JC 线粒体膜电位的检测方法
线粒体膜电位标准_概述及解释说明
线粒体膜电位标准概述及解释说明1. 引言1.1 概述线粒体膜电位是指线粒体内外质间存在的一种电压差。
在细胞呼吸过程中，通过线粒体内外质间的质子转运，维持产生和维持着该电位。
线粒体膜电位不仅是维持细胞能量代谢所必需的，也与许多生理病理状态密切相关。
1.2 文章结构本文将首先对线粒体膜电位进行解释说明，包括其定义、作用以及测量方法。
随后将进行线粒体膜电位标准概述，探讨其重要性和意义，常见的标准值及其影响因素，并介绍相关研究进展，探索线粒体膜电位变化与生理病理状态之间的关系。
最后得出结论点。
1.3 目的本文旨在全面了解和阐述线粒体膜电位标准及其相关内容，从而增加对该领域的认识和理解。
同时，通过对相关研究进展的概述和分析，为今后深入研究提供思路和启示。
注意：以上内容仅为示例，请根据实际情况进行修改和适当补充。
2. 线粒体膜电位标准解释说明：2.1 线粒体膜电位的定义和作用：线粒体是细胞内的一个重要器官，它在维持细胞正常功能和生存中起着至关重要的作用。
线粒体膜电位（Mitochondrial Membrane Potential, MMP）指的是线粒体内外两侧膜的电势差。
具体来说，线粒体内侧带有负电荷，而线粒体外侧则带有正电荷，在这种情况下形成了一个负向电位。
MMP的主要作用之一是为ATP合成提供动力。
通过氧化磷酸化过程中所产生的负载（如NADH、FADH2），线粒体通过细胞呼吸链将这些负载传递给高效能合成ATP所需的蛋白质复合物。
这个过程需要由MMP提供能量驱动。
除了ATP合成外，MMP还参与调节许多其他的线粒体功能，如离子平衡、物质转运、抗氧化反应等。
此外，MMP也与细胞凋亡密切相关，高水平的MMP 可能导致细胞程序性死亡。
2.2 线粒体膜电位测量方法：目前，有各种各样的方法可用于测量线粒体膜电位。
其中最常用和可靠的方法是使用荧光探针染料。
这些染料可以穿过细胞膜并进入到线粒体内部，然后根据MMP的变化而发生荧光信号变化。
(完整版)线粒体膜电位检测(JC-1).
线粒体膜电位检测（JC-1)大量的研究表明线粒体与细胞凋亡密切相关，其中线粒体跨膜电位（△ψ的破坏，被认为是细胞凋亡级联反应过程中最早发生的事件之一，它发生在细胞核凋亡特征（染色质浓缩、DNA断裂）出现之前，一旦线粒体跨膜电位崩溃，则细胞凋亡不可逆转。
JC-1(5,5’,6,6’-tetrachloro-1,1’,3,3’-tetraethylbenzimidazolcarbocyanine iodide)是一种阳离子脂质荧光染料，可作为检测线粒体跨膜电位指示剂。
JC-1有单体和多聚体两种存在状态，在低浓度时以单体的形式存在，高浓度时以多聚体形式存在，两者的发射光谱不同，但均可在流式细胞仪绿色（FL-1）通道检测出绿色荧光，JC-1可透过正常细胞膜以单体状态聚集胞内，正常健康线粒体的膜电位（△ψ）具有极性，JC-1依赖于△ψ的极性被迅速摄入线粒体内，并因浓度增高而在线粒体内形成多聚体，多聚体发射光为红色荧光；可被流式细胞仪的红色（FL-2）通道检测到，而细胞发生凋亡时，线粒体跨膜电位被去极化，JC-1从线粒体内释放，红光强度减弱，以单体的形式存在于胞质内发绿色荧光。
根椐这一特征检测线粒体膜电位的变化。
所需仪器或者试剂流式细胞仪或荧光显微镜、高速离心机、CO2培养箱、微量移液器1.5m L Microtube、载玻片、盖玻片（荧光显微镜观察需用）、PBS、灭菌去离子水使用注意事项1．微量试剂取用前请离心集液。
2． JC-1避光保存及使用。
3．细胞培养的数量不宜超过1×106，否则细胞会产生自然凋亡影响检测。
4．对PH变化过于敏感的细胞建议用胎牛血清取代Buffer孵育染色及洗涤，或延长观测时间5．流式细胞仪检测线粒体膜电位变化受到多种因素的影响，因诱导剂、细胞株类型，作用时间的不同而荧光强度比例都有不同，因此没有通用标准的补偿设门指南，因此每个试验需设阴性及阳性对照组进行荧光补偿及设门。
流式细胞仪检测细胞凋亡操作流程 - 线粒体膜电位变化检测细胞凋亡
线粒体膜电位变化检测细胞凋亡实验原理JC-1（5,5′,6,6′-Tetrachloro-1,1′,3,3′-tetraethyl-imidacarbocyanine iodide）是一种广泛用于检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential)△Ψm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（FL-2 通道）；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（FL-1 通道）。
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。
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JC-1 从红色荧光到绿色荧光的转变作为细胞凋亡早期的一个检测指标。
JC-1 单体的最大激发波长为514nm，最大发射波长为527nm；JC-1 聚合物(J-aggregates)的最大激发波长为585nm，最大发射波长为590nm。
