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胰岛β细胞过氧化氢损伤模型建立的数据分析
摘要：糖尿病是一组由于胰岛素分泌缺陷和或胰岛素作用障碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病，近30年来，我国糖尿病患病率显著增加。细胞内氧化应激是与糖尿病形成有关的重要因素。过氧化氢是常用的细胞氧化损伤试剂。本试验以不同浓度的过氧化氢处理胰岛β细胞株MIN6 4h，用MTT法检测细胞相对活力，确定能使细胞损伤达到50%左右的最佳过氧化氢作用浓度，并依此建立胰岛β细胞过氧化氢损伤模型，为后续相关研究奠定基础。
关键词：胰岛β细胞 过氧化氢 氧化损伤模型 统计分析

1、试验设计与原始数据
通过查阅H2O2损伤MIN6细胞的有关实验、研究，并在参考实验室已有实验结果的基础上，选择H2O2损伤时间为4，损伤浓度分别为50、100、150、200、250、300、400、500μM，摸索使细胞达到50%损伤的最佳损伤浓度，以建立损伤模型。MTT能检测细胞的相对活力，细胞受到氧化损伤，MTT测得值会下降，故以MTT实验结果作为损伤模型建立的依据。测得的试验数据如下图所示：
过氧化氢浓度（μM）
OD570
组号
C（0）
50
100
150
200
250
300
400
500
1
0.4468
0.4583
0.4756
0.4562
0.4306
0.3728
0.3914
0.256
0.2191
2
0.4695
0.4699
0.4611
0.4392
0.4304
0.3673
0.3883
0.2348
0.2276
3
0.4615
0.4452
0.4613
0.4562
0.4364
0.3682
0.3791
0.247
0.2365
4
0.4436
0.4412
0.4716
0.3935
0.4249
0.356
0.3875
0.2562
0.2105
5
0.452
0.4395
0.4564
0.4378
0.4421
0.3702
0.3926
0.2234
0.2086

2、数据分析
2.1 计算每个浓度测得的OD570平均值和标准差，并绘制直方图，结果如下：
表1 不同浓度过氧化氢处理MIN6细胞测得OD570均值和标准差
过氧化氢浓度（μM）
C（0）
50
100
150
200
250
300
400
500
OD570均值
0.4547
0.4508
0.4652
0.4366
0.4329
0.3669
0.3878
0.2435
0.2205
OD570标准差S
0.0107
0.0130
0.0080
0.0257
0.0066
0.0064
0.0053
0.0142
0.0117

图1 不同浓度过氧化氢对MIN6细胞细胞活力的影响
2.2 参数估计与假设检验
I 参数估计
以对照组样本OD570均值作为对照组总体OD570均值的估计
=0.4547
要使细胞损伤达到50%，即所测得的过氧化氢损伤组OD570均值为对照组的一半
1/2=0.2274
从均值表和直方图可以看出，400μM和500μM两个组测得的均值和0.2274较为接近，接着，我们来检验这两组的均值和0.2274差异是否显著。
II 400μM过氧化氢处理组
（1） 提出假设：
H0：μ=0.2274
HA：μ≠0.2274
（2） 计算 t 值：
样本平均数：=0.2435
样本标准差：S=0.0142
样本标准误： =0.0064

=2.516

（3）查表、推断：
df=n-1=5-1=4 t0.05,4= 2.776 t0.01,4=4.604
|t|=2.516< t0.05,4 P>0.05 差异不显著
故接受原假设，400μM过氧化氢处理组的OD570和0.2274差异不显著，400μM可以作为损伤模型的过氧化氢浓度。
III 500μM过氧化氢处理组
（1） 提出假设：
H0：μ=0.2274
HA：μ≠0.2274
（2） 计算 t 值：
样本平均数：=0.2205
样本标准差：S=0.0117
样本标准误： =0.0052

=1.327

（3）查表、推断：
df=n-1=5-1=4 t0.05,4= 2.776 t0.01,4=4.604
|t|=1.327< t0.05,4 P>0.05 差异不显著
故接受原假设，500μM过氧化氢处理组的OD570和0.2274差异不显著，500μM可以作为损伤模型的过氧化氢浓度。

通过上面的统计分析，可以得到结论：在胰岛β细胞过氧化氢氧化损伤模型中，过氧化氢浓度选择400μM和500μM都可以。