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讓細胞培養更加貼近體內環境,O2濃度非常重要

發布時間: 2020-10-19  點擊次數: 1429次

 數十年來,動物細胞培養時僅輔以CO2 濃度控制,但細胞治療的新技術以及應用要求體外培養細胞的環境能更好地模仿機體內條件。 機體內O2 濃度范圍為1-14%,這一點與大氣中O2 含量為20-21% 不同。培養在低氧環境下的細胞生長速度更快,壽命更長,并且表現出更低的應激反應。故優選三氣培養箱,以提供完善的低氧環境,以實現細胞更快、更健康地生長。使用值得信賴的培養條件細胞培養的生成效率。

 

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發現源于高質量的培養——更高的生物相關性

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我們呼吸的空氣中 O2 含量約為 21% ,但與此不同的是,人體
各組織內 O2 含量可能低至 1-2%,因此,將細胞在低氧濃度
下進行培養,能更好地模仿正常的生理條件,其細胞行為也更
能反映體內環境的變化。
                          人體組織 O2 濃度水平
      肺                                                                      14%
      動脈                                                                   12%
      肝、心、腎臟                                                   4 - 12%
     眼                                                                      1 - 5%
     腦                                                                    0.5 - 7%
     骨髓                                                                   0 - 4%
 
發現源于高質量的培養——數量更多、壽命更長

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研究表明,應用原代細胞進行的實驗更能模仿機體內細胞反應
的情況。許多原代細胞在低氧條件下生長更快、壽命更長。
 
 
  • 右圖:與大氣氧濃度(20%)條件相比,新分離的小鼠胚胎成纖維細胞在生

          理氧濃度(3%)下成長速度更快。
         參考:Parrinello et al. Nature Cell Biology 2003
 
 

 

 

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發現源于高質量的培養——更好的腫瘤微環境相似度
實體瘤各處 O2 濃度呈現從外至內逐步降低的趨勢, 這是因為外部
腫瘤細胞可以與富含 O2 的毛細血管接觸。實體瘤中心部位極低的 
O2 濃度導致細胞壞死,這些壞死區域與腫瘤對放化療的抗性以及
腫瘤的持續發展相關。
 
  • 左圖:實體瘤核心區域極低的 O2 濃度導致細胞壞死,這些壞死的細胞對放、化療

          具有抗性,并與腫瘤的持續發展相關。
          參考:Brahimi-Hom et al. J Mol Med,2007
  
發現源于高質量的培養——更低的分化和應激反應發現源于高質量的培養——更優的培養效果
O2 濃度是決定細胞命運的一個關鍵因素,并可調節應激反應 Packer 和 Fuehr 證明低氧條件下培養的細胞具有更長的壽命
標志物的表達。培養在 20% 氧濃度下的人干細胞表現出更高的(Nature,1977)
氧化應激反應和 DNA 損傷,與此相對的是,在模仿生理氧水“為模仿機體內環境,我們使用三氣培養箱并控制 5% 的O2 濃
平的低氧環境下,這些細胞具有更長的生命周期,并且氧損度,以此確保與機體內條件盡可能相近。細胞的一切表觀遺傳學信
傷、遺傳不穩定以及端粒變短現象都受到很大限制。號都準確無誤。”          ——干細胞研究人員(生物醫學研究所)

 

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