MPP⁺/6-OHDA神经毒性模型中如何评估ROS?——以 SH-SY5Y / PC12 为例
在帕金森病(Parkinson’s disease, PD)等神经退行性疾病研究中,氧化应激(oxidative stress)和 ROS 过量 是被反复提到的关键环节之一。
体外实验中,最常用的做法是:
用MPP⁺或6-OHDA在
SH-SY5Y、PC12 等细胞中建立神经毒性模型,
再检测细胞内 ROS、线粒体功能、凋亡等指标,
来评价“毒性有多重”和“保护作用有多强”。
这篇文章以CheKine™ 活性氧(ROS)含量检测试剂盒(荧光法,KTB1910)为例, 整理一套在MPP⁺ / 6-OHDA 模型中做 ROS 实验的设计思路和操作框架,方便直接落地或按需调整。
一、两类经典 PD 相关神经毒性模型
1. MPP⁺ 诱导的神经毒性模型
常用细胞包括:
- SH-SY5Y:人来源神经母细胞瘤细胞,易培养,可作为多巴胺能神经元的替代模型;
- PC12:大鼠嗜铬细胞瘤细胞,分化后可表现出神经元样特征。
常见实验思路是:
以MPP⁺ 处理 SH-SY5Y 细胞,
检测ROS 水平(SH-SY5Y MPP⁺ ROS)、细胞活性和凋亡;
或在PC12 细胞中建立 MPP⁺ 诱导的氧化应激模型(PC12 MPP⁺ 氧化应激),
评价候选化合物是否具有神经保护作用。
在文献中,SH-SY5Y 常用的 MPP⁺ 处理条件多数在0.5–1.5 mM,24 h 左右, PC12 中则多见200–500 μM,24 h 左右 的设置。具体浓度和时间仍需结合预实验调整。
2. 6-OHDA 诱导的神经毒性模型
6-OHDA(6-hydroxydopamine) 也是 PD 相关研究中非常常见的一种神经毒素。
常用在SH-SY5Y 等细胞中,
通过几十到一百 μM 级别的 6-OHDA 处理数小时到 24 h,
诱导 ROS 升高、线粒体功能受损和细胞死亡。
相比 MPP⁺,6-OHDA 更偏向“强氧化应激 + 线粒体毒性”,
适合与 GSH、MDA 等指标配合,构建一条完整的“氧化应激 → 线粒体损伤 → 细胞死亡”路径。
二、模型条件:浓度与时间先划出一个“工作区间”
下面给的是适合作为预实验起点的区间,不是唯一标准答案。
1. MPP⁺ 模型建议区间
- SH-SY5Y:
- 浓度:0.5–1.5 mM
- 时间:以24 h 为经典终点,可视课题增加 6 h 等早期时间点;
- PC12:
- 浓度:0.2–0.5 mM(200–500 μM)
- 时间:同样可从 24 h 起步,再增加 6 h 等早期观察点。
实操建议:
第一次在某细胞上搭 MPP⁺ 模型时,不要直接“一口气认定一个浓度”;
可以取 2–3 个浓度(比如 SH-SY5Y:0.5 / 1 / 1.5 mM;PC12:0.2 / 0.5 mM),
在 24 h 终点做一轮 CCK-8 + 形态观察,再根据损伤程度决定后续主力条件。
2. 6-OHDA 模型建议区间
- SH-SY5Y:
- 浓度:50–100 μM
- 时间:6 h可作为早期观察点,24 h 作为终点观察点。
