本发明专利技术公开了一种利用亚硫酸钠建立低氧和缺氧模型的方法以及一种低氧和缺氧模型。所述构建方法包括以下步骤：1)配制不同的缓冲液体系；2)利用水或缓冲液体系配制不同浓度的亚硫酸钠溶液；3)测定一定时间内亚硫酸钠溶液中溶解氧的变化；4)选择合适浓度的亚硫酸钠溶液建立低氧或者缺氧模型。所述低氧和缺氧模型是由水或缓冲液体系和亚硫酸钠组成的不同浓度的亚硫酸钠溶液。本发明专利技术的模型简便易行、重复性好、稳定性高、可靠性强，能替代现用常规的物理性低氧缺氧模型和化学性低氧缺氧模型，应用于对生命体和细胞的低氧效应研究和防治缺氧损伤相关疾病的药物评价中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学技术和生物技术应用领域，特别是涉及一种利用亚硫酸钠在溶液中建立低氧和缺氧模型的方法及其用途，该模型可应用在低氧应答相关研究和评价治疗缺氧损伤相关疾病药物等方面。
技术介绍
氧气是生物体生命活动的基础，高氧和低氧均不利于机体生理功能的发挥，尤其是低氧和缺氧环境对于机体正常生理功能影响巨大。低氧不仅能够使生命体生理功能发生改变，而且严重时可引起一系列损伤及病变，如脑部缺氧会引发脑卒中和神经系统退行性疾病，心脏、肝脏和肾脏长时间低氧会造成器官永久性损害，高原低氧还易引发高原低氧血症等。为了深入研究和模拟低氧对机体造成的损害及其作用机制，目前常用多种低氧缺氧模型，一般可分为两类物理性诱导的低氧缺氧模型和化学性诱导的低氧缺氧模型。物理性低氧缺氧模型虽能很好地模拟造成损伤的低氧环境，但是需要购置专业的低氧设备，不仅价格昂贵，而且操作复杂、稳定性较差，尤其是其中的氧探头极易出现故障而导致工作体系不稳定，实施起来存在很大的局限性。化学性低氧缺氧模型包括利用氯化钴、去铁胺、连二亚硫酸钠等化学试剂来建立的模型。但氯化钴中的Co2+属于重金属，容易造成细胞等生命体中毒并诱发遗传性病变等，使其应用受到了极大限制。去铁胺可能是作为一种铁螯合剂来使血红素蛋白不能和氧结合而保持还原状态，从而模拟缺氧，但具体的机制尚不清楚。 另外，虽然连二亚硫酸钠可以与溶液中的溶解氧反应，形成一个物理性的低氧缺氧环境，但由于其与溶液的化学反应复杂，易产生二氧化硫有毒气体，操作不当甚至会发生自燃，使其难以推广应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种简便易行、重复性好、稳定性高、可靠性强的利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型。本专利技术首先提出亚硫酸钠在构建低氧和缺氧模型中的应用。本专利技术所提供的低氧和缺氧模型，是由水或缓冲液体系和亚硫酸钠组成的不同浓度的亚硫酸钠溶液。所述亚硫酸钠溶液的浓度范围为0. 2-5g/L。所述水可为自来水或蒸馏水，所述常规缓冲液体系可为磷酸盐缓冲液、生理盐水或M9缓冲液等。一具体优化方案，低氧和缺氧模型可为由磷酸缓冲液(如pH7. 4的1 X磷酸缓冲液)和亚硫酸钠组成的浓度范围为0. 2-5g/L的亚硫酸钠溶液。另一具体优化方案，低氧和缺氧模型可为由M9缓冲液和亚硫酸钠组成的浓度范围为0. 5-4g/L的亚硫酸钠溶液。所述利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型应用范围包括各种模式生物(如大肠杆菌、酵母、秀丽线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、猪、犬等)和细胞培养体系等的低氧以及缺氧预适应的研究。所述利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型可应用于低氧应答相关研究中以及评价用于预防和治疗缺氧损伤相关疾病药物中。本专利技术的另一目的是提供一种利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型的构建方法。本专利技术所提供的构建方法，可包括以下步骤1)准备不同的缓冲液体系；2)利用水或缓冲液体系配制不同浓度的亚硫酸钠溶液；3)测定一定时间内亚硫酸钠溶液中溶解氧并绘制曲线；4)依据曲线确定维持溶液中溶解氧浓度的有效时间段，得到亚硫酸钠溶液浓度和应用时间段相匹配的低氧或者缺氧模型。在上述亚硫酸钠低氧和缺氧模型的构建方法中，步骤2、中所用试剂为无水亚硫酸钠，分子式为Na2S03。所述步骤2、中亚硫酸钠溶液配制可以采用水及常规缓冲液体系，所述水可为自来水或蒸馏水，所述常规缓冲液体系可为磷酸盐缓冲液、生理盐水或M9缓冲液等。所述步骤幻中亚硫酸钠的浓度范围为0.2_5g/L。该浓度范围的亚硫酸钠溶液最长可在72h以上将溶液中溶解氧含量控制在没有或较低水平。本专利技术提供的利用亚硫酸钠建立的低氧和缺氧模型及其构建方法，其核心是利用水或常规缓冲液体系(如磷酸盐缓冲液、生理盐水和M9缓冲液等)，配制不同浓度的亚硫酸钠溶液，并通过便携式溶解氧测定仪实时监测一定时间内缓冲体系中溶解氧变化，确认亚硫酸钠能够消耗缓冲液体系中的溶解氧，并能够在一定时间内维持缓冲液的低氧缺氧状态，具有一定的稳定性。