线粒体膜电势
线粒体跨膜电位(△Ψm) 是内室为负,外室为正的电位差,其形成主要在质子泵作用,位于线粒体内膜质子泵将基质内H+泵入外室,形成横跨线粒体内膜的线粒体跨膜电位(mitochondrial transmembrane potential,△Ψm)。正常的线粒体跨膜电位是维持线粒体进行氧化磷酸化、产生三磷酸腺苷的先决条件,是保持线粒体功能所必需的。


原理:荧光染料如,JC-1,DioC6,mitocapture,罗丹明123,TMRM等,在线粒体膜电位发生变化时染料积累在线粒体内,根据Nernst公式,极化越明显,染料积累越多,发出的荧光可以被荧光显微镜或流式细胞仪检测。

  1. 1, JC-1
    JC-1 具有电势依赖性的积聚在线粒体内。正常线粒体内,JC-1聚集在线粒体基质中形成聚合物,聚合物发出强烈的红色荧光(Ex=585 nm, Em=590 nm);线粒体膜电位的下降或丧失,JC-1只能以单体的形式存在于胞浆中,产生绿色荧光(Ex=514 nm, Em=529 nm)。因此颜色的变化非常直接的反映出线粒体膜电位的变化。线粒体的去极化程度也可以通过红/绿荧光强度的比例来衡量。

  1. 2, 2. 罗丹明123(Rhodamine 123, Rh123)
  2. 可透过细胞膜的阳离子荧光染料,在正常细胞中能够依赖线粒体跨膜电位进入线粒体基质,荧光强度减弱或消失。线粒体跨膜电位(ΔΨm) 的崩溃时Rh123 重新释放出线粒体,从而发出强黄绿色荧光,通过荧光信号的强弱来检测线粒体膜电位的变化和凋亡的发生,可用于培养的细胞或从组织中提取出的线粒体的膜电位检测。