LPO脂质过氧化物检测原理:TBA显色法测到的究竟是什么?
做脂质过氧化检测的人,多半都遇到过这样的疑惑:试剂盒名字叫"脂质过氧化物(LPO)",说明书里的显色产物却是由丙二醛(MDA)和硫代巴比妥酸(TBA)生成的,标准品又是一个叫 TEP 的化合物。测出来的数字,到底代表什么?
这篇文章沿着一管反应液从头到尾的过程,把 TBA 显色法检测 LPO 的原理讲清楚:LPO 从哪里来,试剂盒里发生了哪几步反应,标准曲线是怎么用 TEP 标准品建立的,535 nm 和 600 nm 两个波长的读数怎么算,最后是结果该怎么理解。文中以亚科因 CheKine™ 脂质过氧化物(LPO)含量检测试剂盒(微量法,货号 KTB1051)为例。
一、LPO 是什么,从哪里来
脂质过氧化物(Lipid hydroperoxide,LPO)是不饱和脂肪酸链在自由基或活性氧的作用下产生的过氧化物。正常情况下,样本中 LPO 的含量比较低;在病理情况或其他氧化压力下,脂质过氧化反应增强,原本低含量的 LPO 会升高。LPO 含量升高会对细胞的结构和功能造成损伤,并且与机体免疫系统和衰老密切相关,这也是研究者关注它的原因。
在脂质过氧化的整个过程里,LPO 一般被看作早期生成的产物。它本身不太稳定,会继续分解,产生丙二醛(MDA)、4-羟基壬烯醛(4-HNE)等一系列小分子醛类。这些不同阶段的产物,就成了各类检测方法的靶标。
二、试剂盒里发生了什么:一条三步的反应链
KTB1051 的检测原理可以拆成三步:
| 步骤 | 发生的反应 | 条件 |
|---|---|---|
| ① 转化 | LPO 在酸性条件下加热,产生丙二醛(MDA) | 酸性,95℃ 水浴 80 min |
| ② 缩合显色 | MDA 与硫代巴比妥酸(TBA)缩合,生成棕红色物质三甲川 | 同一反应体系内 |
| ③ 比色 | 三甲川的最大吸收波长在 535 nm,比色后估测样本中 LPO 的含量 | 酶标仪读数 |
对应到实际操作,样本、Reagent I 和 Working Reagent II 在 1.5 mL EP 管内混匀后,一起放进 95℃ 水浴中加热 80 分钟。加热既让 LPO 转化,也推动显色反应进行,冷却、离心之后取上清,就可以上板读数了。
所以你在孔板里读到的吸光度,直接来自三甲川这个显色产物,而不是 LPO 分子本身。试剂盒是通过"LPO → MDA → 三甲川"这条链,把看不见的 LPO 转换成了可以比色的信号。
三、标准品与标准曲线:TEP 是怎么用的
先说标准品:LPO 试剂盒的标准品是 TEP,而不是 LPO。标准品 Standard 是 1,1,3,3-四乙氧基丙烷(TEP),浓度 4.05 mmol/mL。
在这个试剂盒里,标准管加入的是不同浓度的 TEP 标准品,样本管加入的是待测样本,两者都加入相同的 Reagent I 和 Working Reagent II,经过同样的 95℃ 加热。这样,标准管的吸光度和已知的 TEP 浓度之间就建立了对应关系,样本读数再对照这条标准曲线,就可以换算出样本的浓度。至于 TEP 与这套显色反应之间的化学关系,如需了解,可以咨询技术支持(400-6800-830)。
标准品使用上有两点要注意:一是需要用无水乙醇先稀释成 15 µmol/mL,再逐级稀释成 8 个浓度点(0.625–80 nmol/mL);二是稀释后的标准品溶液不稳定,必须在 4 小时内使用,所以每次实验都要重新制作标准曲线。
四、535 nm 与 600 nm 双波长读数:ΔΔA 是怎么算出来的
读数时要同时记录 535 nm 和 600 nm 两个波长下的吸光度,分别记为 A₁ 和 A₂。535 nm 是三甲川的最大吸收波长;600 nm 处的读数同样需要记录,并参与后面 ΔΔA 的计算。600 nm 读数的具体作用,可以咨询技术支持(400-6800-830)。
计算分三层:
- 扣除对照。 测定管要与对照管相减,标准管要与空白管相减。对照管用去离子水代替样本,空白管用无水乙醇代替标准品。
- 扣除 600 nm。 用 535 nm 处扣除对照后的差值,减去 600 nm 处扣除对照后的差值,得到 ΔΔA。
- 代入标准曲线。 以标准品浓度为 y 轴、标准管的 ΔΔA 为 x 轴作图,把样本的 ΔΔA 代入曲线方程,得到样本反应体系里的浓度 y(nmol/mL)。
