体外缺氧诱导子痫前期滋养细胞模型优化及代谢组学鉴定

目的:探讨滋养细胞体外缺氧不同处理方法模拟子痫前期模型的优化研究。方法:HTR8/SVneo滋养细胞分别在1%O2(缺氧环境)和21%O2(常氧环境)培养箱中培养1 h(记为H1、N1)或2 h(记为H2、N2),缺氧1 h后复氧1 h(记为H1R1)和缺氧2 h后复氧2 h(记为H2R2),H1R1后再缺氧1 h(记为H1R1H1),H2R2后再缺氧2 h(记为H2R2H2),H1R12个循环(记为H1R1H1R1)和H2R22个循环(记为H2R2H2R2),缺氧2 h后复氧6 h(记为H2R6),持续缺氧24 h,以及持续常氧4 h(记为N4)、8 h(记为N8)和24 h(记为Normoxia),然后提取蛋白以Western blot检测腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)磷酸化水平,以验证各组处理对于诱导滋养细胞能量应激的效果;HTR8/SVneo滋养细胞在常氧或者缺氧环境培养24 h后经气相质谱技术(gas chromatography mass spectrum,GS-MS)进行细胞代谢组学分析,以验证AMPK磷酸化水平上调是否与滋养细胞代谢组变化具有一致性。结果:缺氧组AMPK的活性(1.615±0.111)明显高于常氧组(1.000±0.107)和缺氧复氧组(1.277±0.113);缺氧时显著增加的代谢物有4-甲基-2-戊酮酸(log22.597为1.377)、水合乙醛酸(log22.483为1.312)、组氨酸(log21.188为0.248)、苯丙氨酸(log21.262为0.335)、缬氨酸(log21.518为0.602)、正亮氨酸(log21.519为0.603)、乙酰丝氨酸(log21.691为0.758)、丝氨酸(log21.783为0.834)、半胱氨酸(log21.851为0.889)、蛋氨酸(log22.072为1.051)、鸟氨酸(log22.251为1.170)等;而棕榈反油酸(log20.127为-2.983)、11,14,17-廿碳三烯酸(log20.334为-1.583)、二十四单烯酸(log20.600为-0.738)、共轭亚油酸(log20.680为-0.557)、顺式十八碳烯酸(log20.711为-0.492)、9-十七碳烯酸(log20.782为-0.355)、二十二碳六烯酸(log20.829为-0.271)、二十碳五烯酸(log20.841为-0.250)、芥酸(log20.844为-0.244)、二十二碳五烯酸(log20.898为-0.156)、柠檬酸(log20.279为-1.842)、苹果酸(log20.208为-2.264)、琥珀酸(log20.254为-1.980)、顺乌头酸(log20.260为-1.946)、β-柠檬酸-左旋谷氨酸(log20.093为-3.430)、β-丙氨酸(log20.139为-2.851)、胱硫醚(log20.267为-1.904)、顺式-4-羟脯氨酸(log20.500为-1.000)等在缺氧时显著降低。代谢途径结果分析显示缺氧时滋养细胞中核苷酸代谢[log2(1.811、1.149)分别为0.857、0.201]、能量代谢[log2(1.510、1.173、1.149)分别为0.595、0.230、0.201]、维生素代谢[log2(1.045、1.052、1.125)分别为0.064、0.073、0.170]、氨基酸代谢[log2(1.245、1.020、1.027、1.123、1.127、1.076)分别为0.316、0.028、0.039、0.167、0.173、0.106]、信号转导(log21.046为0.065)、蛋白翻译(log21.026为0.037)等途径被激活,而碳水化合物[log2(0.857、0.857、0.799)分别为-0.222、-0.222、-0.323]、脂肪酸[log2(0.944、0.912、0.826)分别为-0.083、-0.133、-0.276]、内分泌代谢[log2(0.885、0.799、0.799)分别为-0.176、-0.323、-0.323]和其他第二代谢物生物合成[log2(0.947、0.871、0.743)分别为-0.079、-0.199、-0.428]等代谢途径显著受到抑制。结论:单纯缺氧模型更适合用于子痫前期病理生理机制的体外研究。