多功能酶標(biāo)儀在研究線粒體功能障礙與神經(jīng)退行性疾病關(guān)系的應(yīng)用

• 線粒體功能破壞與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。

• 如何在神經(jīng)科學(xué)研究中使用微孔板讀板機(jī)來(lái)揭示線粒體功能障礙的影響。

神經(jīng)退行性疾病的病因目前尚不完全清楚，大多數(shù)現(xiàn)有藥物只治療癥狀。進(jìn)一步了解這些疾病的分子過(guò)程，特別是疾病的誘因和早期階段，對(duì)于確定潛在的新藥很重要。

眾所周知，線粒體功能的破壞與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。例如除了ATP產(chǎn)生減少、ROS水平增加外，線粒體形態(tài)改變、密度降低和呼吸受損也出現(xiàn)于阿爾茨海默病(AD)，而帕金森病(PD)中，線粒體功能障礙和疾病相關(guān)基因有非常緊密的聯(lián)系。

微孔板讀板機(jī)可以通過(guò)測(cè)量耗氧量來(lái)評(píng)估線粒體呼吸。一種常用的方法包括使用氧敏感熒光染料，用于確定代謝特征的呼吸速率，并以高通量形式評(píng)估線粒體功能障礙。

微孔板讀板機(jī)可以進(jìn)行多種測(cè)定來(lái)評(píng)估代謝活性。例如Vybrant®MTT法CellTiter-Glo®和alamarBlueTM基于ATP水平或細(xì)胞活力的檢測(cè)提供代謝活性的測(cè)量（圖3）。

Fig. 3: Assay principles for Vybrant® MTT, alamarBlue™ and CellTiter-Glo®.
 

微孔板讀板機(jī)還可以進(jìn)行線粒體的鈣保留能力（CRC）測(cè)定。線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔與細(xì)胞死亡和線粒體損傷有關(guān)，而線粒體損傷又與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。線粒體的鈣保留能力（CRC）用于篩選線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔（MPTP）抑制劑的高通量測(cè)定。

Fig. 4: Principle of calcium retention assay. The membrane-impermeable Calcium Green reports on extra-mitochondrial Ca2+

盡管在理解線粒體功能障礙與神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系方面取得了進(jìn)展，但藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)中，能夠選擇性靶向線粒體并以可控方式遞送藥物仍然存在挑戰(zhàn)。早期發(fā)現(xiàn)和干預(yù)策略對(duì)成功至關(guān)重要。

在實(shí)踐中，可能有必要結(jié)合幾種不同的方法來(lái)恢復(fù)線粒體功能。多功能酶標(biāo)儀為研究人員提供了一種靈活、強(qiáng)大的工具，可以使用新的和現(xiàn)有的分析方法來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

德國(guó)BMG LABTECH公司的多功能酶標(biāo)儀VANTAstar®和CLARIOstar Plus都具有波長(zhǎng)靈活性，適應(yīng)任意檢測(cè)方法，并包含增強(qiáng)動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，可在單次運(yùn)行中獲得卓越性能。專(zhuān)利的線性可變?yōu)V光片濾光片光柵和濾光片選項(xiàng)具有極高的透光率和靈敏度。配置注射器可進(jìn)行試劑添加并觀察藥物實(shí)時(shí)反應(yīng)，而ACU大氣控制單元?jiǎng)t能控制環(huán)境氣體濃度進(jìn)行活細(xì)胞的長(zhǎng)時(shí)程檢測(cè)。

總結(jié)

德國(guó)BMG LABTECH公司的多功能酶標(biāo)儀結(jié)合了高性能、小型化分析、檢測(cè)時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，為線粒體功能障礙分析提供了原料和其他資源可觀的節(jié)省。

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