亚细胞结构超高分辨显微成像系列：高尔基体荧光染料介绍
2026-01-19 来源:本站 点击次数:73
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，帮助大家更快速地选择合适的染料。这一期我们将对高尔基体荧光染料进行简单的介绍。
高尔基体
高尔基体（Golgi apparatus/Golgi complex）是由一系列扁平、封闭的膜囊（cisternae）堆叠而成的结构，常分布在细胞核附近、内质网与细胞膜之间，是细胞内蛋白质加工、分类、包装及分泌的关键“中转站”，同时参与脂质的合成与运输。它是真核细胞中重要的膜结构细胞器，广泛存在于动物细胞、植物细胞及真菌细胞中（原核细胞无高尔基体）。
1、Golgi-Tracker Green II高尔基体绿色荧光探针
Golgi-Tracker Green II也称NBD C6 Ceramide、C6 NBD Ceramide、NBD-ceramide，是神经鞘脂类荧光探针中的一种，常用于细胞生物学研究中对高尔基体的染色标记。其分子式为C₃₀H₄₉N₅O₆，CAS号为86701-10-2或94885-02-6，分子量为575.74。Golgi-Tracker Green II是采用NBD进行荧光标记的C6-ceramide，Ceramide或其类似物可以选择性地和高尔基体结合，因此荧光标记的Ceramide可以用作高尔基体特异性的荧光探针。其检测时最大激发光波长为466nm，最大发射光波长为536nm，可用作活细胞和固定细胞的高尔基体特异性荧光染色，对于细胞器之间的脂质运输和活细胞中的脂质代谢研究和实时观察活细胞中高尔基体形态的变化有很好的效果。
2、BODIPY FL C5 Ceramide
BODIPY FL C5 Ceramide是一种高性能的高尔基体特异性荧光探针，也属于神经鞘脂类荧光标记物。它以C5神经酰胺（Ceramide）为骨架，结合BODIPY FL荧光团（C₉H₇BF₂N₂类荧光染料），分子式为C₃₁H₃₈BF₂N₃O₃，分子量约537.46。其最大激发波长约504nm，最大发射波长约511nm（绿色荧光），抗光漂白能力强，适合长时间动态成像（如活细胞高尔基体形态变化追踪），光稳定性显著优于NBD标记的神经酰胺（如Golgi-Tracker Green II），可用于活细胞染色（无需固定），也兼容甲醛固定后的细胞/组织染色；适用于哺乳动物细胞、酵母等多种样本类型。
3、Texas Red C5 Ceramide
Texas Red C5 Ceramide是一种红色荧光标记的高尔基体特异性探针，同样属于神经鞘脂类荧光染料。它以C5神经酰胺（Ceramide）为靶向骨架，偶联Texas Red荧光团（罗丹明衍生物），分子式为 C₄₁H₄₅N₃O₇S，分子量约727.88。它的最大激发波长约590nm，最大发射波长约610nm（橙红色荧光），荧光亮度高，斯托克斯位移适中（20nm），与绿色荧光探针（如FITC、BODIPY FL）无光谱重叠，且背景荧光低，信号对比度高，可用于活细胞染色（无需固定），也兼容甲醛/多聚甲醛固定的细胞、组织切片，适用于哺乳动物细胞、昆虫细胞及部分植物细胞。Texas Red C5 Ceramide凭借红色荧光通道的优势和优异的特异性，成为多色成像实验中标记高尔基体的优选探针，尤其适合需要同时观察多个靶点的复杂实验设计。
4、CellLight™高尔基体–GFP（绿色荧光）/RFP（红色荧光）
CellLight™高尔基体-GFP/RFP(BacMam 2.0)是人高尔基体驻留酶（N-乙酰半乳糖氨基转移酶）和emGFP的融合构建体，可准确、特异地靶向细胞高尔基体-GFP/RFP。这种融合构建体包装在昆虫病毒杆状病毒中，不会在人类细胞中复制，生物安全等级(BSL)1级，被指定为可以在大多数实验室中安全使用。BacMam技术可高效、超低毒性转导/转染大多数哺乳动物细胞类型，包括原代细胞、干细胞和神经元。但这种试剂也有其局限性，与所有转染/转导技术一样，BacMam方法无法以同等效率转染/转导所有细胞，因此不太适合细胞群研究或自动成像/计数。CellLight™试剂非常适合细胞或亚细胞共定位实验，以及需要特殊分辨率的细胞功能研究，在多重分析实验或共定位研究中，可共转导多种BacMam试剂。
5、RhoNox-1
RhoNox-1是⼀种高选择性“点亮型”荧光探针，专门用于特异性检测不稳定的⼆价铁离⼦，当RhoNox-1与Fe2+(铁离⼦)反应后，可以⽣成⼀种不可逆的橙⾊(红⾊)荧光产物(Ex/Em：540/575nm)，它的分子式是 C₂₈H₃₁N₂O₄⁺，分子量为459.56。FeRhoNox-1具备细胞膜通透性，因此可以很好的进⼊到细胞内部且不会对细胞造成明显损伤，适⽤于活细胞内 Fe2+的检测，并特异性定位在⾼尔基体上，可用于检测MMNK1、KKU- 213等细胞系中的不稳定铁池水平，也能分析OVA诱导的过敏性腹膜炎大鼠细胞中的铁代谢状况。在基于芬顿反应的大鼠肾癌模型中，它曾被用于检测肾脏近端小管内Fe²⁺的生成，且信号与羟基自由基生成共定位，为铁过载相关癌变、动脉粥样硬化等疾病的发病机制研究提供了工具。
