关于线粒体膜电位及检测方法

线粒体是动植物细胞生成ATP的主要地点，是促进细胞能量转换、参与细胞凋亡的重要细胞器。线粒体在呼吸氧化过程中，将所产生的能量以电化学势能储存于线粒体内膜，在内膜两侧造成质子及其他离子浓度的不对称分布而形成线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential，MMP，ΔΨm)。正常的MMP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，MMP的稳定有利于维持细胞的正常生理功能。

线粒体膜电位

常用检测方法

1.TMRM

Tetramethylrhodamine,methyl ester (TMRM)也是一种可透过细胞膜的阳离子荧光染料，单激光激发和单荧光发射峰。可用543nm激光激发，发射橙红色荧光波长在580nm左右。相对其他荧光探针，TMRM具有许多优点如染料在线粒体积累仅源于膜电位变更;相对毒性更小;和细胞器结合率低;适合做线粒体膜电位的定量分析等。

2.Rhodamine 123

Rhodamine 123(罗丹明123)是一种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。在细胞凋亡发生时，线粒体膜完整性破坏，线粒体膜通透性转运孔开放，引起线粒体跨膜电位(△ᴪm)的崩溃，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。

3.JC-1

JC-1也称CBIC2(3)，是一种广泛用于检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane

potential)△ᴪm的理想荧光探针。可以检测细胞、组织或纯化的线粒体膜电位。在线粒体膜电位较高时，JC-1聚集在线粒体的基质(matrix)中，形成聚合物(J-aggregates)，可以产生红色荧光;在线粒体膜电位较低时，JC-1不能聚集在线粒体的基质中，此时JC-1为单体(monomer)，可以产生绿色荧光。这样就可以非常方便地通过荧光颜色的转变来检测线粒体膜电位的变化。JC-1单体可采用488或514nm激光激发，发出绿色荧光波长为529nm左右;JC-1聚合物(J-aggregates)的最大激发波长为585nm，发出红色波长为590nm。常用红绿荧光的相对比例来衡量线粒体去极化的比例。线粒体膜电位的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件。通过JC-1从红色荧光到绿色荧光的转变可以很容易地检测到细胞膜电位的下降，同时也可以用作为细胞凋亡早期的一个检测指标。