細胞低氧培養模型簡介

人的生存離不開氧氣。如果你感覺很長一段時間里整天無精打采、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，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，嚴重時就會導致器官病變，最常見的就是心梗、腦梗等。近年來，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越受到醫學科研學者的關注。

低氧培養的適用研究領域

近30年來與“低氧誘導”相關的文章統計(此項數據來源于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病機制的關鍵環節，所以建立細胞缺(低)氧模型是從細胞水平及分子水平動態研究該類疾病的重要方法。目前，已經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%空氣環境，然而，降低培養環境的氧分壓或使細胞用氧障礙可以造成缺氧狀態，目前常用的缺氧方法有物理性缺氧法和化學性缺氧法。

物理性缺氧法   通過降低培養環境的氧分壓造成細胞缺氧性損傷，類似于體內發生的低張性缺氧。

缺氧培養系統

化學性缺氧法   在培養基中加入化學物質，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。化學缺氧模型制備簡單，但由于添加的物質可能會改變培養基的化學成分，且添加劑本身對細胞有損傷作用，增加了實驗的混雜因素，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。連二亞硫酸鈉又稱保險粉，為氧結合劑，可在短時間內結合液體培養基內的氧氣，造成細胞低張性缺氧。還有用其他化學物質如氧化鈷制作缺氧模型的。

聯合缺氧法   2種或2種以上方法聯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，再置入無氧外環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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