脂滴

脂滴

脂滴,Lipid droplets (LDs),是一种独特的动态细胞器,它的主要作用是储存脂质,包括各种甘油三脂、胆固醇及其衍生物等。脂滴作为一种能量物质储存场所,它的内含物、大小和形状是动态的,会随着时间、外界环境刺激、细胞饥饿状态而变化。脂滴的动态变化与细胞生理密切相关,比如脂质摄取和生物合成会促进脂质在胞内富集和脂滴变大,而外界刺激也可加快脂质释放和脂滴变小。脂滴的富集是一种正常的细胞现象,比如脂肪细胞就含有大量脂滴,但是脂滴也直接影响着细胞的能量稳态(energy homeostasis)、脂质信号通路、免疫和膜稳态(membrane homeostasis),因此脂滴的形态可能预示着细胞的病变和功能失调,脂滴染色和脂滴的显微可视化非常重要。

脂滴的形态在白光显微镜下可以看到,但是更常用更灵敏的方法是荧光显影法,一般是用荧光探针染料染色脂滴成像。脂滴显影染料非常多,根据其化学结构特点,可以分为下面三种,即疏水脂滴染料、脂肪酸类脂滴染料和脂质偶联染料。它们在显影灵敏度、特异性和用途方面差别很大,建议根据需求挑选合适的染料。

疏水脂滴染料

疏水脂滴染料主要是指一些可以选择性染色脂滴的普通荧光染料,以Nile Red、BODIPY 493/503和Oil Red O为代表。这类染料非常多,荧光范围横跨各个光谱区,每年都有很多新染料被报道,但是这类染料没有经过特定设计,主要依靠疏水性和染料结构本身对脂质的亲和性来显影脂滴,显影的灵敏度和特异性都有些欠缺。这些染料主要优点就是结构较简单,合成方便,具有价格优势,并且使用历史较长,文献报道较多,具有一些特定使用场景和价值。

光色 探针名称 Ex/Em 产品描述 产品货号
  Nile Red 本站不提供
  Oil Red O 本站不提供
  BODIPY 493/503 P10051
  BODIPY 505/515

脂肪酸类脂滴染料

脂肪酸类脂滴染料是一类偶联上长链脂肪酸的染料。长链脂肪酸是典型的脂质结构,因此这类染料有更强的类脂性,甚至可以被细胞当做天然脂肪酸生物合成到磷脂中,因此除了染色脂滴还可以用于研究细胞的脂质代谢和脂质转运,是一类非常常用的脂质研究工具。脂肪酸类脂滴染料以BODIPY类脂肪酸为主,包含从C5-C16各种碳链长度。荧光母核以BODIPY FL、BODIPY 558/568和BODIPY 581/591为主,涵盖绿黄红三种荧光色。其中,BODIPY 581/591 undecanoic acid,即BODIPY 581/591 C11是著名的脂质过氧化传感器,可用于检测细胞内和细胞膜中的活性氧 (ROS)。

光色 探针名称 Ex/Em 产品描述 产品货号
  BODIPY FL C5
  BODIPY FL C12
  BODIPY FL C16
  BODIPY 558/568 C12
  BODIPY 581/591 C11

脂质偶联染料

主要是在脂质头部或者长碳链上偶联荧光染料的荧光脂质。这些荧光脂质的合成前体很多是上面讲述的脂肪酸类脂滴染料。发明亮荧光的 BODIPY脂肪酸本质是亲脂性的,用它合成的荧光脂质探针更可能模拟天然脂质的性质,在细胞中会发生类似天然脂质的运输和代谢。因此,它们是对脂质运输活动的有效示踪剂。这类染料并不用于直接染色脂滴,而是将其加入细胞培养后,它们在细胞内进行脂质转运和代谢后,显影出其所富集的位置比如脂滴。脂质转运较复杂,除了脂滴,这些荧光脂质还会出现在脂质蛋白和胞内各种膜结构中,因此我们所看到的荧光结构并不仅仅是脂滴,但是可以利用BODIPY的excimer现象辨别区分脂滴。

光色 探针名称 Ex/Em 产品描述 产品货号
  Cholesteryl BODIPY FL C12
  Cholesteryl BODIPY 542/563 C11