伯齊推出細胞能量代謝胞內氧含量實時監(jiān)測解決方案

瀏覽次數：5167　發(fā)布日期：2016-7-4　來源：本站　本站原創(chuàng)，轉載請注明出處

細胞內氧含量實時監(jiān)測解決方案

近來，越來越多的研究結果揭示，細胞內氧含量水平對細胞的生理狀態(tài)，信號傳導以及細胞對藥物處理的應激反應有顯著的影響(1,2,3)。目前已知影響胞內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 ：不同組織細胞胞內氧壓力。B 和 C：用大氣控制模塊將環(huán)境氧調節(jié)至～6%過程中，體外培養(yǎng)細胞胞內氧含量的變化

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，結合BMG精密的大氣控制單元和Luxcel Biosciences公司獨有的胞內氧檢測試劑盒MitoXpress Intra，實現細胞內氧含量實時監(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，實時監(jiān)測胞內的氧含量。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氧含量為～14%，而代謝活躍的細胞胞內氧含量則為～7%。

當用大氣控制單元調節(jié)環(huán)境氧含量為～6%時，代謝緩慢的細胞胞內氧含量減少至～4.5% ，代謝活躍的細胞胞內氧含量近似缺氧環(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%），肝細胞胞內氧含量已經處于缺氧環(huán)境（圖2）。

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

此外，結合CLARIOstar連續(xù)依次加藥的功能，胞內氧實時監(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胞內氧含量又恢復至環(huán)境氧條件下的胞內氧濃度。

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

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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