用说明书里的示例走一遍:取 0.156 g 兔肾脏,96 孔板检测,535 nm 处的差值为 0.584 − 0.041 = 0.543,600 nm 处的差值为 0.111 − 0.040 = 0.071,所以
ΔΔA 测定 = 0.543 − 0.071 = 0.472
代入典型标准曲线 y = 66.332x − 0.2186,得到 y = 31.09 nmol/mL。这份样本按鲜重计算:
LPO(nmol/g)= y ÷ W × n = 31.09 ÷ 0.156 × 1 ≈ 199.30 nmol/g
其中 W 是样本质量(g),n 是稀释倍数。示例里的曲线只是说明书给出的典型曲线,自己做实验时应以当次自建的曲线为准。
五、读数究竟代表什么:读懂结果的三个层次
理解了反应链,就可以回答文章标题里的问题了。
第一层:读数来自 MDA 与 TBA 缩合生成的显色产物。 孔板里读到的吸光度来自三甲川,而不是 LPO 分子本身;样本的结果,是把样本的 ΔΔA 代入用 TEP 标准品建立的标准曲线,换算得到的浓度(nmol/mL)。
第二层:试剂盒的设计目的,是估测样本中 LPO 的含量。 最稳妥的用法,是在相同的样本处理、相同的检测条件下,比较不同组别之间的相对变化,比如对照组和处理组。
第三层:它不能告诉你具体是哪种分子。 比色法给出的是总体信号,不区分具体的氧化脂质分子种类;需要精确到分子时,要用色谱、质谱这类方法。
解读结果时,最好结合样本类型、实验设计和其他指标一起判断,而不是把单一数字当作绝对结论。
六、哪些环节会影响读数:从原理倒推操作要点
知道了每一步的原理,操作里那些"必须"就有了理由:
| 操作要点 | 原理上的原因 |
|---|---|
| 95℃、80 min,管盖要盖紧 | 转化和显色都依赖加热;水分蒸发会改变体系体积和终浓度 |
| Working Reagent II 临用前配制,配好后 4℃ 避光保存,1 个月内使用 | Reagent II 较难溶,每次用前要检查有没有粉剂析出;配好的 Working Reagent II 4℃ 避光可稳定 1 个月 |
| 标准品稀释后 4 小时内用完,每次都做标准曲线 | 稀释后的标准品溶液不稳定 |
| 推荐新鲜样本;冻存的样本 -80℃ 不超过 1 个月,解冻要控制温度和时间 | LPO 本身不太稳定,保存和解冻都会影响其含量 |
| 对照管、空白管、标准管各做 1–2 次 | 这几种管不含待测样本,每次实验做 1–2 次即可,不需要每个样本都重复 |
| ΔA 过低时加大样本量,过高时稀释提取液后重测 | 读数要落在标准曲线的可靠范围内,超出范围的样本无法直接使用 |
七、LPO 检测和 MDA 检测是什么关系
既然 KTB1051 的显色也经过 MDA,那它和直接检测 MDA 的试剂盒有什么区别?
简单说,两者的检测对象定位不同:LPO 试剂盒关注的是脂质过氧化物这一类产物,MDA试剂盒(亚科因货号 KTB1050)关注的是丙二醛。同一份样本上,两个指标回答的问题不完全一样。
不过,因为 KTB1051 的读数本身通过 MDA 的显色来体现,所以两项结果不一定是相互独立的证据。在同一项研究里并列使用时,建议在方法部分写清各自的检测原理,在讨论里结合原理解读,而不是直接把它们说成"早期"和"晚期"的两个独立标志。具体该选哪一个,取决于你的研究问题和对照文献的惯用指标。另外,样本中原本就存在的 MDA 是否会计入 KTB1051 的读数,以及两个试剂盒的读数重叠该如何解读,建议咨询技术支持(400-6800-830)。
常见问题
LPO 试剂盒测出来的是 MDA 吗?读数来自 MDA 与 TBA 缩合生成的三甲川,标准品用的是 TEP;样本的目标是估测其中的 LPO 含量,反应链是 LPO 在酸性加热条件下产生 MDA,再与 TBA 缩合显色。
显色产物的吸收峰在哪个波长?最大吸收波长在 535 nm,同时需要读取 600 nm 处的吸光度,用于 ΔΔA 的计算。
为什么必须每次都做标准曲线?稀释后的标准品溶液不稳定,必须在 4 小时内使用,所以每次实验都要重新配制、重新制作标准曲线。
样本读数太高或太低怎么办?测定管的 ΔA 小于 0.004 可以适当加大样本量;大于 1.5 时,用对应的 Extraction Buffer 进一步稀释样本,计算结果乘以稀释倍数,或者减少提取用的样本量。
分光光度计可以做吗?可以,但要按分光光度计的要求,按比例调整检测试剂的配制量,具体请咨询技术支持(400-6800-830)。
本文提到的产品仅供科学研究使用,不适用于人类或临床诊断。