6-OHDA 溶液一般需要现配现用,
常用做法是用含抗坏血酸的缓冲液(如含适量抗坏血酸的 PBS 或培养基)配制母液,以提高稳定性。
实操建议:
组合 2–3 个浓度(如 50 / 75 / 100 μM)和 2 个时间点(6 h / 24 h),
一次性摸清在“你的培养条件 + 你的细胞”下,
哪个组合既能诱导清晰的毒性,又不会直接把细胞全部“打没”。
三、在神经毒性模型中用 KTB1910ROS活性氧试剂盒 检测 ROS:通用操作框架
以下以SH-SY5Y + MPP⁺ 为模板,6-OHDA 或 PC12 只需在刺激条件上做对应替换。
步骤 1:细胞铺板与毒素处理
- 将 SH-SY5Y 细胞接种到 6 孔 / 12 孔 / 24 孔板,过夜贴壁;
- 第二天更换为含不同浓度 MPP⁺ 或 6-OHDA 的培养基,例如:
- 对照组:不加毒素;
- 低剂量组:预实验选定的低浓度;
- 中剂量组、高剂量组:按预设梯度设置;
- 37 ℃、5% CO₂ 条件下孵育预定时间(如 6 h、24 h)。
建议同步留一部分孔用于 CCK-8 / LDH 检测,
方便在同一批次里评估“毒性强度 + ROS 变化”。
步骤 2:ROS 检测前的准备
在预定终点时间:
- 弃去各孔上清,可根据需要留样用于 LDH、MDA、GSH 等指标测定;
- 用无血清培养基或 PBS 轻柔洗 1 次,去除残留毒素和碎片。
步骤 3:KTB1910ROS活性氧试剂盒 中 DCFH-DA 的配制与探针装载
- 取出 KTB1910ROS活性氧试剂盒 中的DCFH-DA 储备液(10 mM);
- 用无血清培养基稀释成工作液,建议从终浓度约 10 μM 起步;
- 37 ℃、避光孵育20–30 min,让探针充分进入细胞并被细胞内酯酶切割;
- 如果在预实验中发现:
- 阴性组背景偏高 → 可将终浓度降至2–5 μM,或将孵育时间缩短到 15–20 min;
- 信号偏弱 → 在细胞状态允许前提下,适当延长装载时间。
步骤 4:洗涤去除游离探针
- 探针装载结束后,弃去含 DCFH-DA 的培养基;
- 用无血清培养基 / PBS 轻柔洗涤1–2 次,尽可能去除细胞外未进入细胞的探针;
- 再加入适量无血清培养基,为上机检测做准备。
这一步对背景影响很大,建议不要省略,也不要过分用力吹打导致细胞大量脱落。
步骤 5:荧光显微或流式检测
荧光显微:
直接在板内观察;
使用与 FITC 接近的激发 / 发射通道;
建议先用毒性较重的一组(如高剂量 MPP⁺ / 6-OHDA)调节到不过曝的曝光时间,
然后固定该参数拍摄整个实验的所有组别。
流式细胞仪:
- 轻柔胰酶消化或刮起细胞,PBS 重悬;
- 以 488 nm 激发、FITC 通道检测 DCF 荧光;
- 在 FSC/SSC 门内排除碎片和死亡细胞,比较各组的平均荧光强度(MFI)或阳性细胞比例。
在有条件的情况下,可以设置一组H₂O₂ 阳性对照,用于验证 KTB1910ROS活性氧试剂盒 整体检测体系的灵敏度与动态范围。
四、怎么把 ROS 放进“神经毒性 / 神经保护”的整套 panel 里?
