nhiễm TCDD


2
có liên quan đến giảm mức độ biểu hiện của gen PKLR và hoạt độ pyruvate
kinase [5], [10]. Bên cạnh đó, đa hình rs3020781 đã được xác định liên quan
đến bệnh đáo tháo đường type 2 (bệnh được công nhận liên quan đến phơi
nhiễm dioxin) [11].
Gen UGT1A1 là gen mã hóa cho polypeptide A1 của protein Uridine
diphosphate glucuronosyltransferase 1 (enzyme UGT), là enzyme có vai trị rất
quan trọng trong chuyển hố các chất độc ở gan, trong đó có dioxin [12].
Những biến đổi trong cấu trúc của gen UGT1A1 gây ảnh hưởng đến cấu trúc
và chức năng của enzyme UGT1A1, từ đó gây rới loạn q trình chuyển hóa
của các phối tử, như dioxin. Một số nghiên cứu cho thấy mức độ biểu hiện
gen UGT1A1 và hoạt độ của enzyme UGT1A1 có liên quan với TCDD thơng
qua thụ thể AhR [6], [13], [14], [15]. Hơn nữa, phân tích tính đa hình của gen
UGT1A1 cho thấy các đa hình gen UGT1A1 rs10929303, rs1042640 và
rs8330 có liên quan đến mức độ biểu hiện gen UGT1A1 và hoạt độ enzyme
UGT1A1 [16], [17].
Hiện nay, chưa có nghiên cứu nào đánh giá về tác động của dioxin đối với
cấu trúc, chức năng của gen PKLR và gen UGT1A1 cũng như các sản phẩm
của chúng (enzyme) ở các đới tượng phơi nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất
da cam. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu mức
độ biểu hiện và tính đa hình của gen PKLR, UGT1A1 ở người phơi nhiễm
dioxin có nguồn gốc từ chất da cam” với các mục tiêu sau:
1. Xác định số lượng bản copy, đa hình rs3020781, mức độ biểu hiện của
gen PKLR, hoạt độ pyruvate kinase và đánh giá mối liên quan với nồng độ
dioxin trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gốc từ chất da cam.

2. Xác định đa hình rs10929303, rs1042640, rs8330, mức độ biểu hiện
của gen UGT1A1, nồng độ enzyme UGT1A1 và đánh giá mối liên quan với nồng
độ dioxin trong máu ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gốc từ chất da cam.


3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về dioxin
1.1.1. Khái niệm dioxin và các hợp chất tương tự
Dioxin và các hợp chất tương tự dioxin (dioxins and related compounds
- DRCs) là một nhóm bao gồm hàng trăm hợp chất hữu cơ độc hại và tồn tại
bền vững trong môi trường (Persistent Organic Pollutants - POPs). Nhóm hợp
chất này bao gồm [18]:
+ Polychlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDDs, gọi tắt là dioxin). Các
dioxin bao gồm 75 chất, được chia thành 8 nhóm tương ứng với số nguyên tử
clo trong phân tử từ 1 đến 8.
+ Polychlorinated dibenzofuran (PCDFs, gọi tắt là furan). Các furan
gồm 135 chất, được chia thành 8 nhóm tương tự như dioxin.
+ Polychlorinated biphenyl (PCBs). Các PCBs bao gồm 209 chất, được
chia thành 10 nhóm với sớ ngun tử clo từ 1 đến 10, trong đó chỉ các PCBs
đồng phẳng, tức là các PCBs khơng có hoặc chỉ có 1 ngun tử clo ở các vị trí
2,2’,6,6’, mới có cấu trúc và cơ chế gây nhiễm độc tương tự dioxin.
Theo định nghĩa mới nhất của Tổ chức Y tế thế giới (WHO 1998),
dioxin gồm 7 đồng phân của PCDDs, 10 đồng phân của PCDFs và 12 PCBs
đồng phẳng có đặc điểm gây độc tương tự dioxin (dioxin-like PCB), tổng
cộng là 29 chất dioxin và tương tự dioxin có tính độc. Trong các đồng phân
này, độc nhất là đồng phân có 4 nguyên tử clo ở các vị trí 2,3,7,8
(tetrachlorodibenzo-p-dioxin: viết tắt là TCDD) [19].
Đặc điểm của dioxin: Dioxin có tính bền vững về mặt vật lý và hóa học,

tồn tại rất lâu trong môi trường và cơ thể sinh vật. Thời gian bán hủy của dioxin
trong các môi trường không khí, đất và trầm tích là khác nhau. Trong đó, thời
gian bán huỷ của dioxin trong môi trường đất và trầm tích là cao nhất (từ 18
tháng đến 100 năm tùy thuộc vào chiều sâu của lớp đất) [1], [20], [21]. Trong


