总谷胱甘肽(T-GSH)测定方案:DTNB微量法
总谷胱甘肽(T-GSH)测定方案:DTNB微量法
Total Glutathione (T-GSH) Content Assay Kit (DTNB, Micro-method) is a sensitive, colorimetric microplate-based reagent system that quantifies total glutathione in biological samples by exploiting the reaction between GSH and DTNB (5,5′-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid)) to generate a yellow chromophore measurable at 412 nm.
- 检测原理
- DTNB比色法;还原型谷胱甘肽与DTNB反应生成TNB,在412 nm处测定吸光度
- 样品类型
- 微量法,适用于小体积生物样品(细胞、组织匀浆、血浆、血清)
- 检测对象
- 总谷胱甘肽(T-GSH),反映还原型(GSH)与氧化型(GSSG)谷胱甘肽的总量
- 产品编号
- T1521744
- 应用领域
- 氧化应激研究、抗氧化能力评估、药物毒性筛查
- 检测波长
- 412 nm(吸光度)
原理与背景
谷胱甘肽(GSH)是细胞内含量最丰富的非蛋白巯基化合物,在几乎所有需氧生物中均发挥重要的抗氧化功能。其存在形式包括还原型单体(GSH)和氧化型二聚体(GSSG),GSH/GSSG比值被广泛用于衡量细胞氧化还原状态及氧化应激程度。
本试剂盒采用经典的DTNB(Ellman试剂,5,5′-二硫代双硝基苯甲酸)比色法。在谷胱甘肽还原酶和NADPH存在的条件下,GSSG被持续还原为GSH。GSH随即与DTNB定量反应,生成在412 nm处具有强吸收峰的稳定黄色产物2-硝基-5-硫代苯甲酸(TNB)。由于酶促循环步骤在显色前已将所有GSSG转化为GSH,因此本法可通过单次测定获得总谷胱甘肽(GSH + 2×GSSG)的含量。
微量法格式大幅降低了对试剂和样品用量的需求,特别适合原代细胞裂解液、稀缺组织活检样品或小体积血浆等珍贵生物样品的检测。
材料、仪器与试剂
试剂盒组成(T1521744):请参阅试剂盒说明书(leagene #TO1048),获取全套预装试剂的完整清单,包括DTNB溶液、谷胱甘肽还原酶、NADPH、检测缓冲液及GSH标准品。
所需附加仪器:
- 可在412 nm处读数的酶标仪或紫外可见分光光度计
- 96孔透明平底微孔板
- 微量移液器(2–200 µL)及经校准移液器吸头
- 冷冻微型离心机
- 冰浴
- 涡旋混合仪
- 蛋白定量试剂(如Bradford法或BCA法)用于结果归一化
样品制备材料:
- 冰冷磷酸缓冲盐溶液(PBS),用于组织/细胞洗涤
- 按试剂盒说明书要求准备蛋白沉淀试剂(如5%磺基水杨酸或偏磷酸),以去除干扰蛋白质
详细操作步骤
步骤1 – 样品制备
收集细胞或在冰冷PBS中匀浆组织,离心去除细胞碎片。按试剂盒说明书要求,用蛋白沉淀试剂处理上清液,再次离心获得透明上清。全程在冰上操作。
步骤2 – 制备GSH标准曲线
将提供的GSH标准品用检测缓冲液进行梯度稀释,制备标准曲线(通常包含5–8个浓度点及空白对照)。推荐浓度范围请参照试剂盒说明书。
步骤3 – 反应体系设置(微孔板格式)
按试剂盒说明书规定的加样量,将样品和标准品加入对应孔中。加入含DTNB、谷胱甘肽还原酶和NADPH的工作液,用移液器轻柔混匀或短暂振荡混匀。
步骤4 – 孵育
按试剂盒说明书规定的温度和时间孵育微孔板(通常在25 °C条件下避光孵育5–10 min),使显色反应充分进行。
步骤5 – 吸光度测定
使用酶标仪在412 nm处读取吸光度值。记录所有标准品和样品在酶标仪线性范围内的数值。
步骤6 – 计算
以GSH浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线,将样品吸光度值代入标准曲线计算T-GSH浓度。根据需要将结果归一化至样品蛋白浓度(µg或mg蛋白)或细胞数量。
