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讓細(xì)胞培養(yǎng)更加貼近體內(nèi)環(huán)境,O2濃度非常重要

更新時間:2020-10-19點擊次數(shù):4501

 數(shù)十年來,動物細(xì)胞培養(yǎng)時僅輔以CO2 濃度控制,但細(xì)胞治療的新技術(shù)以及應(yīng)用要求體外培養(yǎng)細(xì)胞的環(huán)境能更好地模仿機體內(nèi)條件。 機體內(nèi)O2 濃度范圍為1-14%,這一點與大氣中O2 含量為20-21% 不同。培養(yǎng)在低氧環(huán)境下的細(xì)胞生長速度更快,壽命更長,并且表現(xiàn)出更低的應(yīng)激反應(yīng)。故優(yōu)選三氣培養(yǎng)箱,以提供完善的低氧環(huán)境,以實現(xiàn)細(xì)胞更快、更健康地生長。使用值得信賴的培養(yǎng)條件細(xì)胞培養(yǎng)的生成效率。

 

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發(fā)現(xiàn)源于高質(zhì)量的培養(yǎng)——更高的生物相關(guān)性

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我們呼吸的空氣中 O2 含量約為 21% ,但與此不同的是,人體
各組織內(nèi) O2 含量可能低至 1-2%,因此,將細(xì)胞在低氧濃度
下進(jìn)行培養(yǎng),能更好地模仿正常的生理條件,其細(xì)胞行為也更
能反映體內(nèi)環(huán)境的變化。
                          人體組織 O2 濃度水平
      肺                                                                      14%
      動脈                                                                   12%
      肝、心、腎臟                                                   4 - 12%
     眼                                                                      1 - 5%
     腦                                                                    0.5 - 7%
     骨髓                                                                   0 - 4%
 
發(fā)現(xiàn)源于高質(zhì)量的培養(yǎng)——數(shù)量更多、壽命更長

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研究表明,應(yīng)用原代細(xì)胞進(jìn)行的實驗更能模仿機體內(nèi)細(xì)胞反應(yīng)
的情況。許多原代細(xì)胞在低氧條件下生長更快、壽命更長。
 
 
  • 右圖:與大氣氧濃度(20%)條件相比,新分離的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞在生

          理氧濃度(3%)下成長速度更快。
         參考:Parrinello et al. Nature Cell Biology 2003
 
 

 

 

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發(fā)現(xiàn)源于高質(zhì)量的培養(yǎng)——更好的腫瘤微環(huán)境相似度
實體瘤各處 O2 濃度呈現(xiàn)從外至內(nèi)逐步降低的趨勢, 這是因為外部
腫瘤細(xì)胞可以與富含 O2 的毛細(xì)血管接觸。實體瘤中心部位極低的 
O2 濃度導(dǎo)致細(xì)胞壞死,這些壞死區(qū)域與腫瘤對放化療的抗性以及
腫瘤的持續(xù)發(fā)展相關(guān)。
 
  • 左圖:實體瘤核心區(qū)域極低的 O2 濃度導(dǎo)致細(xì)胞壞死,這些壞死的細(xì)胞對放、化療

          具有抗性,并與腫瘤的持續(xù)發(fā)展相關(guān)。
          參考:Brahimi-Hom et al. J Mol Med,2007
  
發(fā)現(xiàn)源于高質(zhì)量的培養(yǎng)——更低的分化和應(yīng)激反應(yīng)發(fā)現(xiàn)源于高質(zhì)量的培養(yǎng)——更優(yōu)的培養(yǎng)效果
O2 濃度是決定細(xì)胞命運的一個關(guān)鍵因素,并可調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng) Packer 和 Fuehr 證明低氧條件下培養(yǎng)的細(xì)胞具有更長的壽命
標(biāo)志物的表達(dá)。培養(yǎng)在 20% 氧濃度下的人干細(xì)胞表現(xiàn)出更高的(Nature,1977)
氧化應(yīng)激反應(yīng)和 DNA 損傷,與此相對的是,在模仿生理氧水“為模仿機體內(nèi)環(huán)境,我們使用三氣培養(yǎng)箱并控制 5% 的O2 濃
平的低氧環(huán)境下,這些細(xì)胞具有更長的生命周期,并且氧損度,以此確保與機體內(nèi)條件盡可能相近。細(xì)胞的一切表觀遺傳學(xué)信
傷、遺傳不穩(wěn)定以及端粒變短現(xiàn)象都受到很大限制。號都準(zhǔn)確無誤。”          ——干細(xì)胞研究人員(生物醫(yī)學(xué)研究所)

 

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