在神经毒性模型里,ROS 本身只是其中一个环节。
更有说服力的做法,是把它放在一条完整的证据链上。
1. ROS + 细胞活性 + 凋亡
- ROS:使用 KTB1910ROS活性氧试剂盒 进行 DCFH-DA 法检测;
- 活性:CCK-8 / MTT / LDH 释放;
- 凋亡:Annexin V / PI 流式、Caspase活性、Bcl-2/Bax 比值等。
可以在结果里呈现:
毒素处理 → ROS 明显升高 → 活性下降 / 凋亡增加;
保护剂预处理 → ROS 下降,同时活性恢复、凋亡减少。
这组指标组合,非常适合做“神经保护 / 抗氧化”类项目的主结果图。
2. ROS + 线粒体功能 + 氧化应激分子
在模型组中:
ROS 升高、线粒体膜电位下降、GSH 耗竭、MDA 升高,
再配合 KTB1910ROS活性氧试剂盒 提供的 ROS 数据,
可以把“氧化应激 + 线粒体损伤”这条线讲得很完整。
3. ROS + 信号通路(MAPK / JAK-STAT / NF-κB 等)
很多神经毒性和神经保护课题,都会关注 ROS 与信号通路之间的关系,例如:
- MPP⁺ / 6-OHDA 诱导的 ROS 升高,伴随 JNK/p38/ERK 等 MAPK 通路激活;
- ROS 上升后,NF-κB 或 STAT 通路被激活,引发炎症和细胞死亡相关基因表达变化。
此时,KTB1910ROS活性氧试剂盒 检测到的 ROS 变化可以作为上游信号,
下游搭配:
- 通路蛋白磷酸化(p-JNK、p-p38、p-ERK 等);
- 转录因子核转位;
- 下游基因表达变化,
在讨论中就很容易串起“某候选药物通过减轻 ROS,进而调节某某通路,从而发挥神经保护作用”的逻辑链条。
五、神经毒性模型下做 ROS 时,常见的几个问题
1. 条件选错:要么“毒死光”,要么“看不出差别”
- 毒素条件太强 → 细胞大量死亡,ROS 信号变得杂乱,难以区分“活细胞内 ROS”与碎片背景;
- 条件太弱 → ROS、活性、凋亡都变化不明显,很难体现干预的效果。
建议:
必做预实验梯度:
- MPP⁺:2–3 个浓度 × 一个时间点(如 24 h);
- 6-OHDA:2–3 个浓度 × 6 h / 24 h;
同一批次检测 CCK-8 + 形态,
找到“毒性适中”的组合,再固定下来做后续 panel。
2. 只设一个时间点,错过了动态过程
神经毒性通常是一个累积过程:
- 早期:ROS、通路信号变化明显;
- 中期:线粒体功能、抗氧化系统被破坏;
- 晚期:细胞死亡、结构损伤。
如果实验设计中只在 24 h 一个时间点上测 ROS,
有时会错过早期动态变化,难以判断“保护剂到底是在前期就起作用,还是只影响了最终存活”。
建议:
- 至少设置一个早期时间点(如 6 h)和一个终点时间点(如 24 h);
- 早期侧重 ROS 与通路变化,晚期侧重凋亡与损伤终点。
3. DCFH-DA 使用不规范导致数据不稳定
典型问题包括:
- 探针浓度偏高或装载时间过长导致背景高;
- 装载后洗涤不干净;
- 显微曝光时间每组都不一样;
- 流式检测时,不同实验的“装载结束到上机时间”差异太大。
优化思路:
- 终浓度建议控制在2–10 μM 区间,装载时间控制在15–30 min 范围;
- 装载后认真洗涤 1–2 次,去除游离探针;
- 同一实验中,显微统一曝光参数,流式尽量统一装载到上机的时间间隔。
小结 & 提醒
在MPP⁺ / 6-OHDA 神经毒性模型中,
CheKine™ 活性氧(ROS)含量检测试剂盒(KTB1910ROS活性氧试剂盒)可以提供一套相对标准化的细胞内 ROS 检测流程,
配合细胞活性、凋亡、线粒体功能,以及 GSH / SOD /MDA等氧化应激指标,
帮助你搭建起一条完整的「神经毒性 → 氧化应激 → 神经保护」证据链。
文中提到的毒素浓度、处理时间以及 DCFH-DA 的使用条件,
都属于基于公开文献和常见经验整理出的参考范围与预实验起点,
并不替代你对具体课题、具体细胞系的条件优化。
如果你也在做类似的神经毒性 ROS 实验,为了实验的严谨性,建议多方位参考文献和数据源,并结合自己细胞系做充分预实验;也欢迎在使用 CheKine™ 系列试剂盒前后,随时联系 Abbkine 技术支持,我们可以根据你的具体模型一起讨论更合适的参数和 panel 设计。