常见问题与操作技巧
信号偏低/低于标准曲线范围:检查样品是否过度稀释;确认NADPH和谷胱甘肽还原酶已充分溶解且具有活性;核实酶标仪检测波长是否正确设置为412 nm。
空白孔本底偏高:使用新鲜制备的去蛋白样品;残余蛋白与DTNB发生非特异性反应,导致本底升高;确保蛋白沉淀步骤操作彻底。
标准曲线非线性:标准品可能因反复冻融或保存不当而降解,建议在实验当天从提供的储液中新鲜配制标准品。
样品氧化:GSH在离体后极易被氧化为GSSG,全程在冰上操作,尽量减少与空气接触,并尽量使用新鲜采集的样品。
结果归一化:T-GSH检测值应始终归一化至蛋白含量或细胞数量,以便在样品间进行有意义的比较。
数据解读与报告
T-GSH浓度通过代入GSH标准曲线插值计算得到,根据样品类型和实验设计,结果可表示为每毫克蛋白的nmol数、每106个细胞的nmol数或每克湿重组织的µmol数。
相较于对照组,T-GSH水平降低通常提示氧化应激增加或谷胱甘肽合成受损;T-GSH水平升高则可能反映适应性抗氧化应答。在研究氧化还原动态变化时,建议结合GSSG特异性检测或GSH/GSSG比值分析,以更全面地评估细胞氧化还原状态。
每次实验应设置阳性对照和阴性对照,并报告批内和批间变异系数(CV)以证明检测重复性。所有数据应采用适当的统计方法(如Student's t检验或方差分析配合事后校正)进行分析,并以标准差或均值标准误作为误差棒进行展示。
常见问题
哪些类型的生物样品适用于本试剂盒?
DTNB微量法试剂盒适用于多种样品类型,包括培养细胞裂解液、组织匀浆、血浆、血清及其他生物体液。检测前必须对样品进行去蛋白处理,以消除蛋白质游离巯基对检测结果的干扰。具体样品制备要求请参阅试剂盒说明书。
为什么在检测前必须对样品进行去蛋白处理?
蛋白质含有游离巯基(–SH),可与DTNB发生反应,产生假阳性信号,导致T-GSH表观浓度虚高。使用磺基水杨酸或偏磷酸等试剂进行去蛋白处理,可沉淀蛋白质并通过离心去除,得到仅含低分子量巯基化合物(包括GSH和GSSG)的透明上清液。
试剂盒组分和样品应如何保存以确保稳定性?
请按照试剂盒说明书规定的条件保存各组分(通常根据组分不同分别存放于4 °C或−20 °C)。GSH标准品和NADPH对反复冻融和氧化尤为敏感,建议在实验当天新鲜配制工作液。生物样品应在采集后立即处理,或在液氮中速冻后于−80 °C保存至检测。
本试剂盒能否分别区分GSH和GSSG?
不能。本试剂盒设计用于在单次检测中测定总谷胱甘肽(T-GSH = GSH + 2×GSSG)。若需单独测定GSSG,需采用另外的实验方案:先将游离GSH衍生化并去除,再酶促还原GSSG后进行DTNB显色反应。部分厂商提供专用的GSSG检测试剂盒或GSH/GSSG比值联合检测试剂盒,可供选用。
T-GSH检测在氧化应激研究中有何意义?
总谷胱甘肽是细胞的核心抗氧化物质,也是氧化还原失衡的敏感生物标志物。T-GSH耗竭与氧化损伤、炎症、衰老以及多种病理状态密切相关,包括神经退行性疾病、缺血再灌注损伤和化疗诱导的毒性反应。通过监测T-GSH水平,研究人员可以定量评估实验干预条件下细胞或组织的抗氧化能力。
参考文献
- Ellman GL. Tissue sulfhydryl groups. Arch Biochem Biophys. 1959;82(1):70-77. doi:10.1016/0003-9861(59)90090-6
- Griffith OW. Determination of glutathione and glutathione disulfide using glutathione reductase and 2-vinylpyridine. Anal Biochem. 1980;106(1):207-212. doi:10.1016/0003-2697(80)90139-6
- Meister A, Anderson ME. Glutathione. Annu Rev Biochem. 1983;52:711-760. doi:10.1146/annurev.bi.52.070183.003431
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