簡述^[1][2]

氯化亞鈷(CoCl₂)由于使用方便、理化性質(zhì)穩(wěn)定而成為誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞慢性缺氧損傷的首選藥物，下面從 CoCl₂誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞缺氧損傷的機(jī)制及其應(yīng)用方向和特點(diǎn)作一綜述。

應(yīng)用^[3]

CoCl₂ 作用神經(jīng)細(xì)胞后往往引起細(xì)胞的慢性乏氧，經(jīng)上述機(jī)制可引起多種蛋白、基因表達(dá)參與缺氧損傷過程。既往研究表明，CoCl₂ 在體內(nèi)和體外均可成功模擬腦組織或細(xì)胞缺氧損傷，且均具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，尤其在體外造模中應(yīng)用較廣泛。

(一)體內(nèi)誘導(dǎo)缺氧的應(yīng)用 Ｒani 等 研究認(rèn)為應(yīng)用CoCl₂建立的鼠腦缺氧損傷模型可用于研究大腦缺氧后氧化損傷、HIF-1α 動(dòng)態(tài)變化、相關(guān)酶和分子的表達(dá)及學(xué)習(xí)能力的改變。Shweta 發(fā)現(xiàn) CoCl₂誘導(dǎo)的缺氧損傷有免疫分子的參與，認(rèn)為其誘導(dǎo)組織缺氧不僅僅與 HIF-1α 高表達(dá)有關(guān)，更重要的還與核因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)途徑上調(diào)促炎因子如 TNF-a、IL-6、NO 等表達(dá)繼而維持缺氧狀態(tài)密切相關(guān)(Shwet 等． 2014)。由此可見，CoCl₂誘導(dǎo)腦缺氧不僅僅可以成功模擬缺氧狀態(tài)，還可以復(fù)制腦缺血損傷的相關(guān)病理過程。大腦中動(dòng)脈閉塞是導(dǎo)致缺血性腦卒中的主要原因，因此在建立缺血性腦卒中模型中多使用物理方法直接阻塞腦中動(dòng)脈如線栓法、血凝塊阻塞、鐵粉吸附等。此類方法具有定位準(zhǔn)確、操作時(shí)間短、作用局限且能夠完整模擬急性腦缺血缺氧的病理過程的特點(diǎn)，因此經(jīng)常用于建立腦缺氧損傷模型。

但在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)產(chǎn)生諸多問題，如應(yīng)用廣泛的線栓法在其手術(shù)當(dāng)中容易出現(xiàn)血液返流而影響術(shù)野、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)中驚厥抽搐等意外，術(shù)后也容易發(fā)生反射性低血壓、血栓形成脫落、蛛網(wǎng)膜下腔出血等不良事件發(fā)生，動(dòng)物死亡率高，同時(shí)由于大腦側(cè)枝循環(huán)豐富降低了成功率。應(yīng)用血凝塊阻塞、鐵粉吸附等方法建立腦缺血損傷模型過程也存在術(shù)后動(dòng)物很難長期存活，梗塞范圍難于控制及手術(shù)難度高等問題。相比而言，化學(xué)方法具有更加簡便、重復(fù)性好、動(dòng)物存活率高的優(yōu)勢(shì)。CoCl ₂ 應(yīng)用歷史久，尚無相關(guān)體內(nèi)代謝或蓄積產(chǎn)生其他惡性反應(yīng)的報(bào)道，又可成功模擬急慢性腦缺氧狀態(tài)及炎癥反應(yīng)的病理過程，在組織缺氧損傷模型建立及缺氧預(yù)適應(yīng)上具有不可替代的重要地位。但也不可否認(rèn)，化學(xué)方法模擬缺氧時(shí)對(duì)動(dòng)物的其他臟器也有重要影響，如心肌、腎間質(zhì)、肝臟細(xì)胞等的缺氧損傷，在應(yīng)用中也應(yīng)該予以重視。因此，在建立動(dòng)物腦缺血缺氧損傷模型研究中應(yīng)該根據(jù)所研究疾病的具體病理過程及特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇。

(二)體外誘導(dǎo)缺氧的應(yīng)用 CoCl₂ 在建立體外神經(jīng)細(xì)胞缺氧模型中應(yīng)用廣泛，主要是模擬缺血性腦卒中、神經(jīng)退行性疾病等神經(jīng)細(xì)胞乏氧而出現(xiàn)的病理狀態(tài)。研究中多以 200 或 400μmol·L－1 CoCl₂ 處理 24 或 48 小時(shí)后即可引起缺氧損傷，具有效果理想、可重復(fù)性好及操作簡便的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)研究中體外缺氧模型的建立方法種類較多，如控制性低氧分壓培養(yǎng)、石蠟封閉、低糖低氧培養(yǎng)、氰化物及 Na₂S₂O₄ 處理、緩沖液培養(yǎng)等。目前較理想的是三氣調(diào)控的低氧培養(yǎng)方法，能夠準(zhǔn)確控制孵箱內(nèi) O₂ 、CO₂ 及 N₂ 濃度及氣體動(dòng)態(tài)變化，在不加入任何化學(xué)藥品前提下建立合理的缺氧模型，但因其造價(jià)高、要求嚴(yán)格而受到了應(yīng)用限制。相比而言，無菌石蠟封閉法也能快速引起細(xì)胞缺氧，但其不易把握實(shí)驗(yàn)狀態(tài)及平衡的維持，受到培養(yǎng)液和其他外界因素影響的機(jī)會(huì)大，故應(yīng)用較局限。通過對(duì)神經(jīng)細(xì)胞缺氧造模方法的效果對(duì)比發(fā)現(xiàn)單純低氧、單純低糖均可引起神經(jīng)細(xì)胞缺氧損傷，且單純低氧效果優(yōu)于單純低糖模型，可導(dǎo)致細(xì)胞膜的破壞、LDH 釋放增加、ATPase 活性下降等變化(任歷等． 2007)。Na₂S₂O₄ 可迅速結(jié)合培養(yǎng)液中 O₂ 使細(xì)胞急性乏氧，具有作用快、效果明顯而不損傷細(xì)胞膜的特點(diǎn)，一般作用 10 分鐘即可引起神經(jīng)細(xì)胞缺氧，因此在急性神經(jīng)細(xì)胞缺氧損傷應(yīng)用較廣泛。有研究將 Na₂S₂O₄與低糖培養(yǎng)合并作用于神經(jīng)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可以明顯誘導(dǎo)細(xì)胞缺氧相關(guān)的細(xì)胞凋亡的發(fā)生，缺氧損傷效果更加明顯(趙玲等． 2006)。相比而言，CoCl ₂ 造模時(shí)間長、機(jī)制上更符合慢性乏氧的過程。在許多慢性乏氧所致疾病如神經(jīng)退行性疾病、肺動(dòng)脈高壓病、腎間質(zhì)纖維化等的造模損傷的應(yīng)用上可作為首選方法。

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