本专利技术将普通化学试剂亚硫酸钠用于低氧缺氧模型的建立中，不仅提供了亚硫酸钠的一种新用途，且由此建立的低氧缺氧模型稳定性高，不仅能够克服常用化学低氧缺氧模型的毒性及安全性问题，而且操作简便，能够提高效率并节约成本，为进一步深入研究低氧缺氧效应及其机制奠定了基础。该模型可以用于多种生命体的低氧研究， 如大肠杆菌、酵母、斑马鱼、秀丽线虫、小鼠和细胞等，并且可以通过亚硫酸钠浓度和缓冲液 (或水)的调整，针对不同生命体的不同研究需求进行调整。本专利技术利用亚硫酸钠建立的低氧和缺氧模型可望替代现用常规的物理性低氧缺氧模型和化学性低氧缺氧模型，应用于低氧效应研究之中。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。 附图说明图1 利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型的构建方法流程2 折线图显示不同浓度亚硫酸钠溶液中溶解氧的变化趋势图3 秀丽线虫不同株系经不同浓度溶液体系及不同时间处理后死亡率统计分析图4 微分干涉相差(DIC)显微镜观察不同溶液体系处理N2株系线虫12小时后咽部变化(放大倍数X100)图5 荧光显微镜观察不同溶液体系中IS_2(增强型绿色荧光蛋白转基因)株系线虫神经细胞突起的变化情况(放大倍数X200)图6 免疫印迹检测不同亚硫酸钠溶液处理N2株系线虫后HIF-I的表达情况具体实施例方式下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。实施例1、亚硫酸钠低氧和缺氧模型的建立方法如图1所示，本专利技术亚硫酸钠低氧和缺氧模型的构建方法包括以下步骤1、不同缓冲液体系(以磷酸缓冲液为例)按以下配方配制1 X磷酸缓冲液(pH7. 4)用量筒量取800mL 蒸馏水，加入 NaCl 8g，KCl 0. 2g, Na2HPO4 1.44g, KH2PO4 0. 24g, 调节pH值至7. 4，加蒸馏水至1L。2、配制不同浓度的亚硫酸钠溶液利用IX磷酸缓冲液(pH7. 4)配制不同浓度亚硫酸钠溶液在准备好的IX磷酸缓冲液中按表1所示浓度加入计算量的亚硫酸钠。实施例中根据便携式溶解氧测定仪(JPB-607型)的测试需要，每种浓度溶液配制 200mL,盛于250mL血清瓶中。3、亚硫酸钠对于溶解氧剥夺的测定根据便携式溶解氧测定仪的测试需要，同时也为了获得稳定而正确的溶氧值，利用磁力搅拌器(IKA RH basic-1)驱动转子使待测溶液恒定流速。经测定，当磁力搅拌器转速选择2档时其转速为MOr/min。使用上述测定方法，利用便携式溶解氧测定仪在37°C下对蒸馏水、PBS溶液、以及溶解在磷酸缓冲液(PBQ中的梯度亚硫酸钠溶液(0. Ig/L、0. 2g/ L、0. 5g/L、l. 0g/L、2. Og/L 和 5. Og/L)进行了 72 小时(hours, hrs)的连续性测定。结果如图2所示，可见蒸馏水中的溶解氧浓度由5. 5mg/L在12hrs内逐渐降至 5. Omg/L,之后恒定不变；PBS中的溶解氧浓度由5. 5mg/L在Mhrs内逐渐降至4. 5mg/L, 之后恒定不变；0. lg/L的亚硫酸钠溶液中的溶解氧浓度在airs内出现一个快速短暂下降(2. 5mg/L降至1. 2mg/L)后，持续上升，并在40hrs时升至4. 5mg/L,之后恒定不变； 0. 2g/L的亚硫酸钠溶液中的溶解氧浓度在^irs内可稳定在0. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．亚硫酸钠在构建低氧和缺氧模型中的应用。
【技术特征摘要】
1.亚硫酸钠在构建低氧和缺氧模型中的应用。2.一种利用亚硫酸钠构建的低氧和缺氧模型，是由水或缓冲液体系和亚硫酸钠组成的不同浓度的亚硫酸钠溶液。3.根据权利要求2所述的低氧和缺氧模型，其特征在于所述亚硫酸钠溶液的浓度范围为 0. 2-5g/L。4.根据权利要求2或3所述的低氧和缺氧模型，其特征在于所述水为自来水或蒸馏水，所述常规缓冲液体系为磷酸盐缓冲液、生理盐水或M9缓冲液。5.根据权利要求2或3或4所述的低氧和缺氧模型，其特征在于由磷酸缓冲液和亚硫酸钠组成的亚硫酸钠浓度范围为0. 2-5g/L的溶液。6.根据权利要求2或3或4所述的低氧和缺氧模型，其特征在于由M9缓冲液和亚硫酸钠组成的亚硫酸钠浓度范围为0. ...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成岗，蒋斌，任长虹，吴永红，李伟光，高艳，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所，
类型：发明
国别省市：11
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