[發明專利]利用亞硫酸鈉建立低氧和缺氧模型的方法以及一種低氧和缺氧模型

有效

• 申請號: 201010119570.4
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN102188444A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 張成崗;蔣斌;任長虹;吳永紅;李偉光;高艷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所
• 主分類號: A61K33/04
• 分類號: A61K33/04;A61P43/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術領域

本發明屬于化學技術和生物技術應用領域，特別是涉及一種利用亞硫酸鈉在溶液中建立低氧和缺氧模型的方法及其用途，該模型可應用在低氧應答相關研究和評價治療缺氧損傷相關疾病藥物等方面。

背景技術

氧氣是生物體生命活動的基礎，高氧和低氧均不利于機體生理功能的發揮，尤其是低氧和缺氧環境對于機體正常生理功能影響巨大。低氧不僅能夠使生命體生理功能發生改變，而且嚴重時可引起一系列損傷及病變，如腦部缺氧會引發腦卒中和神經系統退行性疾病，心臟、肝臟和腎臟長時間低氧會造成器官永久性損害，高原低氧還易引發高原低氧血癥等。

為了深入研究和模擬低氧對機體造成的損害及其作用機制，目前常用多種低氧缺氧模型，一般可分為兩類：物理性誘導的低氧缺氧模型和化學性誘導的低氧缺氧模型。物理性低氧缺氧模型雖能很好地模擬造成損傷的低氧環境，但是需要購置專業的低氧設備，不僅價格昂貴，而且操作復雜、穩定性較差，尤其是其中的氧探頭極易出現故障而導致工作體系不穩定，實施起來存在很大的局限性。化學性低氧缺氧模型包括利用氯化鈷、去鐵胺、連二亞硫酸鈉等化學試劑來建立的模型。但氯化鈷中的Co²⁺屬于重金屬，容易造成細胞等生命體中毒并誘發遺傳性病變等，使其應用受到了極大限制。去鐵胺可能是作為一種鐵螯合劑來使血紅素蛋白不能和氧結合而保持還原狀態，從而模擬缺氧，但具體的機制尚不清楚。另外，雖然連二亞硫酸鈉可以與溶液中的溶解氧反應，形成一個物理性的低氧缺氧環境，但由于其與溶液的化學反應復雜，易產生二氧化硫有毒氣體，操作不當甚至會發生自燃，使其難以推廣應用。

發明內容

本發明目的在于提供一種簡便易行、重復性好、穩定性高、可靠性強的利用亞硫酸鈉構建的低氧和缺氧模型。

本發明首先提出亞硫酸鈉在構建低氧和缺氧模型中的應用。

本發明所提供的低氧和缺氧模型，是由水或緩沖液體系和亞硫酸鈉組成的不同濃度的亞硫酸鈉溶液。所述亞硫酸鈉溶液的濃度范圍為0.2-5g/L。

所述水可為自來水或蒸餾水，所述常規緩沖液體系可為磷酸鹽緩沖液、生理鹽水或M9緩沖液等。

一具體優化方案，低氧和缺氧模型可為由磷酸緩沖液(如pH7.4的1×磷酸緩沖液)和亞硫酸鈉組成的濃度范圍為0.2-5g/L的亞硫酸鈉溶液。

另一具體優化方案，低氧和缺氧模型可為由M9緩沖液和亞硫酸鈉組成的濃度范圍為0.5-4g/L的亞硫酸鈉溶液。

所述利用亞硫酸鈉構建的低氧和缺氧模型應用范圍包括各種模式生物(如大腸桿菌、酵母、秀麗線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、豬、犬等)和細胞培養體系等的低氧以及缺氧預適應的研究。

所述利用亞硫酸鈉構建的低氧和缺氧模型可應用于低氧應答相關研究中以及評價用于預防和治療缺氧損傷相關疾病藥物中。

本發明的另一目的是提供一種利用亞硫酸鈉構建的低氧和缺氧模型的構建方法。

本發明所提供的構建方法，可包括以下步驟：

1)準備不同的緩沖液體系；

2)利用水或緩沖液體系配制不同濃度的亞硫酸鈉溶液；

3)測定一定時間內亞硫酸鈉溶液中溶解氧并繪制曲線；

4)依據曲線確定維持溶液中溶解氧濃度的有效時間段，得到亞硫酸鈉溶液濃度和應用時間段相匹配的低氧或者缺氧模型。

在上述亞硫酸鈉低氧和缺氧模型的構建方法中，步驟2)中所用試劑為無水亞硫酸鈉，分子式為：Na₂SO₃。

所述步驟2)中亞硫酸鈉溶液配制可以采用水及常規緩沖液體系，所述水可為自來水或蒸餾水，所述常規緩沖液體系可為磷酸鹽緩沖液、生理鹽水或M9緩沖液等。

所述步驟2)中亞硫酸鈉的濃度范圍為0.2-5g/L。該濃度范圍的亞硫酸鈉溶液最長可在72h以上將溶液中溶解氧含量控制在沒有或較低水平。