[發(fā)明專利]利用亞硫酸鈉建立的低氧和缺氧模型及其應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410106427.X
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN103860586A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)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(quán)）人: 中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院放射與輻射醫(yī)學研究所
• 主分類號: A61K33/04
• 分類號: A61K33/04;C12Q1/02;C12R1/19
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

本申請是申請?zhí)?01010119570.4，申請日2010年3月8日，發(fā)明名稱“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”專利申請的分案申請。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于化學技術(shù)和生物技術(shù)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(shù)

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(fā)揮，尤其是低氧和缺氧環(huán)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(fā)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(fā)腦卒中和神經(jīng)系統(tǒng)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(fā)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(huán)境，但是需要購置專業(yè)的低氧設備，不僅價格昂貴，而且操作復雜、穩(wěn)定性較差，尤其是其中的氧探頭極易出現(xiàn)故障而導致工作體系不穩(wěn)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(fā)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(jié)合而保持還原狀態(tài)，從而模擬缺氧，但具體的機制尚不清楚。另外，雖然連二亞硫酸鈉也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(huán)境，但由于其與溶液的化學反應復雜，易產(chǎn)生二氧化硫有毒氣體，操作不當甚至會發(fā)生自燃，使其難以推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容

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

利用亞硫酸鈉構(gòu)建的低氧和缺氧模型，是由緩沖液體系和亞硫酸鈉組成的不同濃度的亞硫酸鈉溶液，所述緩沖液體系為磷酸鹽緩沖液、生理鹽水或M9緩沖液。

所述的低氧和缺氧模型，亞硫酸鈉溶液的濃度范圍為0.2－5g/L。

所述的低氧和缺氧模型，為低氧模型，亞硫酸鈉濃度范圍為0.2－1.0g/L；所述低氧模型中溶解氧濃度在24小時內(nèi)穩(wěn)定在不大于0.1mg/L范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述低氧模型中緩沖液體系為磷酸鹽緩沖液，亞硫酸鈉濃度為1.0g/L。

所述的低氧和缺氧模型為缺氧模型，亞硫酸鈉濃度范圍為2.0－5.0g/L；所述缺氧模型中溶解氧濃度在64小時內(nèi)穩(wěn)定在0mg/L。

優(yōu)選的，所述缺氧模型中緩沖液體系為磷酸鹽緩沖液，亞硫酸鈉濃度為2.0g/L或5.0g/L。

本發(fā)明還進一步提供低氧和缺氧模型在生物或細胞培養(yǎng)體系在缺氧或低氧應答研究中的應用，或利用生物或細胞培養(yǎng)體系在缺氧或低氧應答反應在評價預防和治療缺氧或低氧損傷相關疾病藥物中的應用。

所述生物包括大腸桿菌、酵母、秀麗線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、豬、犬等。

所述應用在秀麗線蟲在低氧缺氧環(huán)境中的應答研究中，包括以下過程：

(1)低氧缺氧模型的建立：利用M9緩沖液配制亞硫酸鈉濃度為0.5g/L-4.0g/L范圍內(nèi)的亞硫酸鈉溶液；

(2)線蟲處理：向裝有不同濃度的亞硫酸鈉溶液的玻璃離心管中加入一定數(shù)量的秀麗線蟲(例如100只)，并置于26℃生化培養(yǎng)箱中處理；

（3）處理結(jié)束后對秀麗線蟲相關指標進行檢測，相關指標包括死亡率、咽部的形態(tài)學變化、神經(jīng)細胞突起損傷和HIF-1蛋白表達水平。

進一步，所述應用通過研究秀麗線蟲在低氧缺氧環(huán)境中的應答反應評價預防和治療缺氧損傷相關疾病藥物的藥效，在上述步驟基礎上繼續(xù)包括以下過程：

（4）在步驟（1）建立的低氧缺氧模型中加入所述藥物，重復步驟（2）和（3），得到再次處理的秀麗線蟲相關指標；

（5）將步驟（3）和步驟（4）兩次獲得的指標進行比較，獲得該藥物的藥效數(shù)據(jù)。