ROS活性氧实验背景太高、阴性太亮、信号上不去?
做 ROS 的同学大概都经历过这么一幕:
一搜“ROS荧光探针”,蹦出来一长串名字——DCFH-DA、DHE、MitoSOX、CellROX、HyPer……
说明书都写得挺香,文献也各有各的说法,最后变成一个灵魂拷问:
“我到底该用哪一个?
做普通氧化应激模型,用 DCFH-DA 到底够不够?”
这篇就只做一件事: 帮你把常见几类细胞 ROS探针捋清楚,告诉你什么时候用通用的 DCFH-DA,什么时候值得上更“细分”的探针。
一、先别急着看产品表,先想清楚三个问题
选 ROS 荧光探针之前,建议先把这三个问题问一遍:
- 你关心的是哪一类 ROS / 哪个位置?
- 总体 ROS 水平?
- 线粒体里的 ROS?
- 以超氧阴离子(O₂⁻)为主?
- 你准备用什么方式读数?
- 流式细胞仪?
- 荧光显微镜成像?
- 微孔板酶标仪做高通量?
- 你的实验现实条件如何?
- 只是需要一个“模型成没成”的 readout?
- 还是要发文章、区分不同 ROS 亚型、精细定位?
很多人一上来就纠结“哪个探针最先进”,
但对绝大多数日常课题来说,
真正有用的判断标准其实是:
“哪种探针,在我现有仪器 & 细胞模型里,能稳定、复现地拉出组间差异?”
二、几种常见 ROS 探针的“身份证”
下面不是教科书,而是偏“实验员视角”的小档案。 先列最常用的三个:DCFH-DA、DHE、MitoSOX,其他只顺带提一下。
1. DCFH-DA:通用型“总 ROS 探针”
定位:
- 检测细胞内整体氧化水平(总 ROS 倾向),包括 H₂O₂、羟自由基等
- 不能非常特异地区分是哪一种 ROS,但够用、好用
典型特点:
- 优点:
- 文献最多、使用最广,审稿人看了心里踏实
- 适配流式细胞仪 + 荧光显微镜(FITC 通道)
- 操作流程比较简单,和常规细胞孵育 + 染色类似
- 非常适合做“氧化应激模型成没成”的整体评估
- 需要注意的点:
- 不太适合用来“精确定性某个 ROS 亚型”
- 易受探针浓度、装载时间、孵育温度、细胞酯酶水平影响
- 探针装载后一定要洗干净,否则背景会高得离谱
适用场景举例:
- 做高糖、高脂、H₂O₂ 刺激这类经典氧化应激模型,想看细胞总体 ROS 水平变化;
- 做心血管、糖尿病并发症、肿瘤、炎症、神经退行性疾病等课题里的**“ROS 这一栏”**;
- 需要一套既能流式、又能显微的、可被大部分实验室直接复用的方案。
也就是:如果你只是想回答“氧化应激有没有起来、处理组是不是 ROS 更高”——DCFH-DA 足够。
2. DHE:更偏向“细胞内超氧阴离子(O₂⁻)”
定位:
- 针对细胞内超氧阴离子(O₂⁻) 的反应更敏感
- 氧化后产生红色荧光,一般走 TRITC / PE 通道
优点:
- 比起“总 ROS 探针”,在O₂⁻ 相关模型 中更合适,比如:
- NADPH 氧化酶活化
- 吞噬细胞呼吸爆发(respiratory burst)
- 可以和 DCFH-DA 做组合:一个看“总氧化水平”,一个看 O₂⁻ 为主的变化
坑点 / 限制:
- 真正严格区分 O₂⁻ 特异产物(2-OH-E⁺)需要做 HPLC 等分离检测;
- 现实中很多实验只是“看红光强度变化”,特异性其实打了折扣;
- 光漂白、光敏感问题也需要控制。
适用场景举例:
- 课题本身就围绕 O₂⁻ 展开,且有时间慢慢优化条件;
- 或者已经有 DCFH-DA 的结果,希望再用 DHE 从另一个角度验证。
3. MitoSOX™:线粒体超氧阴离子(mito-ROS)专用
定位:
- 带正电荷的 MitoSOX 能优先富集在线粒体内,反应超氧阴离子后产生红色荧光;
- 属于典型的线粒体 ROS 探针。
优点:
- 对做线粒体功能、代谢重编程、药物线粒体毒性 等课题的人非常友好;
- 可以比较直观地回答:“处理是不是主要在搞线粒体这一块的 ROS?”
局限:
- 比 DCFH-DA 更“窄”:针对 mito-ROS,不能简单当总 ROS 看;
- 加载和孵育条件比较敏感:
- 浓度过高 → 线粒体被毒死;
- 时间不当 → 非特异分布 / 背景高;
- 对显微成像条件要求更高(曝光、光毒性等)。
适用场景举例:
- 明确在做线粒体呼吸链抑制剂、解偶联剂、mito-targeted 药物 等相关课题;
- 文章中需要单独讨论线粒体 ROS 的变化,而不仅仅是“总 ROS 升高”。
4. 其他:CellROX、HyPer、roGFP……
简单一句话带一下就好:
CellROX 系列:
有针对细胞核、细胞质、线粒体等不同定位的 ROS 探针,整体思路类似“更细分、更精细”,价格和优化成本也相对更高。
HyPer、roGFP 等基因编码探针:
- 需要构建表达系统(转染 / 稳转 / 病毒感染);
- 优点是可长期活体跟踪、定位精准;
- 对普通实验室和常规课题来说,门槛和工作量都比较大,更像是“项目级别的投入”。
三、不是越“高级”越好,而是看你的问题有多“细”
可以把选探针这件事粗暴地分成三个档:
档位 1:只需要一个稳定的“氧化应激 readout”
典型问题:
- “高糖 / H₂O₂ / LPS 处理后,细胞 ROS 是不是明显升高?”
