細胞低氧培養模型簡(jiǎn)介

人的生存離不開(kāi)氧氣。如果你感覺(jué)很長(cháng)一段時(shí)間里整天無(wú)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。血液除了能在身體內流動(dòng)，攜帶能量、廢物等，最主要的功能就是攜帶氧氣，這是它的基本功能之一。如果血液缺氧，嚴重時(shí)就會(huì )導致器官病變，最常見(jiàn)的就是心梗、腦梗等。近年來(lái)，低氧(Hypoxic)于生物機體及細胞的生理作用及其分子機制研究越來(lái)越受到醫學(xué)科研學(xué)者的關(guān)注。

低氧培養的適用研究領(lǐng)域

近30年來(lái)與“低氧誘導”相關(guān)的文章統計(此項數據來(lái)源于Pubmed數據庫)

細胞是生物體結構和功能的基本單位，細胞缺氧是缺血缺氧性疾病發(fā)病機制的關(guān)鍵環(huán)節，所以建立細胞缺(低)氧模型是從細胞水平及分子水平動(dòng)態(tài)研究該類(lèi)疾病的重要方法。目前，已經(jīng)建立了許多細胞缺氧模型，為缺血缺氧性疾病的研究打下了堅實(shí)的基礎。

下面，介紹一下體外培養細胞缺氧模型的方法。

正常情況下，細胞體外培養需5%CO2與95%空氣環(huán)境，然而，降低培養環(huán)境的氧分壓或使細胞用氧障礙可以造成缺氧狀態(tài)，目前常用的缺氧方法有物理性缺氧法和化學(xué)性缺氧法。

物理性缺氧法   通過(guò)降低培養環(huán)境的氧分壓造成細胞缺氧性損傷，類(lèi)似于體內發(fā)生的低張性缺氧。

缺氧培養系統

化學(xué)性缺氧法   在培養基中加入化學(xué)物質(zhì)，造成細胞用氧障礙或使培養基內的氧氣耗盡，如在培養基內加人cyanide、連二亞硫酸鈉等?；瘜W(xué)缺氧模型制備簡(jiǎn)單，但由于添加的物質(zhì)可能會(huì )改變培養基的化學(xué)成分，且添加劑本身對細胞有損傷作用，增加了實(shí)驗的混雜因素，需慎重選用。Cyanide中的氰離子(CN- )可迅速與細胞內氧化型細胞色素氧化酶的三價(jià)鐵結合形成氰化高鐵細胞色素氧化酶，使之不能還原，電子傳遞中斷，造成細胞用氧障礙；Cyanide還阻斷線(xiàn)粒體氧化磷酸化，抑制細胞色素C氧化酶，呼吸鏈中斷，引起組織性缺氧。連二亞硫酸鈉又稱(chēng)保險粉，為氧結合劑，可在短時(shí)間內結合液體培養基內的氧氣，造成細胞低張性缺氧。還有用其他化學(xué)物質(zhì)如氧化鈷制作缺氧模型的。

聯(lián)合缺氧法   2種或2種以上方法聯(lián)合使用可使細胞缺氧更為明顯。例如：在培養基中添加連二亞硫酸鈉，然后，將細胞放入95%N2+5%CO2密閉容器中，連二亞硫酸鈉已使培養基內氧氣耗盡，再置入無(wú)氧外環(huán)境即可造成穩定的細胞缺氧。

常用于缺氧培養的細胞(舉例)

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