实验用品1.12⨯75mm 的Falcon 管和15ml 聚苯乙烯离心管2.微量加样器和加样头3.线粒体检测试剂盒（货号551302，100tests），包括JC-1和10 ⨯ Assay Buffer, 注：每个KIT 包括 4 小瓶JC-1 试剂，每小瓶试剂足够检测25 个样本4.离心机5.CO2 培养箱6.流式细胞仪样本制备图1：试剂准备和JC-1 染色步骤总揽1.在JC-1粉末中加入125ulDMSO使其充分溶解，配成JC-1 Stock Solution，需根据实验的量分装-20度保存。
2.根据样本量配制JC-1 Working Solution，每个样品500ul 1×Assay Buffer + 5ulJC-1 Stock Solution。
jc-1数据处理方法
JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位∆Ψm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。
其数据处理方法包括以下步骤：
1. 采集荧光染色细胞样本。
2. 用JC-1工作液将样本进行染色。
3. 用JC-1检测试剂盒进行检测，得到荧光颜色转变的数据。
4. 根据荧光颜色转变情况，分析细胞线粒体膜电位的变化。
5. 根据细胞线粒体膜电位的变化，判断细胞的凋亡情况。
需要注意的是，JC-1工作液的配制需要严格按照说明书进行操作，先用纯水稀释JC-1(500×)，再加JC-1 Assay Buffer。
同时，JC-1在水中溶解度较小，可以通过37℃水浴或超声促进溶解。
JC-1使用说明
JC-1使用说明货号：J8030CAS：3520-43-2化学名：CBIC2(3)，5,5’,6,6’-Tetrachloro-1,1’,3,3’-tetraethyl-imidacarbocyanine iodide结构式：分子式：C 25H 27Cl 4IN 4分子量：652.23性质：1.外观：红色粉末2.纯度：≥95%（HPL C）3.产品描述：JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位△Ψm 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中，形成聚合物，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，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。
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JC-1从红色荧光到绿色荧光的转变作为细胞凋亡早期的一个检测指标。
JC-1单体的最大激发波长为514nm，最大发射波长为529nm；JC-1聚合物的最大激发波长为585nm，最大发射波长为590nm。
实际观察时，使用常规的观察红色荧光和绿色荧光的设置即可。
JC-1用于检测细胞的线粒体膜电位时常用的浓度范围为1～20µg/mL，对于很多细胞适宜采用的JC-1浓度为10µg/mL。
储存条件：-20℃干燥避光保存，有效期一年。
注意事项：1)如果一次使用量较小，需把每管再适当进行分装，尽量避免反复冻融。
2)为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。
线粒体膜电位测定方法
线粒体膜电位测定方法线粒体膜电位测定方法是一种用于研究线粒体膜电位的定量方法,能够确定线粒体膜内外离子浓度的差异,进而推断线粒体代谢活动的状态。
下面将介绍线粒体膜电位测定方法的基本原理和步骤,并对其进行拓展。
一、线粒体膜电位测定的基本原理线粒体是一种细胞质颗粒,在细胞内起着至关重要的作用,它是细胞呼吸过程中的关键环节。
线粒体膜的主要功能是屏障,可以限制溶液中的离子进入线粒体内部,同时也允许离子从线粒体膜外进入。
当线粒体膜内外的离子浓度存在差异时,就会影响线粒体膜的电性质,导致线粒体膜发生电位变化。
线粒体膜电位的变化可以通过测量膜内外的电势差来实现。
具体来说,可以使用电极技术来测定线粒体膜内外的电势差。
常用的电极包括pH电极和na+-K+-ATP酶电极。
pH电极可以测量线粒体膜外的pH值,而na+-K+-ATP酶电极则可以测量线粒体膜外K+离子的浓度,从而推断线粒体膜外的离子浓度。
二、线粒体膜电位测定的步骤线粒体膜电位测定通常包括以下几个步骤:1. 准备电极材料和测量液。
通常需要使用pH电极和na+-K+-ATP酶电极,并准备相应的测量液。
其中,pH电极的pH值范围为7.4-8.4,na+-K+-ATP酶电极的na+离子浓度范围为35-65mM,测量液的pH值和na+离子浓度也需符合上述范围。
2. 将电极材料和测量液放入仪器中。
然后,将仪器连接到电脑或传感器上,并启动仪器,进行测量。
3. 记录测量结果。
根据电极的pH值和na+-K+-ATP酶电极的电动势差,可以计算出线粒体膜电位的变化值。
拓展:线粒体膜电位测定方法不仅可以用于研究线粒体膜电位的变化,还可以用于确定线粒体代谢活动的状态。