- “药物 A 能不能部分逆转这种 ROS 升高?”
这一档,只要:
- 能在你的细胞模型里,稳定地拉开阴性对照和阳性/处理组;
- 重复做几次,趋势一致、数据靠谱;
DCFH-DA 足够,而且是性价比最高的选择。
档位 2:需要区分“总 ROS”和线粒体 ROS / O₂⁻
典型问题:
- “这个药主要是在线粒体里搞事情,还是整体氧化环境都乱了?”
- “这条信号通路激活后,线粒体 ROS 是不是主要贡献者?”
这时候的思路可以是:
- 以DCFH-DA 作为通用 readout;
- 加一条支线测DHE 或 MitoSOX,看看 O₂⁻ 或 mito-ROS 的变化是否格外明显;
- 如果 mito-ROS 和总 ROS 变化趋势一致,说明线粒体是重要来源之一。
档位 3:做的是“传感器级”的精细研究
比如:
- 做信号通路某个节点如何改变特定 ROS 种类;
- 需要在亚细胞空间 / 时间维度上精细监控 ROS 变化;
- 文章目标期刊本身对方法学有较高预期。
这种时候,可能就要考虑:
- 基因编码传感器(HyPer、roGFP 等);
- 搭配高端共聚焦 / 活细胞成像平台、复杂的数据分析。
这已经超出“日常荧光探针选型”的范围了,属于另一个层级。
四、回到现实:为什么很多实验室最后还是用 DCFH-DA 那一套?
你去翻身边同事、文献、产品目录,会发现一个现象:
大家嘴上说着要看“各种 ROS 子类型、各种定位”, 但真正自己做实验时,80% 以上的细胞 ROS 检测,最后还是回到了 DCFH-DA。
原因很简单:
问题本身没那么细
大部分课题只是要证明“处理会导致氧化应激 / ROS 升高”,
不一定非要分清是哪个亚型贡献最大。
实验室的时间与人力有限
一套探针从浓度、装载、孵育到读数优化下来,往往就要消耗几轮试验;
DCFH-DA 的成熟度让人少踩很多“无效坑”。
复现 & 对比的需要
文献广泛使用 DCFH-DA,
用同样的探针,更方便和前人结果对比,也方便同行复现。
和常规仪器天然匹配
大部分流式、荧光显微都自带 FITC 通道,
不需要再为特定波长额外折腾。
所以对绝大多数氧化应激、糖尿病并发症、心血管、炎症等课题来说, 一套设计合理、说明书写明白的DCFH-DA 方案,仍然是最省心的起点。
五、结合基于 DCFH-DA 的 ROS 试剂盒,怎么落地这套选型逻辑?
如果你打算在细胞里做一套比较稳的 ROS 检测,比较实用的一种路径是:
- 先用一套通用的 DCFH-DA 方案,把“细胞内总 ROS”这条线跑顺;
- 把浓度、装载时间、阳性对照这几个关键参数调到在你自己的模型中稳定可复现;
- 需要的时候,再逐步叠加 DHE、MitoSOX 等“专项”探针。
像CheKine™ 活性氧(ROS)含量检测试剂盒(荧光法) 这类 kit,本质上就是帮你把这条通用路线“打包成型”:
- 以 DCFH-DA 为核心探针,给出推荐的工作浓度范围;
- 试剂盒内配好 H₂O₂ 阳性对照,说明书里直接写清 50–200 μM、30 min–4 h 这类常用区间,方便你按细胞系微调;
- 同一套方案兼容流式细胞仪 + 荧光显微镜,既能做定量,也能看形态和定位;
- 注意事项里提前提醒:不要混用不同批次成分、装载后要洗干净探针、阴性背景高时从浓度和时间两头去调等等。
也就是说:
先用一套相对成熟的 DCFH-DA 体系,把“总 ROS”这一块打牢。
如果后续课题本身就非常强调 O₂⁻ 或线粒体 ROS,再在这个基础上补充 DHE、MitoSOX 等探针,会比一开始就全铺开更省心。
六、最后给自己留一个“选型 checklist”
以后每次想换探针 / 选试剂盒时,可以自问这几条:
- 我的科学问题,真的需要区分具体 ROS 亚型吗?
- 如果只是“是否有氧化应激 + 哪个处理更强”,DCFH-DA 通常就够。
- 我现在的仪器,适合哪类读数?
- 只有酶标仪?那就优先考虑能板读的方案;
- 有流式 + 显微?那 DCFH-DA 体系会更顺手。
- 实验室能投入多少时间去优化条件?
- 人手紧张时,优先选说明书清晰、参数区间已经写好的 kit;
- 不要一上来就想“兼顾所有细分 ROS”,很容易把自己累死。
- 后续是否要做 panel?
你可以把这篇当成 ROS 探针选择的一张“横向导航图”:
先用一条基于 DCFH-DA 的通用方案打底,再根据课题深度和精细化需求,决定要不要加上 DHE、MitoSOX 这些“专项补充”。
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