4
cơ thể người, thời gian bán hủy của dioxin rất lâu và phụ thuộc từng chất: với
TCDD là 7,2 năm; 1,2,3,7,8-PCDD là 15,7 năm; 1,2,3,4,7,8-HxCDD là 8,4
năm...[22].
1.1.2. Hệ số đương lượng độc và tổng đương lượng độc của dioxin
Trên thực tế, phơi nhiễm dioxin thường là hỗn hợp của cả PCDDs,
PCDFs và PCBs, ít khi là một chất duy nhất. Vì vậy, việc đánh giá nguy cơ
ảnh hưởng của dioxin đối với sức khỏe con người rất phức tạp. Do đó, hệ sớ
đương lượng độc TEF (Toxic Equivallellecy Factor) và tổng đương lượng độc
TEQ (Total Toxic Equivallellet) được sử dụng để đánh giá toàn diện hơn về
tác hại của dioxin và các đồng phân của dioxin đối với cơ thể con người.
Độ độc của các dioxin được biểu thị dưới dạng một hệ sớ TEF, được
tính theo chất độc nhất là TCDD (quy định là 1 theo WHO-1998; 1,2,3,7,8 penta CDD, có 5 nguyên tử clo, cũng có TEF là 1) [19]. Năm 2005 WHO đưa
ra các tiêu chí về những chất được đưa vào danh mục tính hệ sớ TEF: Có cấu
trúc tương tự PCDDs và PCDFs, gắn với thụ thể AhR, có đáp ứng sinh học và
độc học thơng qua kích hoạt thụ cảm thể này, bền vững và tích tụ trong thức
ăn [23].
Mức độ độc của hỗn hợp các chất dioxin được đánh giá thông qua chỉ số
tổng đương lượng độc (TEQ) theo WHO [19]:
n
TEQ = ∑ (Ci x TEFi)
i=1
Trong đó:
- TEQ là tổng đương lượng độc.

- Ci là nồng độ của mỗi chất trong hỗn hợp các chất dioxin.
- TEF là đương lượng độc của từng chất trong hỗn hợp các chất dioxin.


5
Bảng 1.1. Giá trị TEF của các dioxin và các chất tương tự
Chất đồng dạng

Giá trị

Chất đồng dạng

TEF

TEF

Dibenzo-p-dioxins

‘Dioxin-like’

(PCDDs)
2,3,7,8-TCDD

PCBs + Mono-ortho PCBs
1

1,2,3,7,8-PeCDD

1


1,2,3,4,7,8-HxCDD

0,1

1,2,3,6,7,8-HxCDD

0,1

1,2,3,7,8,9-HxCDD
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD
OCDD

Giá trị

PCBs

Non-ortho

Non-ortho PCBs
3,3',4,4'-tetraCB (PCB 77)

0,0001

3,4,4',5-tetraCB (PCB 81)

0,0003

0,1
3,3',4,4',5-pentaCB (PCB 126)


0,1

3,3',4,4',5,5'-hexaCB (PCB 169)

0,03

0,01
0,0003

Dibenzofurans (PCDFs)

Mono-ortho PCBs

2,3,7,8-TCDF

0,1

1,2,3,7,8-PeCDF

0,03

2,3,3’,4,4’-pentaCB (PCB 105)

0,00003

2,3,3’,4,4’-pentaCB (PCB 105)

0,00003

2,3,4,7,8-PeCDF


0,3

1,2,3,4,7,8-HxCDF

0,1

2,3’,4,4’,5-pentaCB (PCB 118)

0,00003

1,2,3,6,7,8-HxCDF

0,1

2’,3,4,4’,5-pentaCB (PCB 123)

0,00003

1,2,3,7,8,9-HxCDF

0,1

2,3,3’,4,4’,5-hexaCB (PCB 156)

0,00003

2,3,4,6,7,8-HxCDF

0,1


2,3,3’,4,4’,5-hexaCB (PCB 156)

0,00003

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

0,01
2,3’,4,4’,5,5’-hexaCB (PCB 167)

0,00003

2,3,3’,4,4’,5,5’-heptaCB (PCB 189)

0,00003

1,2,3,4,7,8,9-HpCDF
OCDF

0,01
0,0003

* Nguồn: theo WHO (2005) [23].


