BioSpherix A84低氧培養(yǎng)箱在阻塞性睡眠呼吸暫停損傷機(jī)理研究的應(yīng)用
阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)是睡眠時反復(fù)發(fā)生上氣道塌陷導(dǎo)致呼吸暫停和(或)低通氣，導(dǎo)致機(jī)體處于持續(xù)間歇性低氧（IH）的狀態(tài)的一種臨床常見的疾病。除擾亂正常睡眠結(jié)構(gòu)及引發(fā)或加重其它疾病外，研究顯示OSA可直接累計肺臟，引發(fā)肺臟結(jié)構(gòu)及功能的病理性改變，因此對OSA的治療刻不容緩。但遺憾的是有關(guān)OSA對肺臟損傷的機(jī)制仍不清楚，這極大制約了人們對該疾病的認(rèn)識及高效分子靶向藥物的開發(fā)。當(dāng)前對OSA相關(guān)機(jī)制研究的難點主要體現(xiàn)在構(gòu)建疾病模型時如何實現(xiàn)對氧氣濃度的長時間精確控制，美國BioSpherix公司的低氧培養(yǎng)系列產(chǎn)品通過計算機(jī)編程及實時氧氣檢測和控制對此類疾病模型的構(gòu)建提供完美的解決方案。
圖1.研究人員首先利用BioSpherix A84低氧培養(yǎng)箱將模型分組：a，常氧對照組；b，常氧注射TUDCA（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑）組；c，間歇性低氧組；d，間歇性低氧注射TUCA組。間歇性低氧通過編程設(shè)定氧氣在5%到21%循環(huán)變化，每天間歇性低氧8小時。
圖2. 分子生物學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)間歇性低氧導(dǎo)致小鼠肺部內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活標(biāo)記物Grp 78及CHOP在蛋白及mRNA水平均顯著提高，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑TUDCA可有效降低Grp 78和CHOP水平。
圖3. TUNEL免疫組化染色結(jié)果顯示間歇性低氧（iii）可顯著增加肺臟細(xì)胞的凋亡，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑TUDCA（iv）可顯著緩解間歇性低氧導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。
中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院聯(lián)合香港大學(xué)研究人員利用BioSpherix A84低氧培養(yǎng)箱構(gòu)建間歇性低氧（IH）小鼠模型發(fā)現(xiàn)，間歇性低氧通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活的分子機(jī)制介導(dǎo)肺臟損傷。相關(guān)研究成果于2020年4月16日發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊 BMC Pulmonary Medicine雜志，“Attenuation of intermittent hypoxia induced apoptosis and fibrosis in pulmonary tissues via suppression of ER stress activation”(抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活可減緩間歇性低氧引起的肺細(xì)胞凋亡及肺纖維化)。
圖1.研究人員首先利用BioSpherix A84低氧培養(yǎng)箱將模型分組：a，常氧對照組；b，常氧注射TUDCA（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑）組；c，間歇性低氧組；d，間歇性低氧注射TUCA組。間歇性低氧通過編程設(shè)定氧氣在5%到21%循環(huán)變化，每天間歇性低氧8小時。
圖2. 分子生物學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)間歇性低氧導(dǎo)致小鼠肺部內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活標(biāo)記物Grp 78及CHOP在蛋白及mRNA水平均顯著提高，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑TUDCA可有效降低Grp 78和CHOP水平。
圖3. TUNEL免疫組化染色結(jié)果顯示間歇性低氧（iii）可顯著增加肺臟細(xì)胞的凋亡，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑TUDCA（iv）可顯著緩解間歇性低氧導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。
圖4.馬松染色結(jié)果顯示間歇性低氧（iii）可顯著增加肺纖維化，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活抑制劑TUDCA（iv）可顯著緩解間歇性低氧導(dǎo)致的肺纖維化。定量PCR結(jié)果證明TUDCA通過TSP-1/TGF-β1信號通路緩解肺纖維化。
美國BioSpherix Oxycycler A84XOV是科研者做對低/高氧研究工作強(qiáng)有力的研究工具。它使復(fù)雜的氧氣控制變得程序化并且簡單化。通過通過電腦軟件，可預(yù)編程和存儲不同的氣體濃度升降位點、持續(xù)時間以及循環(huán)次數(shù)，實時記錄和存儲動物籠內(nèi)氣體濃度，可同時控制4 個動物籠，便于設(shè)置并行實驗。
•氧氣控制范圍0.1%～99.9%，
•動態(tài)程序
•可同時獨立控制4個動物籠
•簡單易操作的電腦界面，實時記錄和存儲動物籠內(nèi)氣體濃度；
•可選配監(jiān)控器
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