细胞缺氧模型的建立及特点？ ¹

细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，对于生命科学的研究具有重要意义。细胞缺氧在缺血缺氧性疾病的发病机制中起着关键作用，因此建立细胞缺氧模型是研究这类疾病的重要方法之一。通过基础和临床研究，已经建立了多种细胞缺氧模型，为进一步研究缺血缺氧性疾病提供了坚实的基础。

细胞缺氧模型的损伤及特点

细胞体外培养通常需要在5%CO₂和95%空气的环境中进行，降低培养环境的氧分压或阻碍细胞的氧气摄取可以导致细胞缺氧。根据缺氧的方式，可以将细胞缺氧模型分为物理性缺氧模型和化学性缺氧模型。

1、物理性缺氧模型：通过降低培养环境的氧分压来模拟细胞缺氧损伤，类似于活体中发生的低张性缺氧。

2、化学性缺氧模型：该模型是在培养基中加入化学物质，造成细胞的氧气摄取障碍或使培养基内的氧气耗尽。例如，在培养基中加入氰化物或连二亚硫酸钠等物质。氰化物中的氰离子(CN-)能够迅速与细胞内的氧化型细胞色素氧化酶结合，形成氰化高铁细胞色素氧化酶，从而阻断电子传递，导致细胞的氧气摄取障碍；氰化物还能够阻断线粒体的氧化磷酸化过程，抑制细胞色素C氧化酶的活性，进而中断呼吸链，引起组织性缺氧。连二亚硫酸钠又称为保险粉，它是一种氧结合剂，可以迅速将培养基内的氧气结合，导致细胞发生低张性缺氧。此外，还可以使用其他化学物质如氧化钴来制作缺氧模型。化学缺氧模型制备简单，可以标准化，具有一定的重复性，但是由于添加物质可能会改变培养基的化学成分，并且添加剂本身可能对细胞产生损伤作用，增加了实验的混杂因素，因此需要谨慎选择。

3、联合缺氧模型：通过联合使用两种或两种以上的方法，可以使细胞缺氧更加明显。例如，有报道在培养基中添加连二亚硫酸钠，然后将细胞放入含有95%N₂+5%CO₂的密闭容器中，连二亚硫酸钠已经使培养基内的氧气耗尽，再将细胞置于无氧环境中，就可以产生稳定的细胞缺氧。

主要参考文献

[1] 龚敏，李树清；体外培养细胞缺氧模型及特点。《临床合理用药杂志》