慢性間歇性低氧CIH模型怎么構(gòu)建?
慢性間歇性低氧(Chronic Intermittent Hypoxia, CIH)模型是一種在實(shí)驗(yàn)研究中模擬人類睡眠呼吸暫停綜合征(Sleep Apnea Syndrome, SAS)和高原適應(yīng)等生理病理狀態(tài)的方法。在CIH模型中,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(通常是小鼠或大鼠)被置于一個(gè)能夠精確控制氧氣濃度的環(huán)境箱中,通過周期性地改變環(huán)境箱內(nèi)的氧氣濃度,模擬人體在呼吸暫?;蚋咴h(huán)境中的間歇性低氧暴露。
CIH模型的建立步驟
動(dòng)物被放置在低氧艙中(Oxycycler model A84XOV,BioSherix,NY,USA),其容積為 15cmx20cmx20cm,低氧艙的模式設(shè)置為 5%-21%氧濃度交替給予,每180秒為1個(gè)循環(huán),包括維持低50秒(5%02for50s)及常氧維持 50秒(21%02for50s)。具體操作:氮?dú)庑枰?0秒注入艙內(nèi),以使氧氣濃度下降至 5%并維持5%氧濃度50秒。
隨后 20秒氧氣被快速?zèng)_入低氧艙,使?jié)舛瓤焖偬嵘?1%,并維持50秒。通過氧氣分析儀連續(xù)測量氧氣濃度,并利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制氣體流量,這種循環(huán)模式相當(dāng)于每小時(shí)20次低氧-復(fù)氧單循環(huán),比較低氧濃度達(dá)到5%(Fig1.1),每天連續(xù)進(jìn)行8小時(shí)(from9:00a.m.to 5:00 p.m.)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:選擇健康、年齡和體重相匹配的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,確保它們適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
環(huán)境箱設(shè)置:使用能夠精確調(diào)節(jié)氧氣濃度的環(huán)境箱,通常氧氣濃度會(huì)在21%(正常大氣氧濃度)和5%~10%(低氧狀態(tài))之間周期性變化。
低氧周期:設(shè)定低氧周期,例如,低氧狀態(tài)(如5%~10%氧氣)持續(xù)5~10分鐘,隨后恢復(fù)正常氧濃度(21%)持續(xù)5~10分鐘,這樣的周期會(huì)持續(xù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,通常是數(shù)天至數(shù)周。
實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間:CIH實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間根據(jù)研究目的而定,從數(shù)天到數(shù)周不等,以觀察慢性間歇性低氧對(duì)動(dòng)物生理、生化、分子水平的影響。
對(duì)照組設(shè)置:通常會(huì)設(shè)置正常氧濃度下的對(duì)照組,以比較CIH處理對(duì)動(dòng)物的影響。
CIH模型的應(yīng)用
CIH模型廣泛應(yīng)用于研究睡眠呼吸暫停綜合征的病理生理機(jī)制,包括心血管、呼吸、神經(jīng)、代謝等多個(gè)系統(tǒng)的影響。例如,CIH可引起血壓升高、心律失常、腦損傷、胰島素抵抗和肥胖等病理變化,這些變化與人類睡眠呼吸暫停綜合征的臨床表現(xiàn)相似,使得CIH模型成為研究這些疾病的重要工具。
CIH模型的注意事項(xiàng)
動(dòng)物福利:在建立CIH模型時(shí),必須遵守動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理原則,確保實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)物福利,避免不必要的痛苦和傷害。
實(shí)驗(yàn)參數(shù):低氧周期、持續(xù)時(shí)間、氧氣濃度等參數(shù)的設(shè)定需根據(jù)具體研究目的和動(dòng)物種類進(jìn)行優(yōu)化,以確保模型的有效性和動(dòng)物的安全。
結(jié)果分析:在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,需采用適當(dāng)?shù)姆椒ê椭笜?biāo)來評(píng)估CIH對(duì)動(dòng)物的長期影響,包括生理參數(shù)、生化指標(biāo)、基因表達(dá)水平等,以***了解CIH的生物學(xué)效應(yīng)。
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