6
1.1.3. Độc động học
Dioxin có thể xâm nhập vào cơ thể qua da, đường hơ hấp, đường tiêu
hố. Trong đó, chủ yếu là xâm nhập qua đường tiêu hóa. Hơn 90% các
PCDDs, PCDFs và các chất tương tự dioxin được hấp thụ hàng ngày là từ

thức ăn (chủ yếu là từ thịt, cá và các sản phẩm từ sữa) [24], [25]. Ngồi ra,
dioxin có thể xâm nhập vào cơ thể trẻ em qua nhau thai và sữa ở những người
mẹ bị nhiễm dioxin [26], [27], [28].
Khả năng hấp thu dioxin ở người phụ thuộc vào con đường xâm nhập.
Sự hấp thu qua đường tiêu hóa nằm trong khoảng từ 50% đến 90%; hấp thu
phổi hạn chế hơn nhiều so với đường tiêu hoá và hấp thu qua da là kém nhất
[29]. Trong nghiên cứu của Poiger H. và CS (1986), một người tình nguyện
́ng TCDD có đánh dấu phóng xạ với liều duy nhất 1,14 ng/kg, sau 13 ngày
nồng độ TCDD trong mô mỡ là 3,09 (pg TEQ/g mỡ), sau 69 ngày là 2,85 (pg
TEQ/g mỡ) trên 87% của liều uống TCDD đã được hấp thu vào cơ thể qua
ruột non [30].
Sau khi hấp thu, TCDD được liên kết với lipoprotein trong máu sau đó
phức hợp này xâm nhập vào các màng tế bào và các mô. TCDD được giữ lại
trong tất cả các loại mô, đặc biệt là ở những mô giàu chất béo. Sự phân bố
TCDD cao nhất được tìm thấy ở gan và mỡ trắng, trong khi đó ở não nồng độ
TCDD là rất thấp [31]. Mơ mỡ là nơi tích tụ TCDD trong cơ thể, ngay cả đới
với những người khơng có tiền sử phơi nhiễm cao với TCDD vẫn có thể có
hàm lượng chất này trong cơ thể. Ở Đức nồng độ PCDD/PCDFs trung bình
trong mỡ huyết thanh của người hiến máu tình nguyện là 6,2 (pg TEQ/g mỡ)
[32]. Ngoài ra, dioxin có thể phân bố vào các dịch thể và mô khác của cơ thể, trong
đó có sữa mẹ. Theo Tai P. T. và CS (2022), nồng độ PCDD/PCDFs có trong các
mẫu sữa của những bà mẹ sinh sống xung quanh các sân bay Biên Hòa, sân bay Đà
Nẵng là cao hơn so với các mẫu ở khu vực không bị phun rải chất diệt cỏ. Trong
đó, nồng độ TCDD có trong các mẫu được lấy từ sữa của các bà mẹ sinh sống xung


7
quanh các khu vực sân bay Biên Hòa, sân bay Đà Nẵng cao hơn gấp ba lần so với
các mẫu được lấy từ sữa của những bà mẹ sinh sống ở các khu vực không bị phun
rải chất diệt cỏ [33].

Ở gan, TCDD được chuyển hố nhờ một hệ thớng các enzyme ở pha I và
các enzyme pha II tạo thành các sản phẩm ít độc hoặc khơng độc [34]. Theo
nghiên cứu của Olson K. và CS (1986), khoảng 74,3% lượng TCDD được bài
tiết qua phân dưới dạng không đổi, trong khi chỉ có 25,7% lượng TCDD được
bài tiết qua nước tiểu và phân dưới dạng các chất chuyển hóa của nó [35].
1.1.4. Cơ chế tác động của dioxin thơng qua thụ cảm thể AhR
Dioxin xâm nhập vào cơ thể sau đó bám vào thụ thể AhR tạo thành phức hợp
thụ thể-dioxin, phức hợp này thay đổi cấu hình và dịch chuyển từ bào tương vào
nhân tế bào. HSP90 được thay bằng phân tử protein chuyển dịch vị trí vào nhân ARNT tạo thành phức hợp AhR-ARNT [36]. Phức hợp này có khả năng bám vào
yếu tớ đáp ứng dioxin (DRE) nằm ở vùng promoter của rất nhiều gen liên quan đến
q trình chuyển hóa th́c và chất lạ như các gen AhRR, CYP1A1, CYP1A2,
CYP1B1 và COX-2 [37]. Sự kích hoạt AhR chủ yếu được công nhận làm trung
gian cho sự biểu hiện của gen chuyển hóa th́c ở giai đoạn I và giai đoạn II, bao
gồm CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, UGT1A1/6 [38], [39], [40], [41].
Kết quả của quá trình này gây ra những tác động đến các gen đích làm
thay đổi biểu hiện của những gen này, từ đó gây ảnh hưởng đến quá trình
phiên mã, quá trình tổng hợp và chức năng của các phân tử protein, enzyme
đích, gây ra các tổn thương cho cơ thể.
Các tác động sinh học bắt đầu thể hiện khi nồng độ của phức hợp
Dioxin*Ah-R đạt tới một mức xác định. Khơng chỉ có Ah-R, protein Arnt mà
cả các loại protein khác cũng tham gia vào quá trình tương tác với dioxin, gây
ra sự biến dạng của phức Dioxin*Ah-R*Arnt. Chúng được mã hóa bằng các
gen khác nhau đối với các cá thể khác nhau [42]. Vì vậy, tác động của dioxin
rất đa dạng và khơng giớng nhau đới với từng cá thể có cơ địa khác nhau.


