DMEM 高糖,含谷氨酰胺和丙酮酸钠的应用

背景^[1-3]

DMEM高糖,含谷氨酰胺和丙酮酸钠是在Eagle基本培养基（BEM）的基础上改进而来的，其中氨基酸和维生素浓度为BME的4倍含4,500mg/L D-葡萄糖、不含L-谷氨酰胺、不含丙酮酸钠、含酚红。DMEM首见于小鼠胚胎细胞培养，其后各种改进型广泛用于多种哺乳动物细胞系的培养。

DMEM是一种含各种氨基酸和葡萄糖的培养基，是在MEM培养基的基础上研制的。与MEM比较增加了各种成分用量，同时又分为高糖型（低于4500mg/L）和低糖型(低于1000mg/L)。高糖型有利于细胞停泊于一个位置生长，适于生长较快、附着较困难肿瘤细胞等。

DMEM培养基最初设计葡萄糖含量为1000mg/L（低糖型），后来又发展出葡萄糖含量为4500mg/L（高糖型），现已广泛应用于各种细胞的培养，不含葡萄糖的DMEM培养基可以根据研究需要，随意调节葡萄糖的浓度，方便快捷。

DMEM高糖，含谷氨酰胺和丙酮酸钠含有高糖(4500mg/L)、谷氨酰胺(584mg/L)、酚红(15mg/L)及丙酮酸钠(110mg/L)。在DMEM高糖，含谷氨酰胺和丙酮酸钠中成功培养的细胞包括原代成纤维细胞，神经元，神经胶质细胞，HUVEC和平滑肌细胞，以及细胞系如HeLa，293，Cos-7和PC-12。

DMEM高糖，含谷氨酰胺和丙酮酸钠与其他媒体不同，因为它含有的氨基酸和维生素浓度是原始Eagle的MinimalEssentialMedium的4倍。DMEM最初用低葡萄糖（1g/L）和丙酮酸钠配制，但通常与较高葡萄糖水平一起使用，有或没有丙酮酸钠。DMEM不含蛋白质，脂质或生长因子。

因此，DMEM需要补充，通常需要10％（FBS）。DMEM使用碳酸氢钠缓冲系统（3.7g/L），因此需要5-10％的CO2环境来维持生理pH。

应用^[4][5]

用于Ghrelin对高糖诱导PC12细胞凋亡的抑制作用及其机制探讨研究

采用MTT比色法测定细胞的存活率。取对数生长期的PC12细胞，调整其密度为5×108/L。对照组PC12细胞在DMEM普通培养基（葡萄糖浓度4.5mg/mL）中进行培养，实验组的PC12细胞在9—27mg/mL DMEM高糖培养基中分别培养24—96h，测定出高糖环境作用PC12细胞的半数抑制浓度和最适时间点。

之后的实验分为2组：（1）对照组（DMEM普通培养基中培养）；（2）高糖（HG）组（DMEM高糖培养基中培养）。

采用光镜和透射电镜观察两组细胞的形态以及超微结构的改变。为进一步验证高糖有诱导PC12细胞凋亡的作用，通过RT-PCR和Western blotting半定量检测凋亡相关凋亡因子Caspase-3和Bcl-2的mRNA和蛋白水平的变化。

结果：高糖在体外对PC12细胞增殖生长具有明显的生长抑制和促凋亡作用。PC12细胞经体外4.5—27mg/mL高糖培养基培养24—96h后，其促凋亡作用呈浓度依赖性和时间依赖性。

随着高糖浓度的增加和干预时间的延长，其细胞增殖抑制率逐渐升高，在13.5mg/mL DMEM高糖培养基中培养72h后达到半数抑制率。与对照组比较，经13.5mg/mL高糖作用72h后，可见细胞数量明显减少，部分细胞出现凋亡现象，胞质中产生空泡，并出现凋亡小体。

在RT-PCR和westernblotting实验中，与对照组相比，HG组Bcl-2的mRNA和蛋白表达的水平显著下降（p<0.05）；Caspase-3的mRNA和蛋白表达的水平显著升高（p<0.05）。

结论：高糖条件可以抑制PC12细胞增殖生长，诱导细胞凋亡，其促凋亡作用呈浓度依赖性和时间依赖性。凋亡相关蛋白Bcl-2表达显著下降，Caspase-3表达显著升高，进一步证明了高糖有抑制PC12细胞增殖和促凋亡的作用。

参考文献

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[5]刘晓岩.Ghrelin对高糖诱导PC12细胞凋亡的抑制作用及其机制探讨[D].重庆医科大学,2014.