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TUhjnbcbe - 2020/11/7 0:23:00

将酶标仪的潜力发挥到极致

了解AgilentMitoXpressXtra耗氧量分析、AgilentpHXtra糖酵解分析和AgilentMitoXpressIntra细胞内氧含量分析可以如何帮助您:

–测量活细胞中的线粒体活性和糖酵解

–不再局限于间接的终点式细胞分析,通过“混合-检测”直接进行线粒体功能、糖酵解活性和细胞氧化代谢评估,并获得丰富的信息

–配合其他相关分析实现多重分析

–不再局限于单层细胞,还能测定悬浮细胞、微生物和特定的3D培养物

–通过在标准微孔板中进行简单的“混合-检测”代谢分析提高通量

–以高通量的形式方便地测量分离的线粒体

–探究氧含量与细胞代谢变化之间的联系

MitoXpressXtra耗氧量分析

测量细胞耗氧量

耗氧量测量结果是细胞代谢功能,更具体而言是线粒体功能的关键性指标。通过这类测量来探究活细胞代谢,可为细胞功能以及代谢变化在疾病进展中的作用提供机理研究。MitoXpressXtra耗氧量分析是研究代谢的有用工具。它提供了一种简单的有氧代谢动力学测量方法,可以使用荧光酶标仪在标准微孔板上进行测量。随着呼吸作用的进行,样品中的氧气浓度降低,导致MitoXpressXtra分析的信号增加,从而实现对耗氧量的测定。

图1显示了利用MitoXpressXtra分析研究人iPSC衍生心肌细胞(Cor.4U,NCardia)的耗氧量。在用解偶联剂FCCP处理的细胞中,由于呼吸作用增加,信号变化率也随之增加。而用线粒体呼吸抑制剂抗霉素A处理则产生了相反的效果。由于耗氧量减少,信号变化率也降低。这些测定可以在多种培养基配方中进行,有助于灵活的实验分析设计。

图1.(A)使用AgilentMitoXpressXtra分析测定Cor.4U(NCardia)的耗氧量。细胞呼吸时会消耗溶解氧,使MitoXpressXtra信号增加。抗霉素A(线粒体呼吸抑制剂)处理抑制了氧消耗,因此,探针信号变化率也随之减小。使用FCCP(解偶联剂)处理时耗氧量增加,探针信号变化率也随之增加。(B)这些代谢效应可以通过分析MitoXpressXtra信号的变化率来评估,变化率低表明有氧代谢活动减少用于*理学的MitoXpressXtra解决方案筛选药源性*性药源性线粒体功能障碍与多种药物类别有关,并且研究证明其可显著引起肝脏、心脏、肾脏、肌肉和中枢神经系统*性。得益于微孔板形式和分析性能,MitoXpressXtra分析为药源性线粒体功能障碍的早期筛选以及生成剂量-响应曲线提供了一种方便的解决方案(图2)。这些研究可采用一系列相关的体外模型进行,包括原代肝细胞和hiPSC衍生的心肌细胞和肝细胞。图2.(A)利用AgilentMitoXpressXtra分析测定hiPS-HEP细胞(Clontech)的耗氧量,Z’因子约为0.7。(B)硝苯地平(钙通道阻滞剂)对Cor.4U心肌细胞线粒体呼吸的剂量-响应曲线。这些值由斜率(已用溶剂对照进行归一化处理)得到

测量分离的线粒体的呼吸

利用MitoXpressXtra能更容易地测量分离的线粒体的呼吸。该分析能够在常规荧光酶标仪上进行,可以基于微孔板直接进行方便、高通量的电子传递链(ETC)活性评估(图3A)。这有利于更方便地进行化合物筛选和剂量-响应分析(图3B)。此外,利用特定的底物和抑制剂组合,可以对单个ETC复合物和相关的线粒体蛋白进行更详细的机制评估。与传统的极谱法相比,MitoXpressXtra分析所需的样品量相对较少,因此每次分离可以进行更多的重复。低样品量需求显著增加了由单次线粒体制备可获得的数据量,尤其是在使用孔板时。

图3.使用AgilentMitoXpress分析测定分离线粒体(大鼠肝脏)的呼吸(A)显示了用经典的线粒体调节剂处理后的抑制和解偶联作用。(B)使用大鼠肝脏线粒体筛选一组未知药物以鉴定药源性线粒体功能障碍(药物3和7)

用于多重分析的MitoXpressXtra解决方案

线粒体功能的多参数和多重评估

将MitoXpressXtra或pHXtra分析与其他相关的酶标仪兼容参数如线粒体膜电位(MMP)、活性氧(ROS)或细胞ATP含量的测定相结合,可以实现对细胞反应的进一步了解。这样一来,研究人员能够更好地研究各种处理或条件变化对细胞功能的影响。这还有助于将观察到的代谢干扰结合其他测定来分析而无需进行平行处理或使用不同的技术平台。一个例子是利用细胞活力(CalceinAM)和线粒体呼吸(MitoXpressXtra)的多重测定,更好地理解药物处理对细胞功能的脱靶效应(图4)。

图4.(A)抗霉素A和(B)他莫昔芬处理HepG2细胞24小时的AgilentMitoXpressXtra信号和CalceinAM多重测定。两种药物都能减弱线粒体呼吸(浅蓝色)。他莫昔芬对细胞活力表现出显著影响,而抗霉素A处理并未显著降低细胞活力(深蓝色)。这表明,抗霉素A对呼吸的影响是由更直接的线粒体机制引起的

MMP和ROS的产生等线粒体功能指标也可以与耗氧量同时评估。当研究线粒体在细胞生理学中的作用时,这些参数备受

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