伯齊推出細胞能量代謝胞內(nèi)氧含量實時監(jiān)測解決方案

瀏覽次數(shù)：5266　發(fā)布日期：2016-7-4　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處

細胞內(nèi)氧含量實時監(jiān)測解決方案

近來，越來越多的研究結(jié)果揭示，細胞內(nèi)氧含量水平對細胞的生理狀態(tài)，信號傳導(dǎo)以及細胞對藥物處理的應(yīng)激反應(yīng)有顯著的影響(1,2,3)。目前已知影響胞內(nèi)氧含量的因素包括細胞組織類型，環(huán)境氧濃度，細胞密度以及細胞代謝速率等因素。

如圖1 A所示，不同組織部位的氧含量明顯不同。然而，目前大多數(shù)的體外細胞培養(yǎng)實驗，仍然暴露于環(huán)境氧條件下，忽視了大氣環(huán)境和培養(yǎng)基之間以及培養(yǎng)基和細胞胞內(nèi)環(huán)境之間的的氧含量差異，無形中也嚴重影響到實驗研究的準確性和靈活性。

圖 1 A ：不同組織細胞胞內(nèi)氧壓力。B 和 C：用大氣控制模塊將環(huán)境氧調(diào)節(jié)至～6%過程中，體外培養(yǎng)細胞胞內(nèi)氧含量的變化

針對這一棘手問題，BMG Labtech公司推出了采用CLARIOstar和Omega系列多功能酶標儀，結(jié)合BMG精密的大氣控制單元和Luxcel Biosciences公司獨有的胞內(nèi)氧檢測試劑盒MitoXpress Intra，實現(xiàn)細胞內(nèi)氧含量實時監(jiān)測的解決方案。其中，大氣控制單元用來精確調(diào)控環(huán)境中CO₂和 O₂的含量，進而創(chuàng)造正常生理條件或低氧條件。MitoXpress Intra可逆性氧淬滅探針，可以進入二維或三位培養(yǎng)（如Matrigel，RAFT^TM，microtissues，Alvetex和Mimetix等）的組織細胞內(nèi)，實時監(jiān)測胞內(nèi)的氧含量。利用該方案可以在圖1B和C中輕易地監(jiān)測到，在環(huán)境氧條件下，代謝緩慢的細胞胞內(nèi)氧含量為～14%，而代謝活躍的細胞胞內(nèi)氧含量則為～7%。

當用大氣控制單元調(diào)節(jié)環(huán)境氧含量為～6%時，代謝緩慢的細胞胞內(nèi)氧含量減少至～4.5% ，代謝活躍的細胞胞內(nèi)氧含量近似缺氧環(huán)境。同樣隨著環(huán)境氧濃度的變化，三維組織培養(yǎng)的肝細胞胞內(nèi)氧含量也會敏感地隨之降低，并且當環(huán)境氧濃度減低至低氧條件時（～5%），肝細胞胞內(nèi)氧含量已經(jīng)處于缺氧環(huán)境（圖2）。

圖 2: 不同環(huán)境氧條件下3D RAFT^TMstructures HepG2細胞內(nèi)氧含量

此外，結(jié)合CLARIOstar連續(xù)依次加藥的功能，胞內(nèi)氧實時監(jiān)測還可及時地評估不同藥物對相同細胞代謝功能的影響。如圖3所示，向環(huán)境氧條件下的三維培養(yǎng)HepG2細胞，添加解偶聯(lián)劑FCCP之后，HepG2胞內(nèi)氧含量立刻開始下降。而在其后添加電子傳遞鏈抑制劑Antim-ycin A（圖中未標出）后，HepG2胞內(nèi)氧含量又恢復(fù)至環(huán)境氧條件下的胞內(nèi)氧濃度。

圖 3: 實時監(jiān)測不同藥物對相同3D
RAFT^TM structures HepG2 細胞呼吸代謝的影響

因此，實時監(jiān)測胞內(nèi)氧含量將對準確地反應(yīng)不同條件下的細胞生理狀態(tài)，信號傳導(dǎo)過程以及細胞對藥物處理的應(yīng)激反應(yīng)等研究問題帶來極大地應(yīng)用價值。

參考文獻：
1. Chapple SJ. et al. (2015) Free Radic Biol Med. [Epub].
2. Zhdanov AV. et al. (2015) Exp Cell Res. (330) 13–28.
3. Potter M. et al. (2016) Adv Exp Med Bio. (876) 257-263.
4. Hynes and Carey (2015) Mitochondrial Medicine 1, (1264).

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