神经退行性疾病研究系列（一）： 怎样研究线粒体功能障碍与神经退行性疾病的关系

• 线粒体功能破坏与神经退行性疾病有关。

• 如何在神经科学研究中使用微孔板读板机来揭示线粒体功能障碍的影响。

神经退行性疾病的病因目前尚不完全清楚，大多数现有药物只治疗症状。进一步了解这些疾病的分子过程，特别是疾病的诱因和早期阶段，对于确定潜在的新药很重要。

众所周知，线粒体功能的破坏与神经退行性疾病有关。例如除了ATP产生减少、ROS水平增加外，线粒体形态改变、密度降低和呼吸受损也出现于阿尔茨海默病(AD)，而帕金森病(PD)中，线粒体功能障碍和疾病相关基因有非常紧密的联系。

微孔板读板机可以通过测量耗氧量来评估线粒体呼吸。一种常用的方法包括使用氧敏感荧光染料，用于确定代谢特征的呼吸速率，并以高通量形式评估线粒体功能障碍。

微孔板读板机可以进行多种测定来评估代谢活性。例如Vybrant®MTT法CellTiter-Glo®和alamarBlueTM基于ATP水平或细胞活力的检测提供代谢活性的测量（图3）。

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

微孔板读板机还可以进行线粒体的钙保留能力（CRC）测定。线粒体通透性转换孔与细胞死亡和线粒体损伤有关，而线粒体损伤又与神经退行性疾病有关。线粒体的钙保留能力（CRC）用于筛选线粒体通透性转换孔（MPTP）抑制剂的高通量测定。

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

尽管在理解线粒体功能障碍与神经退行性疾病之间的关系方面取得了进展，但药物发现和开发中，能够选择性靶向线粒体并以可控方式递送药物仍然存在挑战。早期发现和干预策略对成功至关重要。

在实践中，可能有必要结合几种不同的方法来恢复线粒体功能。多功能酶标仪为研究人员提供了一种灵活、强大的工具，可以使用新的和现有的分析方法来应对这些挑战。

德国BMG LABTECH公司的多功能酶标仪VANTAstar®和CLARIOstar Plus都具有波长灵活性，适应任意检测方法，并包含增强动态范围技术，可在单次运行中获得卓越性能。专利的线性可变滤光片滤光片光栅和滤光片选项具有极高的透光率和灵敏度。配置注射器可进行试剂添加并观察药物实时反应，而ACU大气控制单元则能控制环境气体浓度进行活细胞的长时程检测。

总结

德国BMG LABTECH公司的多功能酶标仪结合了高性能、小型化分析、检测时间短的优势，为线粒体功能障碍分析提供了原料和其他资源可观的节省。