間歇性缺氧的頻率和幅度對主動脈內(nèi)皮傷口愈合的影響

實(shí)驗(yàn)方法

對單層人類原代內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行損傷，然后進(jìn)行供氧以進(jìn)行細(xì)胞氧合（分別以氧分壓1%、4%、13%、20%的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行），和以不同頻率的間歇低氧實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（0.6、6、60個循環(huán)周期/小時），幅度范圍（濃度13-4%或20-1%），使用新型實(shí)驗(yàn)儀器，24小時后測量創(chuàng)面愈合情況。

實(shí)驗(yàn)過程
得益于技術(shù)的開發(fā)，實(shí)驗(yàn)的技術(shù)瓶頸已看見了曙光，方法是在一層透氣薄膜上培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞，然后在透氣薄膜下方提供高速供氧，從而讓氧氣擴(kuò)散到細(xì)胞，完成氧合作用。
實(shí)驗(yàn)組（氧分壓13%-4%）：常用于用于典型研究的實(shí)驗(yàn)組

實(shí)驗(yàn)組（氧分壓13%-4%）

實(shí)驗(yàn)組（氧分壓20%-1%）

 假設(shè)在嚴(yán)重OSA事件中，動脈血氧飽和度(SaO2)可達(dá)到~60%的最低點(diǎn)，相應(yīng)的PaO2為~30 mmHg，相當(dāng)于只有4% O2。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

• 在氧氣濃度為20%和13%時，細(xì)胞單層修復(fù)效果相似，但在氧氣濃度為4%的持續(xù)缺氧條件下，細(xì)胞單層修復(fù)顯著增強(qiáng)(約為原來的兩倍)。

• 間歇低氧的幅度和頻率顯著影響創(chuàng)面的愈合：

• 循環(huán)周期范圍為氧氣濃度13% - 4% ，以最最低循環(huán)頻率(0.6 循環(huán)周期/小時)的實(shí)驗(yàn)組，內(nèi)皮創(chuàng)面愈合加速了102%。

• 然而與13%-4%實(shí)驗(yàn)組對比的話，20%-1%實(shí)驗(yàn)組的傷口愈合速度分別降低了 74% （6循環(huán)周期/小時）和 44%（0.6循環(huán)周期/小時）

• 高頻間歇低氧實(shí)際上模擬了嚴(yán)重阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA) (60循環(huán)周期/小時)，無論氧合周期幅度如何變化，均不能顯著改變內(nèi)皮創(chuàng)面的愈合。
  

氧分壓為4%的實(shí)驗(yàn)組創(chuàng)面愈合情況顯著比對照組（氧分壓13%）高很多

總結(jié)

塔望MC102活細(xì)胞環(huán)境控制器，可以提供穩(wěn)定的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)邊培養(yǎng)邊觀察，省去了使用傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)箱的步驟，避免了搬運(yùn)細(xì)胞壁過程中污染了細(xì)胞的風(fēng)險。

· 可控制參數(shù)：溫度、濕度(增濕)、氧氣濃度、二氧化碳濃度

· 氧氣濃度控制范圍：0.1%-25%，調(diào)節(jié)精度為0.2%，可選擇0-100%量程

· 溫度控制范圍：30〜40℃，精度為0.1℃；可選配低溫功能

· 二氧化碳濃度控制范圍：0.1%-20%，調(diào)節(jié)精度為0.1%


參考文獻(xiàn)

1. Allen CB, Schneider BK, White CW. Limitations to oxygen diffusion and equilibration in in vitro cell exposure systems in hyperoxia and hypoxia. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 281: L1021–L1027, 2001.

2. Almendros I, Montserrat JM, Torres M, Bonsignore MR, Chimenti L,Navajas D, Farré R. Obesity and intermittent hypoxia increase tumor growth in a mouse model of sleep apnea. Sleep Med 13: 1254 –1260, 2012. doi:10.1016/j.sleep.2012.08.012.