低溫保護(hù)劑及冷凍損傷機(jī)制的研究

一、低溫保護(hù)劑的研究

一般的生物體在沒有添加冷凍保護(hù)劑的情況下經(jīng)歷低溫很難存活下來。但是低溫保護(hù)劑也有一定的毒性，一般通過復(fù)配多種冷凍保護(hù)劑，以期獲得具有**保護(hù)效果且毒性*小的效果。因此合理的選擇和配制低溫保護(hù)劑，并選擇合理的添加及去除方式，對(duì)提高生物樣本低溫保存的成功率至關(guān)重要。但是不同細(xì)胞組織適合的抗凍劑各有所異，目前也沒發(fā)現(xiàn)有普遍規(guī)律可循。液氮罐廠家

DMSO與甘油是常用的滲透型保護(hù)劑，有專家用含10% DMSO與50%胎牛血清的冷凍保護(hù)介質(zhì)在-156℃保存內(nèi)皮祖細(xì)胞，可保存18個(gè)月而不喪失其表型特征與生物學(xué)功能。精子的保存過程中用到甘油的比較多，多個(gè)研究表明，在精子保存過程中添加6%-75%的甘油有較好的效果。

通常認(rèn)為滲透性和非滲透性保護(hù)劑的聯(lián)用可以改善低溫凍存效果，結(jié)果也被Petrenko的研究所證實(shí)的研究表明：低溫保護(hù)劑使用可能不像以前想的那樣有益無害，會(huì)增加其細(xì)胞毒性。在用冷凍保護(hù)劑改善低溫凍存效果時(shí)應(yīng)考慮冷凍保護(hù)劑細(xì)胞毒性對(duì)冷凍對(duì)象的影口向。

在研究腫瘤組織的低溫保存時(shí)，低溫保護(hù)劑的篩選將是很重要的一個(gè)研究?jī)?nèi)容。在保證成活率的前提下，低溫保護(hù)劑對(duì)細(xì)胞的毒性將是考慮的重要因素，如低溫保護(hù)劑對(duì)細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA或蛋白質(zhì)的影響等。另外，腫瘤組織中并不是單一的一種細(xì)胞，而不同細(xì)胞適合的冷凍保護(hù)劑又不盡相同，這又將成為研究中要克服的另一難題。

二、冷凍損傷機(jī)制的研究

目前普遍認(rèn)可的關(guān)于冷卻過程中細(xì)胞受損的原因就是“兩因素假說”，一是過快冷卻造成胞內(nèi)冰的形成，冰晶對(duì)細(xì)胞造成物理性的損傷；二是過慢冷卻造成的溶質(zhì)損傷，其造成細(xì)胞損傷的原因比較復(fù)雜，有研究認(rèn)為是因?yàn)榧?xì)胞長時(shí)間暴露在高濃度電解質(zhì)溶液中，導(dǎo)致膜分解陣}，還有研究認(rèn)為是細(xì)胞膜脫水收縮造成細(xì)胞膜滲透性發(fā)生不可逆的增加哪}。復(fù)溫過程對(duì)細(xì)胞造成的損害也不容忽視，一般復(fù)溫過程中對(duì)細(xì)胞造成損害的因素有胞內(nèi)冰再結(jié)晶，或者是細(xì)胞膜滲透性的變化。此外，低溫保護(hù)劑的種類、濃度、加入和去除方式也會(huì)對(duì)細(xì)胞帶來損傷。

何波等對(duì)深低溫冷凍損傷導(dǎo)致細(xì)胞死亡的機(jī)制進(jìn)行了研究，認(rèn)為在冷凍過程中，胞內(nèi)冰損傷和溶質(zhì)損傷是導(dǎo)致細(xì)胞損傷的獨(dú)立因素；前者引起細(xì)胞死亡的方式是壞死，后者（包括電解質(zhì)與DMSO）是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，并且冷凍導(dǎo)致的細(xì)胞死亡無周期特異性。RagoonananVlsz的研究認(rèn)為共晶體的形成導(dǎo)致了脂雙分子層脫水，而脂雙分子層在冷凍復(fù)蘇過程中維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，并且PVA（聚乙烯醇）會(huì)改變胞內(nèi)冰的形態(tài)，促進(jìn)胞內(nèi)冰對(duì)細(xì)胞膜的損壞。液氮罐廠家

對(duì)細(xì)胞和組織進(jìn)行冷凍損傷機(jī)制的研究，可以為成功保存細(xì)胞組織乃至器官提供理論基礎(chǔ)，因此對(duì)腫瘤組織在低溫保存過程中的損傷機(jī)制進(jìn)行研究也是非常有必要的。