線粒體功能檢測方法

線粒體是決定細(xì)胞命運(yùn)的重要樞紐，在細(xì)胞生理變化、信號傳導(dǎo)通路和新陳代謝等方面具有重要調(diào)節(jié)功能，對細(xì)胞的增殖、分化、存活以及穩(wěn)態(tài)的維持起著重要的調(diào)節(jié)作用。線粒體參與腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病、免疫性疾病等眾多疾病的發(fā)生發(fā)展。線粒體與各項(xiàng)疾病研究的關(guān)聯(lián)性在于，線粒體是產(chǎn)生能量的重要細(xì)胞器，當(dāng)其機(jī)能下降時，細(xì)胞的活性也會下降。

線粒體參與生物的生長、發(fā)育、代謝、衰老、疾病、死亡過程并進(jìn)行調(diào)控或信號傳導(dǎo)，它還參與細(xì)胞內(nèi)Ca2+的穩(wěn)態(tài)調(diào)控、活性氧的產(chǎn)生以及細(xì)胞色素C的釋放等這些代謝過程，線粒體功能的檢測往往能反映生物體狀態(tài)變化，通常有以下檢測指標(biāo)。

線粒體ATP測定

線粒體是細(xì)胞物質(zhì)代謝轉(zhuǎn)化生成ATP的主要場所。ATP一般認(rèn)為是生物體最重要的能量代謝物質(zhì)，可以給生命活動提供動力，參與各種生命活動過程。細(xì)胞內(nèi)ATP含量容易被細(xì)胞所處的環(huán)境影響，如毒性應(yīng)激、缺氧等[1]。檢測ATP的方法一般有化學(xué)發(fā)光法、酶偶聯(lián)法、高效液相色譜法等。

線粒體呼吸鏈復(fù)合體與三羧酸循環(huán)過程測定

線粒體呼吸鏈位于線粒體內(nèi)膜上，由5個復(fù)合物組成(復(fù)合物I-V)，從Krebs循環(huán)(三羧酸循環(huán))反應(yīng)產(chǎn)生的高能化合物通過呼吸鏈復(fù)合體產(chǎn)生能量物質(zhì)ATP。線粒體活性的評估旨在推斷酶復(fù)合物之間以及參與氧化磷酸化的氧化還原過程中電子傳遞的效率[2]，線粒體復(fù)合物活性下降可作為線粒體功能缺陷疾病的輔助判斷依據(jù)之一。  

活性氧的檢測

正常情況下，細(xì)胞存在抗氧化系統(tǒng)，其中包括還原性物質(zhì)與抗氧化酶，這些抗氧化系統(tǒng)可減少細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)含量?；钚匝?ROS)是一類化學(xué)性質(zhì)活潑，具有較高氧化活性的分子或離子的總稱。主要包括超氧陰離子、過氧化氫(H2O2)、羥自由基(HO·)，機(jī)體機(jī)能出現(xiàn)障礙后，細(xì)胞內(nèi)的抗氧化體系與ROS的相互作用出現(xiàn)失衡，氧自由基增加，從而進(jìn)一步損害線粒體中的遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)膜等，導(dǎo)致ATP合成減少、膜電位改變等功能變化[4]。因此，我們可以通過檢測活性氧的多少來測定線粒體的功能是否正常。

線粒體膜電位檢測

由于線粒體內(nèi)膜具有其他內(nèi)膜不具備的離子通過性，代謝產(chǎn)生的H+使線粒體內(nèi)膜兩側(cè)通常出現(xiàn)負(fù)電位差(-180 mV~-200 mV)，這就是線粒體膜電位(mitochondrialmembrane potential, MMP, Δψm)。MMP的變化甚至微量變化，都會極大地影響線粒體的功能[5]。MMP的異常變化會進(jìn)一步導(dǎo)致線粒體疾病。監(jiān)測MMP是評估線粒體功能狀態(tài)的常用方法。

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