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已知:
A药物具有保护心肌细胞免受缺血损伤的作用;
心肌细胞缺血过程中B基因的表达产物B蛋白表达量会发生改变。
实验目的:
明确B基因的表达产物与心肌细胞缺血间的关系;
明确在A药物保护心肌细胞免受缺血损伤的过程中,B基因的表达产物是否参与其中。
实验1:关于B基因的表达产物与心肌细胞缺血间的关系研究
实验方法:
大鼠心肌细胞原代培养。
取大鼠一只,无菌条件下取出心脏,缓冲液清洗,将心脏剪成1cm*3小块,有胰蛋白酶和胶原蛋白酶消化交替进行消化处理,消化时置于37℃水浴磁力搅拌器上,每次8min。取上清加入含10%胎牛血清的DMEM培养基终止消化,离心后,去上清,用含10%胎牛血清的培养基重悬细胞,保存于37℃CO2培养箱。将心肌组织分次消化收集,最后将收集的细胞悬液用200目滤网过滤,将过滤后的细胞悬液置于培养皿中,于5%二氧化碳、37℃培养箱中贴壁2h。收集未贴壁的细胞悬液,加入0.1mmol/L Brdu,吹打后接种于35mm培养皿(2ml/皿),接种后48h首次换液,继续加入0.1mmol/L Brdu,心肌细胞培养5d。
建立心肌细胞缺血模型。
5d后,取12皿,弃去10%胎牛血清的DMEM低糖培养基,每培养基加入2ml不含血清的DMEM无糖培养基,其中6皿加入B基因的抑制剂,在0.5%氧气,5%二氧化碳,94.5%氮气,37℃条件下培养,分别在1h、2h、3h后分别取出2皿普通缺血和2皿加入抑制剂的,进行后续实验,构成1h普通缺血组,2h普通缺血组和3h普通缺血组以及1h抑制剂缺血组,2h抑制剂缺血组和3h抑制剂缺血组。未缺血培养的取4皿,2皿正常培养,2皿加入抑制剂,构成空白对照组和抑制剂对照组。(细胞模型如下表)
组别
空白对照
抑制剂对照
1h缺血
2h缺血
3h缺血
1h缺血+抑制剂
2h缺血+抑制剂
3h缺血+抑制剂
缺血
-
-
+
+
+
+
+
+
抑制剂
-
+
-
-
-
+
+
+
免疫组化方法测定B蛋白表达量。
上述各组细胞每组各取1皿,吸弃培养液,PBS洗3次,甲醇固定5min,PBS洗3次,加入封闭液,37 ℃,30-60min,吸去上清液;加一抗,37 ℃恒温1-2h后置4℃冰箱过夜。第二天取出,PBS洗3次;加二抗,37 ℃恒温1-2h后,PBS洗3次,加0.3% H2O2-PBS,37 ℃,30min;PBS洗3次;加SABC工作液,37 ℃,30min;PBS洗3次;DAB显色,镜下控制,以蒸馏水终止反应后观察结果。
CCK-8法测细胞活力。每组取剩余的一皿,吸弃原培养液,加 CCK-8 工作液,继续培养,待CCK-8 作用1h,在450nm波长处比色,测定吸光度,分析各皿心肌细胞活力。
实验结果分析:
通过比较模拟缺血时间不同组别之间细胞活力和B蛋白表达量的关系,定性地指出B蛋白与心肌细胞缺血的关系,是正相关还是负相关。比较B蛋白表达量的相对多少(根据色差),用假设检验,明确B蛋白和心肌细胞缺血时间和细胞活力的关系。(1)若B基因的表达量随缺血时间的增加即细胞活力下降而相对增加,可认为B蛋白参与抗心肌细胞缺血损伤。(2)若B蛋白表达量随缺血时间增加而相对增加,但B基因被抑制后,细胞活力降低程度减少,说明B蛋白可能在损伤发生后促进细胞凋亡。(3)若B蛋白表达量随缺血时间增加而下降,且抑制组中,抑制组和未抑制组中细胞活性降低程度相仿,则认为可能是因心肌细胞缺血损伤导致B蛋白表达量下降,说明 B蛋白参与未损伤时的参与正常生命活动,在损伤后,该正常活动被破坏。
实验2:A药物保护心肌细胞免受缺血损伤的过程中,B基因的表达产物是否参与其中。
1.药物组和对照组设立。
取实验1中原代培养乳鼠心肌细胞8皿依照实验1的方法进行心肌缺血模拟(都进行缺血2h处理),之后进行如下处理:
组别
对照组
药物组
药物+抑制组
抑制组
A药物
-
+
+
-
抑制剂
-
-
+
+
每组2皿。
依照实验1中的方法对细胞进行免疫组化测定B蛋白表达量和细胞活力测定。
实验结果分析:(1)若药物组心肌细胞缺血损伤缓解,抑制组损伤加剧,药物+抑制组损伤介于二者之间则说明B蛋白可能参与A药物的作用,但同时A药物也可以通过其他途径治疗该疾病。(2)若药物组心肌细胞缺血损伤缓解,抑制组损伤加剧,药物+抑制组损伤同抑制组,说明B蛋白参与A药物的作用,且A药物必须通过B作用。(3)若药物组损伤缓解,抑制组损伤加强,药物+抑制组损伤也缓解,说明B蛋白不参与A药物的作用。
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