8
Người bị nhiễm dioxin có thể bị clorane, suy giảm miễn dịch, hoặc rới loạn hệ
thớng hormone… [43], [44], [45].


Hình 1.1. Cơ chế tác động của dioxin lên tế bào qua thụ cảm thể AhR
* Nguồn: theo Zhao H. và CS (2019) [42]

1.1.5. Khả năng gây bệnh của dioxin đối với con người
Viện Y học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ đã có báo cáo tổng hợp
về các bệnh có và khơng liên quan đến phơi nhiễm dioxin [46]:
Mức 1: Có bằng chứng chính xác về sự liên quan (tổng sớ 5 bệnh, trong
đó có 4 bệnh ung thư tổ chức mềm):
1. Bệnh bạch cầu lympho mạn tính (Chronic lymphocytic leukemia)
2. Ung thư mô mềm (Soft- tissue sarcoma)
3. U lympho không Hodgkin (Non-Hodgkin's lymphoma)
4. U lympho Hodgkin (Hodgkin's lymphoma)
5. Bệnh trứng cá do clo (Chloracne)
Mức 2: Có bằng chứng mang tính chất gợi ý có liên quan (tổng sớ 7
bệnh, trong đó có 3 bệnh ung thư):
1. Ung thư hệ hơ hấp (phổi, khí quản, phế quản, thanh quản)


9

(Respiratory cancer of lung or bronchus, larynx, and trachea)
2. Ung thư tiền liệt tuyến (Prostate Cancer)
3. Đa u tủy xương (Multiple myeloma)
4. Bệnh thần kinh ngoại vi cấp tính và bán cấp tính thống qua (Acute
and subacute transient peripheral neuropathy)
5. Rới loạn chuyển hóa porphyrin (Porphyria cutanea tarda)
6. Tiểu đường không phụ thuộc insulin (type 2) (Type 2 diabetes)
7. Nứt gai đốt sống ở con cái các cựu chiến binh (Spina bifida in the
children of veterans)
Đáng chú ý là, khi tính trên tổng sớ 12 bệnh ở Mức 1 và 2, trong đó có 7

bệnh ung thư, chiếm tỷ lệ 58,3%.
Mức 3: Có bằng chứng khơng đầy đủ để xác định có liên quan hay
khơng (tổng sớ có 26 bệnh, trong đó có 11 bệnh ung thư) [46]:
Mức 4: Có bằng chứng hạn chế hay không liên quan. Các nghiên cứu đầy đủ
ở tất cả mức độ phơi nhiễm không chỉ ra một sự ảnh hưởng trực tiếp nào [46]
Trong khi đó, ở Việt Nam, ngồi các bệnh đã được Viện Hàn lâm Khoa
học Mỹ cơng nhận là có bằng chứng liên quan đến phơi nhiễm dioxin (mức 1
và mức 2), Bộ Y tế đã bổ xung thêm 4 bệnh có liên quan với dioxin vào năm
2008, gồm [47]:
1. Ung thư gan nguyên phát (Primary liver cancers)
2. Các bất thường sinh sản (Unusual births)
3. Các dị dạng, dị tật bẩm sinh (đới với con của người bị nhiễm dioxin có
nguồn gốc từ chất da cam)
4. Rối loạn tâm thần (Mental disorders)
Ở Việt nam, đã có nhiều nghiên cứu về các dị tật bẩm sinh do ảnh
hưởng của dioxin có nguồn gốc từ chất da cam. Kết quả phát hiện nhiều dị tật
ở các người con của các ông bố bị nhiễm dioxin có nguồn gớc từ chất da cam.