技术进展
Seahorse 糖酵解压力测试实验方案:从原理到实操的完整指南
2026年8月18日
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糖酵解压力测试(Glyco Stress Test)是 Seahorse XF 平台除线粒体压力测试之外的另一项核心检测方案,通过顺序注射葡萄糖、寡霉素和 2-脱氧葡萄糖(2-DG),可以全面评估细胞的糖酵解功能及其对线粒体 ATP 合成的依赖程度。
一、实验原理
糖酵解压力测试利用三种关键药物揭示细胞能量代谢的调控关系:
第一步注射葡萄糖(10-25 mM):为细胞提供外源性葡萄糖底物,刺激糖酵解通量增加。ECAR 的升高幅度反映细胞利用葡萄糖进行糖酵解的潜力。
第二步注射寡霉素(1-2 μM):抑制线粒体 ATP 合酶(复合物 V),迫使细胞完全依赖糖酵解产生 ATP。此时 ECAR 达到峰值,反映细胞的最大糖酵解能力。
第三步注射 2-脱氧葡萄糖(50-100 mM):2-DG 作为葡萄糖类似物竞争性抑制己糖激酶,完全阻断糖酵解通路。ECAR 的急剧下降验证了前两步检测到的信号确实来源于糖酵解。
二、关键参数解读
通过糖酵解压力测试可以获得以下关键参数:
1. 基础糖酵解率(Basal Glycolysis):注射葡萄糖前的 ECAR,反映细胞在基础条件下的糖酵解水平。
2. 糖酵解能力(Glycolytic Capacity):注射寡霉素后的 ECAR 峰值减去基础 ECAR,反映细胞的最大糖酵解潜力。
3. 糖酵解储备(Glycolytic Reserve):糖酵解能力减去基础糖酵解率,反映细胞应对能量需求增加的糖酵解代偿能力。
4. 非糖酵解酸化率(Non-Glycolytic Acidification):注射 2-DG 后的残余 ECAR,反映乳酸以外的酸化来源(如 CO₂ 水合、TCA 循环中间产物等)。
三、浓度优化建议
葡萄糖浓度:多数细胞系使用 25 mM 即可获得饱和响应,但部分高糖酵解细胞可能需要更高浓度。建议预实验设置 10、25、50 mM 三个梯度。
寡霉素浓度:浓度过低无法完全抑制线粒体 ATP 合酶,过高可能导致细胞毒性。推荐起始浓度为 1.5 μM,部分原代细胞可能需要 0.5-1.0 μM。
2-DG 浓度:50 mM 通常足以完全阻断糖酵解,但对某些高糖酵解肿瘤细胞系可能需要 100 mM。
四、数据归一化与质控
糖酵测压力测试的数据归一化方法与线粒体压力测试相同,推荐使用总蛋白定量法。质控方面需关注:2-DG 注射后 ECAR 是否降至基线以下(验证糖酵解完全阻断)、寡霉素注射后 ECAR 是否出现异常下降(提示细胞毒性)、孔间 CV 是否低于 15%。
五、典型应用场景
糖酵测压力测试广泛应用于以下研究方向:肿瘤细胞 Warburg 效应研究、免疫细胞激活后的代谢转换、药物对细胞糖酵解的抑制效应评估、代谢性疾病中的胰岛素信号通路研究等。
海普诺技术团队已建立标准化的糖酵解压力测试操作流程,欢迎联系获取详细技术文档。
