细胞深低温冷冻损伤机制的实验研究

论文摘要

研究背景:近年来,深低温保存技术的应用越来越广泛。深低温可以降低细胞的呼吸代谢作用,延缓其功能的丧失,临床上将生物组织或器官采用特殊方法冷却至深低温,并长期保存;待需要时,再将其按特殊方法复温,以便获得活的生物体。2002至2006年,我们先后将2例患者的断指在冷冻保护剂二甲亚砜（DMSO）的作用下,通过程序降温在-196℃液氮中保存后再植成功。但术后长期随访发现,患指均有不同程度萎缩。据冷冻损伤的两因素假说指出,造成细胞损伤有两个独立因素:胞内冰损伤和溶质损伤。一是胞内冰的形成,由过快冷却所产生的;冷却速率越快,此损伤越大。另一是“溶液损伤”,由过慢冷却所产生,使细胞在高浓度溶液中暴露时间过长而遭损伤,冷却越慢,此损伤越大。但是,目前对低温损伤两因素引起细胞的死亡方式没有进行阐明。为阐明低温损伤两因素引起细胞的死亡方式,我们选取人肝癌细胞株BEL-7402经荧光染色后流式细胞仪检测细胞凋亡、坏死、和细胞碎片的变化。研究深低温冻存导致细胞死亡的方式,并观察对细胞周期的影响。目的研究深低温冷冻损伤导致细胞死亡的机制。方法在不同的电解质与冷冻保护剂浓度下:1倍离子浓度下50%甘油、0%、10%、50%DMSO及20倍离子浓度下50%DMSO,对人肝癌株细胞株（BEL-7402）程序降温至深低温后复苏。采用Annexin-V/PI荧光标记双染色、DNA-Prep stain荧光标记染色流式细胞仪分析冻存前后凋亡、坏死、存活、细胞碎片及BEL-7402细胞周期变化。结果无冷冻保护剂时,冷冻后细胞坏死、碎片明显（P＜0.05）。随着离子浓度和DMSO浓度的增加,冷冻后BEL-7402细胞凋亡愈趋明显,但细胞坏死、碎片均不明显（P＞0.05）;冷冻前后细胞周期变化不显著（P＞0.05）。结论在冷冻过程中,造成细胞损伤有两个独立因素:胞内冰损伤和溶质损伤。胞内冰损伤引起细胞死亡的方式是坏死,而溶质损伤（包括电解质与DMSO）导致细胞凋亡。冷冻导致细胞死亡无周期特异性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 材料方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 文献综述
• 参考文献
• 附图
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文和参与编写的专著题录
• 学位论文评阅及答辩情况表