亚细胞结构超高分辨显微成像系列——线粒体

共聚焦显微镜以激光作为光源，激发组织细胞中荧光标记的分子和结构产生荧光信号，通过检测器收集信号从而进行高分辨率的成像。因此我们对不同荧光染料分别进行简单的介绍，帮助大家更快速的选择合适的染料。这一期我们将对线粒体荧光染料进行简单的介绍。

PART 01 MitoTracker线粒体荧光探针

观察线粒体的一种常用方法是使用MtoTracker。MitoTracker是一种具有细胞通透性的线粒体荧光染色剂，它能在有活性的线粒体中积累。MitoTracker的化学结构中，含有一个温和且高效的巯基活性氯甲基部分，这一特性使其能够与细胞内部的半胱氨酸残基中的自由巯基发生反应。通过这种特异性的化学反应，MitoTracker能够与线粒体基质中的蛋白质形成稳定的共价结合，从而在线粒体内积累并发出明亮的荧光。MitoTracker染料不仅适用于活细胞线粒体染色，还兼容细胞的甲醛固定过程，便于后续实验，如免疫细胞化学或原位杂交等。这种染料具有多种波长选择，如MitoTracker Green FM（激发波长范围490/516）、MitoTracker Red CMXRos（激发波长范围579/599）、MitoTracker Deep Red FM (激发波长范围644/665)等。可用于多色分析实验中的线粒体定位。

PART 02 CellLight™荧光蛋白标记技术

CellLight™是一种由赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific）提供的荧光蛋白标记技术，该技术使用即用型试剂，能够便捷地对活细胞中的特定细胞结构进行标记。CellLight™试剂以简捷高效的操作流程而著称，只需简单地将试剂添加到细胞中，随后进行一夜的孵育可直接进行成像观测。针对线粒体该系列有CellLight™线粒体-RFP和CellLight™线粒体-GFP有两种试剂可供选择，激发波长范围分别为555/584（RFP，红色/橙红色）和488/510（GFP，绿色）。尤为引人注目的是荧光蛋白仅凭一个简单的转染流程，便能渗透进细胞内部，全程无需繁琐复杂的分子生物学技术作为支撑。就其作用机理而言，CellLight™试剂与细胞染料标记法颇为相似，它们都致力于实现细胞亚结构的精确标记与直观观测。

PART 03 JC1

JC-1（也称CBIC2(3)）是一种可渗透膜的阳离子染料，用于研究细胞凋亡背景下的线粒体完整性。它可以选择性地进入线粒体并随着线粒体跨膜电位的改变而改变荧光特性：在具有高线粒体跨膜电位的健康细胞中，JC-1形成称为J-聚集体的复合物，发出红色/橙色荧光，可在485nm和585nm之间被激发，最大发射波长为590nm；在线粒体跨膜电位降低时，JC-1不能聚集在线粒体的基质中，此时JC-1为单体，发出绿色荧光,激发波长范围514/529nm。JC-1可用于检测细胞、组织或纯化的线粒体膜电位。在流式细胞分析和荧光成像中，JC-1的荧光颜色转变可以直观地反映线粒体膜电位的变化，从而作为细胞凋亡早期的一个检测指标。

PART 04 罗丹明123

罗丹明 123（Rhodamine 123，简称Rh123）是一种可透过细胞膜的阳离子，可以作为线粒体膜电位的指示剂。罗丹明 123 几分钟内在线粒体中积累，没有细胞毒性作用。在正常细胞中，它能够依赖线粒体膜电位进入线粒体基质，荧光强度弱。而在凋亡发生时，线粒体膜完整性破坏，线粒体膜通透性转运孔开放，引起线粒体膜电位的降低，Rhodamine 123重新释放出线粒体，从而发出强黄绿色荧光。罗丹明123的激发波长范围为507/529nm。罗丹明作为荧光染料具有光稳定性好、对pH不敏感、波长范围宽和荧光量子产率高等优点，但同时也存在亲脂性差、专一性差、发射波长较低等缺点。

市面上还有许多可以进行线粒体荧光染色的试剂，大家可以按需求订制，根据试剂推荐方法实验得到理想结果。

徕卡激光共聚焦拍摄线粒体图片展示

-（63倍油镜）-

SBC搭建的徕卡stellaris 5是超高分辨率的点扫描共聚焦显微镜，具有22mm均匀大视场，扫描最大分辨率8K，搭载Power HyD检测器系列能提供更高的光子检测效率。同时还配备了拼图模块，Z轴序列拍摄模块，自动聚焦模块，共定位分析模块，光谱拆分模块，高阶3D处理模块等可以满足不同的科研需求。