GSSG氧化型谷胱甘肽检测原理:为什么测GSSG前要先封闭GSH?
做氧化型谷胱甘肽(GSSG)检测时,很多实验人员都会遇到一个问题:
同样都是检测谷胱甘肽,为什么测 GSSG 时要额外增加一步 Inhibitor 孵育?而测总谷胱甘肽(T-GSH)时却不需要?
答案其实藏在检测反应本身。
这类试剂盒并不是直接“识别”GSSG,而是通过一套酶促显色体系间接测定。因此,想准确测出 GSSG,首先要解决一个关键问题:
如何把样本中原本存在的 GSH 排除掉。
下面从一个检测孔中的反应过程开始,看清楚 GSSG 检测为什么需要先封闭 GSH。
一、同一个显色反应,为什么分不清 GSH 和 GSSG?
T-GSH 和 GSSG 检测采用的是相同的核心反应体系:
首先,谷胱甘肽还原酶(GR)将 GSSG 还原生成 GSH;
随后,生成的 GSH 与 5,5-二硫双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)反应,产生黄色显色产物 2-硝基-5-巯基苯甲酸(TNB);
最后,通过检测 412 nm 处吸光度变化,计算谷胱甘肽含量。
问题在于:
这个反应只能识别 GSH,无法判断这个 GSH 原本来自哪里。
样本中的天然 GSH 可以参与显色;
GSSG 经 GR 还原后产生的 GSH,也可以参与显色。
因此,如果不进行额外处理,检测得到的实际上是:
原有 GSH + GSSG 转化产生的 GSH = 总谷胱甘肽(T-GSH)
这也是为什么 T-GSH 检测不需要额外步骤。
二、为什么检测 GSSG 前必须先封闭 GSH?
如果目标是检测 GSSG,就必须先让样本中原本存在的 GSH 不参与后续反应。
这一步依靠的是试剂盒中的 Inhibitor(GSH封闭剂)。
加入 Inhibitor 后:
样本原有的 GSH 被选择性抑制;
后续加入 GR 后,只有 GSSG 能够被还原成新的 GSH;
产生的 GSH 再进入 DTNB 显色反应。
因此,最终检测到的信号主要来自:
GSSG → GSH → 显色
简单理解:
测 T-GSH:让所有谷胱甘肽进入反应;
测 GSSG:先把 GSH 按住,只留下 GSSG 参与反应。
三、一个检测孔里,GSSG 和 T-GSH 分别经历什么?
| 步骤 | GSSG检测(KTB1610、KTB1671) | T-GSH检测(KTB1670、KTB1671) |
|---|---|---|
| 第一步 | 样本20 μL + Inhibitor工作液160 μL,37℃避光孵育30 min,使原有GSH失活 | 样本20 μL + T-GSH工作液200 μL,直接进入反应 |
| 第二步 | 加入酶促工作液22 μL(含GR和GR Cofactor)及Chromogen 20 μL,GSSG被还原并显色 | T-GSH工作液已包含酶促体系和显色体系 |
| 第三步 | 混匀后立即读取A₁,25℃避光反应5 min后读取A₂ | 同左 |
| 标准品 | GSSG标准品(0.78–25 μM) | GSH标准品(0.78–50 μM) |
需要注意:
T-GSH 工作液需要临用前配制,并建议在配制后10分钟内使用。
四、检测结果为什么看 ΔA,而不是单次吸光度?
GSSG 和 T-GSH 检测关注的是反应过程中的吸光度变化。
实验过程中:
第一次读数:
A₁:反应开始时吸光度
第二次读数:
A₂:反应5分钟后的吸光度
计算:
[ΔA=A₂-A₁]
为了扣除背景影响,还需要设置空白孔:
[ΔΔA=样本ΔA-空白ΔA]
随后:
使用标准品建立标准曲线;
将样本 ΔΔA 代入曲线;
得到反应体系中的浓度;
根据样本质量、体积、细胞数或蛋白浓度进行换算。
需要注意:
每次实验都建议重新制作标准曲线。
因为标准品稀释液稳定性有限,通常需要冰上保存,并在规定时间内完成检测。
五、T-GSH、GSSG 和 GSH 三个指标如何换算?
三个指标之间存在固定关系:
由于:
1分子GSSG = 2分子GSH
因此:
[GSH=T-GSH-GSSG×2]
例如某组织样本检测结果:
| 项目 | 结果 |
|---|---|
| T-GSH | 832.6 nmol/g |
| GSSG | 51.41 nmol/g |
则:
[GSH=832.6-51.41×2]
得到:
[GSH=729.78\ nmol/g]
进一步计算:
[GSH/GSSG=729.78÷51.41≈14.2]
这个比例常用于反映样本中的氧化还原状态。
从这个例子也可以看到:
同一份样本中,T-GSH 含量通常明显高于 GSSG。
因此:
T-GSH 往往需要适当稀释;
GSSG 可能无需稀释;
两项检测的稀释倍数不一定相同。
六、GSSG检测中,样本处理为什么特别重要?
GSSG检测最大的挑战,不只是反应体系,而是:
如何保证样本进入检测前,没有发生额外氧化。
原因在于:
样本中的 GSH 很容易受到环境影响发生氧化。
如果在取样、转移、等待过程中:
一部分 GSH 已经转变成 GSSG,
那么这部分增加的 GSSG 并不是实验处理导致的真实变化,而可能只是样本处理过程产生的假信号。
因此,实验过程中需要注意:
1. 样本尽量新鲜处理
建议:
全程冰上操作;
匀浆器提前预冷;
减少样本暴露时间。
暂时无法检测的样本,可按照说明要求进行低温保存。
2. 避免影响氧化还原体系的试剂
以下物质可能影响检测结果:
DTT;
TCEP;
β-巯基乙醇;
半胱氨酸;
铁离子等。
另外,部分缓冲体系(如 Tris)也可能影响检测,应按照试剂盒说明进行样本处理。
3. 注意操作安全
部分 Inhibitor 具有刺激性气味和安全风险。
实验过程中建议:
在通风橱内操作;
做好个人防护。
七、这个方法能告诉我们什么?又不能告诉我们什么?
GSSG检测可以反映:
样本整体提取液中的氧化型谷胱甘肽水平。
但它不能区分:
胞质中的GSSG;
线粒体中的GSSG;
不同细胞区域之间的变化。
同时,也无法完全判断:
检测到的 GSSG 是样本原本状态,还是取样过程中产生。
因此,在氧化应激实验中,更重要的是:
让所有实验组保持一致的处理流程:
相同取样速度;
相同温度条件;
相同保存方式;
相同检测流程。
这样才能减少实验误差,使组间差异更可靠。
对应产品选择
针对不同实验需求:
KTB1610:单独检测氧化型谷胱甘肽(GSSG);
KTB1670:单独检测总谷胱甘肽(T-GSH);
KTB1671:同时检测 T-GSH 与 GSSG,共用同一份样本提取液。
如果需要根据样本类型、检测目标和实验设计选择方案,可进一步参考:
《GSSG氧化型谷胱甘肽检测试剂盒怎么选?别只看灵敏度,这几个细节更影响结果》
本产品仅供科学研究使用,不适用于临床诊断。具体实验操作、参数设置及注意事项,请以产品说明书为准。