例如,当线粒体膜内外的离子浓度差异较大时,可能会导致线粒体代谢活性的变化,从而影响细胞的生长和死亡。
因此,通过线粒体膜电位测定方法可以确定线粒体膜内外离子浓度的差异,进而推断线粒体代谢活动的状态。
如何快速检测分析线粒体膜电位变化？JC-1来助力
如何快速检测分析线粒体膜电位变化？JC-1来助力JC-1 检测线粒体膜电位（Membrane potential）原理：在细胞凋亡的过程中往往伴随着线粒体跨膜电位的破坏，这被广泛认为是细胞凋亡过程中zui早发生的事件之一。
线粒体膜电位的检测有很多方法，JC-1的流式检测是比较常见的一种方法。
JC-1有单体和多聚体两种存在状态，低浓度时，以单体存在，可检测到绿色荧光，用流式检测时，通常为FL-1通道(和FITC同通道）高浓度时，以多聚体存在，可检测到红光，流式检测通常为FL-2通道（和PE同通道)。
因JC-1浓度的变化,在单体和多聚体之间形成一个可逆的转变过程。
正常细胞，膜电位正常时，JC-1通过线粒体膜J性进入线粒体内，并因浓度升高而形成发射红色荧光的多聚体，而凋亡细胞，线粒体跨膜电位去J化，JC-1从线粒体内释放，浓度降低，逆转为发射绿色荧光的单体形式。
故而可以通过检测绿色和红色荧光来定性(细胞群的偏移）定量（细胞群的荧光强度）的检测线粒体膜电位的变化。
近年来研究发现线粒体功能状态和不少疾病的密切相关，多种细胞在不同因子作用下发生凋亡时均伴有MMP的下降，而检测线粒体膜电位(MMP)的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件。
如何快速检测分析线粒体膜电位变化？我们可以通过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JC-1从红色荧光到绿色荧光的转变作为细胞凋亡早期的一个检测指标。
Abbkine线粒体膜电位检测试剂盒（JC-1）#KTA4001 就此提供了一种简单的方法，基于JC-1来检测线粒体跨膜电位的变化，区分健康和凋亡细胞。
在健康细胞中，这种染料在线粒体中积聚并聚集，在线粒体中形成明亮的红色荧光团块。
任何消除线粒体膜电位的事件都会阻止JC-1染料在线粒体中的积累，因此，染料以其单体形式保留在细胞质中，导致红色转变（聚集的JC-1，Ex/Em = 585/590nm）至绿色荧光（JC-1单体，Ex/Em = 510/527nm）。
线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1法)
仅供科研版本号：161213 线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1法)【产品组成】【保存条件】-20℃,避光,12个月【产品概述】JC-1是一种检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential) 的理想荧光探针。
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，产生红色荧光；在线粒体膜电位较低时，JC-1丌能聚集在线粒体的基质中，此时JC-1为单体，产生绿色荧光。
这样就可以通过荧光颜色的转变来检测线粒体膜电位的变化，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，这种转变也可作为细胞凋亡早期的一个检测指标。
JC-1单体的最大激发波长为514nm，最大发射波长为529nm。
JC-1聚合物(J-aggregates)的最大激发波长为585nm，最大发射波长为590nm。
实际观察时，使用常规的观察红色荧光和绿色荧光的装置即可。
线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1法)(Mitochondrial membrane potential assay kit with JC-1)是一种以JC-1为荧光探针，快速灵敏地检测细胞、组织或纯化的线粒体膜电位变化的试剂盒，可以用于早期的细胞凋亡检测，CCCP作为诱导线粒体膜电位下降的阳性对照。
该试剂盒仅用于科研领域，丌宜用于临床诊断或其他用途。
【使用方法】1、配制JC-1染色工作液：取适量JC-1 Stain (200×)，按照每50μl JC-1 Stain (200×)加入8ml ddH2O的比例稀释JC-1，剧烈Vortex充分溶解并混匀JC-1。
然后再加入2ml JC-1 Buffer(5×)，混匀后即为JC-1染色工作液。
6孔板每孔所需JC-1染色工作液的量为1ml，其它培养器皿的JC-1染色工作液的用量以此类推；对于细胞悬液每0.5～1.0×106细胞需0.5ml JC-1染色工作液。
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JC-1线粒体膜电位检测试剂盒
产品组成：
产品编号BB-4105-1 BB-4105-2 BB-4105-3
规格20 assays 50 assays 100 assays
JC-1 100ul 250ul 500ul
10×孵育缓冲液4ml 10ml 20ml
产品简介：
