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目的:探索将亚硫酸钠用于建立体外培养肺动脉平滑肌细胞缺氧模型的可行性。 方法:1.酶消化法取雄性SD大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)进行原代培养。 2.采用小鼠抗大鼠α SM-actin免疫荧光细胞化学法进行细胞鉴定。 3.分组:取第4至6代细胞,用无血清的培养基培养24小时同步化后随机分成5组,(1)正常对照组(Normal contral组):在常氧条件(37℃,21%O2,5%CO2)下培养24h;(2)物理缺氧组(Three gas incubator组):在三气培养箱(37℃,3%O2,5%CO2,92%N2)下培养24h;(3)低浓度亚硫酸钠缺氧组(1.5g/L SS组):在常氧条件下培养24h,培养液中加入1.5g/L亚硫酸钠;(4)中浓度亚硫酸钠缺氧组(2.0g/L SS组):在常氧条件下培养24h,培养液中加入2.0g/L亚硫酸钠;(5)高浓度亚硫酸钠缺氧组(3.0g/LSS组):在常氧条件下培养24h,培养液中加入3.0g/L亚硫酸钠。 4.用H-E染色法观察细胞形态;MTT比色法检测细胞活力;激光共聚焦显微镜检测细胞活性氧;RT-PCR检测HIF-1a基因的表达;WestemBlotting检测HIF-1a蛋白表达水平。 结果:1.肺动脉平滑肌细胞的培养 分离消化的细胞经20%牛胎血清培养基培养2-3d后,单个的细胞贴壁并且逐渐有细胞从未消化完全的组织块中爬出,细胞贴壁生长,呈长梭形,8-10d后细胞逐渐融合,呈现典型的“峰-谷”状生长特点。 2.肺动脉平滑肌细胞的鉴定 α-SM actin免疫荧光染色显示细胞质中有较多与细胞纵轴相平行的丝状绿色荧光,即为平滑肌细胞特有的肌动蛋白,而且>95%的细胞呈阳性,为肺动脉平滑肌细胞 3.各组细胞活性的变化 正常组细胞的吸光度值与物理缺氧组相比较低(P<0.05)。而1.5g/L SS组的吸光度值与物理缺氧组相比无统计学意义(P>0.05),2.0g/L SS组和3.0g/L SS组的吸光度值与物理缺氧组比较均降低(P<0.05) 4.各组HE染色结果的比较 与Normal contral组比,Three gas incubator组和1.5g/L SS组的细胞形态无显著改变,而2.0g/L SS组的细胞开始出现凋亡的细胞,而3.0g/L SS组的凋亡细胞明显比2.0g/L SS组多。 5.各组细胞活性氧的变化 正常组细胞体内的活性氧转换成平均荧光强度后比物理缺氧组低(P<0.05),而1.5g/L SS组和2.0g/L SS组的平均荧光强度与物理缺氧组相比随着浓度的升高递增(P<0.05),但是3.0g/L SS组的平均荧光强度比3.0g/L SS组的要低(P<0.05)。 6.各组HIF-1α基因表达量的变化 与Normal contral组比,Three gas incubator组的HIF-1α mRNA含量明显增加(P<0.05),1.5g/L SS组与Three gas incubator组相比,HIF-1α的mRNA含量略微有所上升(P<0.05),2.0g/L SS组和3.0g/L SS组与3.0g/L SS组相比,表达量显著上升(P<0.05),而且呈剂量依赖性。 7.各组HIF-1α蛋白含量的变化 与Normal contral组相比,Three gas incubator组的HIF-1α的蛋白表达量上升(P<0.05),1.5g/L SS组与Three gas incubator组相比,蛋白表达量小幅度上升(P<0.05),2.0g/L SS组和3.0g/L SS组与Three gas incubator组相比,蛋白表达量明显增加(P<0.05),而且呈浓度依赖性。 结论:1、1.5g/L亚硫酸钠对细胞基本无影响,但随着亚硫酸钠浓度的增加,其对细胞逐渐出现毒性作用,并随亚硫酸钠的浓度增高,毒性作用增强。 2、亚硫酸钠缺氧组的缺氧程度优于三气培养箱物理缺氧组,而且缺氧程度随着加入的亚硫酸钠浓度的增加而增加。 3、1.5g/L亚硫酸钠组无论是在对细胞的毒性程度上还是在缺氧程度上都与经典的物理缺氧模型相似,可用于肺动脉平滑肌细胞缺氧模型的制造。 4、2.0g/L和3.0g/L亚硫酸钠组虽在缺氧程度上优于1.5g/L亚硫酸钠组和物理缺氧组,但其对细胞毒性大,不适于制造肺动脉平滑肌细胞缺氧模型。