文献解读 | LDH释放在细胞膜完整性检测中的应用

100 人阅读发布时间：2025-06-12 11:07

1.LDH的应用

LDH释放经常会被用于检测药物或者其他形式导致的细胞毒性，LDH释放可以作为判断细胞膜完整性的重要指标。

2.文献一解读

邵峰/罗敏敏团队合作在2024年《Nature》上发表的文章“Brain endothelial GSDMD activation mediates inflammatory BBB breakdown”。

原文链接：

🔗https://doi.org/10.1038/s41586-024-07314-2

（1）文章亮点：

血脑屏障blood–brain barrier (BBB)保护中枢神经系统免受感染或有害物质的侵害；其功能受损可能导致或加剧各种中枢神经系统疾病。然而，感染和炎症条件下BBB破坏的机制仍然不甚清楚。在这里，我们发现胞质脂多糖(LPS)传感器caspase-11激活成孔蛋白GSDMD，而不是由TLR4诱导的细胞因子，介导了在循环LPS的反应或在LPS诱导的脓毒症期间的BBB破坏。缺乏LBP-CD14 LPS转移和内化途径的小鼠可以抵抗BBB的破坏。单细胞RNA测序分析显示，表达高水平GSDMD的脑内皮细胞（bECs）对循环LPS有显著反应。LPS作用于bECs，促进Casp11和Cd14的表达，并在体外和小鼠体内诱导GSDMD介导的质膜通透性和细胞焦亡。电子显微镜显示，被破坏的BBB发生了超微结构变化，包括细胞焦亡的内皮细胞、紧密连接的异常外观以及血管从基底膜的脱离。

全面的小鼠遗传分析结合一种以 bEC 为靶点的腺相关病毒系统，证实了 bEC 中的 GSDMD 激活是 LPS 破坏 BBB 的基础。将活性 GSDMD 运送到 bECs 中可绕过 LPS 刺激并打开 BBB。在 CASP4 人源化小鼠中，革兰氏阴性肺炎克雷伯氏菌感染会破坏 BBB；在 bECs 中表达 GSDMD 中和纳米抗体可阻止这种破坏。我们的研究结果概述了炎症性 BBB 破坏的机制，并提出了治疗与 BBB 损伤相关的中枢神经系统疾病的潜在疗法。

（2）细胞膜损伤LDH释放检测

作者使用LDH试剂盒进行LDH释放的检测，当细胞膜完整性受损时，LDH会从细胞内释放到细胞外环境中，因此LDH释放可以作为检测细胞焦亡或其他细胞膜通透性死亡的标志物。

NINJ1（ninjurin 1）被认为是在细胞膜破裂和细胞死亡中起关键作用的蛋白。通过检测LDH的释放，可以评估NINJ1在诱导细胞膜破裂和细胞死亡过程中的功能。LDH的释放可以证明细胞膜的物理完整性已经被破坏，从而支持NINJ1的切割作用。

同时LDH释放的检测可以帮助区分不同类型的细胞死亡，比如凋亡（apoptosis）和焦亡（pyroptosis）。在焦亡中，细胞膜会迅速破裂，导致细胞内容物包括LDH的快速释放。在文章中，作者还利用LDH释放检测来评估不同药物处理或NINJ1突变体对细胞膜完整性和细胞死亡的影响。

3.文献二解读

2025年1月发表在《Drug Delivery and Translational Research》上的文章“When conventional approach in toxicity assays falls short for nanomedicines: a case study with nanoemulsions”。

原文链接：

🔗https://link.springer.com/article/10.1007/s13346-024-01776-7#Sec2

本研究的目的是通过测量几个理化参数来评估肠外纳米乳剂配方的关键质量属性，并将这些参数与它们的体外表现联系起来，说明简单化和常规使用的的方法不足以了解潜在的纳米药物。采用三种不同的测定方法进行体外毒性评估，以测定线粒体活性（WST-1）、膜完整性（乳酸脱氢酶释放（LDH）试验）和细胞活力（碘化丙啶（PI）染色）。特别关注于为生物学研究中的相关结果估计适当的孵化时间。所有配方的平均直径约为100 nm。关于体外安全性的结论是依赖于检测的：基于LDH和基于PI的检测显示出良好的相关性，而WST-1检测表明，非聚乙二醇化配方比聚乙二醇化配方更显著地改变了线粒体活性。该研究强调，选择适当的细胞毒性检测方法应基于细胞扰动的可能机制。

4.NovoBio相关产品

（1）产品介绍

LDH是一种存在于所有细胞且稳定的胞浆酶，当胞膜损伤时，细胞膜的通透性改变，LDH则释放到细胞培养液中，通过对LDH释放的检测可以判断细胞受损程度。NovoBio共推出2款LDH释放检测的试剂盒来满足您的实验需求，每一款产品均通过严格的质量控制和对比测试，性能优于进口品牌，可实现高通量，少量细胞的快速检测。

（2）LDH释放检测方法对比