线粒体膜电位的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件。
JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential)△Ψm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中，形成聚合物，488nm激发时的最大发射波长为590nm，可以产生红色荧光，在流式图上表现为FL1和FL2双阳性；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，488nm激发时最大发射波长为527nm，可以产生绿色荧光，形成流式图中所有细胞FL1均为阳性。
凋亡细胞则大多为FL1单阳性。
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。
常用红绿荧光的相对比例来衡量线粒体去极化的比例。
贝博线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)可以快速灵敏地检测细胞、组织或纯化的线粒体膜电位变化，可以用于早期的细胞凋亡检测。
试剂盒染料与其他的阳离子染料如DiOC6(3)和罗丹明123相比，特异性更高，对线粒体膜电位变化的特异性高于质膜电位变化，对线粒体去极化检测的检测一致性更好；红绿色荧光强度比率只受线粒体膜电位的变化，不受线粒体大小，形状，密度的差异干扰；检测灵敏度强，对细胞应激反应的微小异质性都能辨别；
使用方法：
悬浮细胞
1、孵育缓冲液和JC-1染色工作液的配制：根据样品数按下列比例配制孵育缓冲液和JC-1染色工作液。
取100ul 10×孵育缓冲液加900ul无菌纯水稀释，混匀并预热至37℃，即成1×孵育缓冲液；在500ul 1×孵育缓冲液中加入5ul JC-1，涡旋混匀配成JC-1染色工作液；
2、收集样本细胞以及阴性、阳性对照细胞。
细胞数量在2-5X105个。
3、用PBS洗涤细胞两次。
离心收集细胞。
4、用500ul JC-1染色工作液将细胞重悬，37℃，5% CO2的培养箱中孵育15分钟。
5、常温离心收集细胞。
6、用500ul预热的孵育缓冲液将细胞重悬。
7、用流式细胞仪或荧光分光光度计检测分析结果，或者用荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察结果。
贴壁细胞
对于贴壁细胞，可以先收集细胞，重悬后参考悬浮细胞的检测方法。
纯化线粒体
1、把配制好的JC-1 染色工作液再用JC-1孵育缓冲液(1×)稀释5 倍。
2、0.9mL 5倍稀释的JC-1 染色工作液中加入0.1mL 总蛋白量为10～100ug的纯化的线粒体。
3、结果检测。
组织样本
组织样本可以用玻璃匀浆器匀浆成单细胞悬液后按照细胞样本的方法检测。
也可以用其他细胞悬液制备的试剂盒处理组织后检测。
结果分析 ：
检测JC-1单体时可以把激发光设置为490nm，发射光设置为530nm；检测JC-1聚合物时，可以把激发光设置为525nm，发射光设置为590nm。
用流式细胞仪检测细胞凋亡的情况，绿色荧光通过FL1通道检测；红色荧光通过FL2通道检测。
FL-1+,FL-2+为正常细胞，FL-1+,FL-2—为凋亡细胞。
用荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察：检测JC-1单体时可以参考观察其它绿色荧光时的设置，如观察GFP或FITC时的设置；检测JC-1聚合物时可以参考观察其它红色荧光，如PI或Cy3时的设置。
出现绿色荧光说明线粒体膜电位下降，并且该细胞很可能处于细胞凋亡早期。
出现红色荧光说明线粒体膜电位比较正常，细胞的状态也比较正常。
用荧光分光光度计或荧光酶标仪检测：激发波长为485nm，发射波长为590nm。
如果使用荧光酶标仪，激发波长不能设置为485nm 时，可以在475～520nm 范围内设置激发波长。
阳性对照的设置
一般不需要设置，如果要制备阳性对照细胞，可以用去极化药物羰基氰化物间氯苯腙CCCP作为诱导线粒体膜电位下降的阳性对照，按以下方法操作：CCCP加入到细胞培养液中，终浓度10uM，处理细胞20 分钟。
随后进行线粒体膜电位的检测。
对于大多数细胞，通常10μM CCCP处理20 分钟后线粒体的膜电位会完全丧失，JC-1 染色后观察应呈绿色荧光;而正常的细胞经JC-1 染色后应显示红色荧光。
对于特定的细胞，CCCP 的作用浓度和作用时间可能有所不同，需自行参考相关文献资料决定。
参考文献：
● Gang Wang, JunJie Wang, Jie Luo et al.
PEG2000-DPSE-coated quercetin nanoparticles remarkably enhanced anticancer effects
through induced programed cell death on C6 glioma cells
Journal of Biomedical Materials Research 2013 （IF=2.625）
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