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细胞低氧培养模型简介

发布时间: 2021-09-17  点击次数: 804次

人的生存离不开氧气。如果你感觉很长一段时间里整天无精打采、昏昏欲睡,在排除睡眠不足的因素外,那么你有可能是血液中缺氧了。血液除了能在身体内流动,携带能量、废物等,最主要的功能就是携带氧气,这是它的基本功能之一。如果血液缺氧,严重时就会导致器官病变,最常见的就是心梗、脑梗等。近年来,低氧(Hypoxic)于生物机体及细胞的生理作用及其分子机制研究越来越受到医学科研学者的关注。

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低氧培养的适用研究领域

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近30年来与“低氧诱导”相关的文章统计(此项数据来源于Pubmed数据库)


细胞是生物体结构和功能的基本单位,细胞缺氧是缺血缺氧性疾病发病机制的关键环节,所以建立细胞缺(低)氧模型是从细胞水平及分子水平动态研究该类疾病的重要方法。目前,已经建立了许多细胞缺氧模型,为缺血缺氧性疾病的研究打下了坚实的基础。

下面,介绍一下体外培养细胞缺氧模型的方法。

正常情况下,细胞体外培养需5%CO2与95%空气环境,然而,降低培养环境的氧分压或使细胞用氧障碍可以造成缺氧状态,目前常用的缺氧方法物理性缺氧法化学性缺氧法

物理性缺氧法   通过降低培养环境的氧分压造成细胞缺氧性损伤,类似于体内发生的低张性缺氧。

 

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缺氧培养系统

 

化学性缺氧法   在培养基中加入化学物质,造成细胞用氧障碍或使培养基内的氧气耗尽,如在培养基内加人cyanide、连二亚硫酸钠等。化学缺氧模型制备简单,但由于添加的物质可能会改变培养基的化学成分,且添加剂本身对细胞有损伤作用,增加了实验的混杂因素,需慎重选用。Cyanide中的氰离子(CN- )可迅速与细胞内氧化型细胞色素氧化酶的三价铁结合形成氰化高铁细胞色素氧化酶,使之不能还原,电子传递中断,造成细胞用氧障碍;Cyanide还阻断线粒体氧化磷酸化,抑制细胞色素C氧化酶,呼吸链中断,引起组织性缺氧。连二亚硫酸钠又称保险粉,为氧结合剂,可在短时间内结合液体培养基内的氧气,造成细胞低张性缺氧。还有用其他化学物质如氧化钴制作缺氧模型的。

联合缺氧法   2种或2种以上方法联合使用可使细胞缺氧更为明显。例如:在培养基中添加连二亚硫酸钠,然后,将细胞放入95%N2+5%CO2密闭容器中,连二亚硫酸钠已使培养基内氧气耗尽,再置入无氧外环境即可造成稳定的细胞缺氧。

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常用于缺氧培养的细胞(举例)

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