高尔基体
高尔基体（Golgi apparatus/Golgi complex）是由一系列扁平、封闭的膜囊（cisternae）堆叠而成的结构，常分布在细胞核附近、内质网与细胞膜之间，是细胞内蛋白质加工、分类、包装及分泌的关键“中转站”，同时参与脂质的合成与运输。它是真核细胞中重要的膜结构细胞器，广泛存在于动物细胞、植物细胞及真菌细胞中（原核细胞无高尔基体）。
1、Golgi-Tracker Green II高尔基体绿色荧光探针
Golgi-Tracker Green II也称NBD C6 Ceramide、C6 NBD Ceramide、NBD-ceramide，是神经鞘脂类荧光探针中的一种，常用于细胞生物学研究中对高尔基体的染色标记。其分子式为C₃₀H₄₉N₅O₆，CAS号为86701-10-2或94885-02-6，分子量为575.74。Golgi-Tracker Green II是采用NBD进行荧光标记的C6-ceramide，Ceramide或其类似物可以选择性地和高尔基体结合，因此荧光标记的Ceramide可以用作高尔基体特异性的荧光探针。其检测时最大激发光波长为466nm，最大发射光波长为536nm，可用作活细胞和固定细胞的高尔基体特异性荧光染色，对于细胞器之间的脂质运输和活细胞中的脂质代谢研究和实时观察活细胞中高尔基体形态的变化有很好的效果。
2、BODIPY FL C5 Ceramide
BODIPY FL C5 Ceramide是一种高性能的高尔基体特异性荧光探针，也属于神经鞘脂类荧光标记物。它以C5神经酰胺（Ceramide）为骨架，结合BODIPY FL荧光团（C₉H₇BF₂N₂类荧光染料），分子式为C₃₁H₃₈BF₂N₃O₃，分子量约537.46。其最大激发波长约504nm，最大发射波长约511nm（绿色荧光），抗光漂白能力强，适合长时间动态成像（如活细胞高尔基体形态变化追踪），光稳定性显著优于NBD标记的神经酰胺（如Golgi-Tracker Green II），可用于活细胞染色（无需固定），也兼容甲醛固定后的细胞/组织染色；适用于哺乳动物细胞、酵母等多种样本类型。
3、Texas Red C5 Ceramide
Texas Red C5 Ceramide是一种红色荧光标记的高尔基体特异性探针，同样属于神经鞘脂类荧光染料。它以C5神经酰胺（Ceramide）为靶向骨架，偶联Texas Red荧光团（罗丹明衍生物），分子式为 C₄₁H₄₅N₃O₇S，分子量约727.88。它的最大激发波长约590nm，最大发射波长约610nm（橙红色荧光），荧光亮度高，斯托克斯位移适中（20nm），与绿色荧光探针（如FITC、BODIPY FL）无光谱重叠，且背景荧光低，信号对比度高，可用于活细胞染色（无需固定），也兼容甲醛/多聚甲醛固定的细胞、组织切片，适用于哺乳动物细胞、昆虫细胞及部分植物细胞。Texas Red C5 Ceramide凭借红色荧光通道的优势和优异的特异性，成为多色成像实验中标记高尔基体的优选探针，尤其适合需要同时观察多个靶点的复杂实验设计。
4、CellLight™高尔基体–GFP（绿色荧光）/RFP（红色荧光）
CellLight™高尔基体-GFP/RFP(BacMam 2.0)是人高尔基体驻留酶（N-乙酰半乳糖氨基转移酶）和emGFP的融合构建体，可准确、特异地靶向细胞高尔基体-GFP/RFP。这种融合构建体包装在昆虫病毒杆状病毒中，不会在人类细胞中复制，生物安全等级(BSL)1级，被指定为可以在大多数实验室中安全使用。BacMam技术可高效、超低毒性转导/转染大多数哺乳动物细胞类型，包括原代细胞、干细胞和神经元。但这种试剂也有其局限性，与所有转染/转导技术一样，BacMam方法无法以同等效率转染/转导所有细胞，因此不太适合细胞群研究或自动成像/计数。CellLight™试剂非常适合细胞或亚细胞共定位实验，以及需要特殊分辨率的细胞功能研究，在多重分析实验或共定位研究中，可共转导多种BacMam试剂。
5、RhoNox-1
RhoNox-1是⼀种高选择性“点亮型”荧光探针，专门用于特异性检测不稳定的⼆价铁离⼦，当RhoNox-1与Fe2+(铁离⼦)反应后，可以⽣成⼀种不可逆的橙⾊(红⾊)荧光产物(Ex/Em：540/575nm)，它的分子式是 C₂₈H₃₁N₂O₄⁺，分子量为459.56。FeRhoNox-1具备细胞膜通透性，因此可以很好的进⼊到细胞内部且不会对细胞造成明显损伤，适⽤于活细胞内 Fe2+的检测，并特异性定位在⾼尔基体上，可用于检测MMNK1、KKU- 213等细胞系中的不稳定铁池水平，也能分析OVA诱导的过敏性腹膜炎大鼠细胞中的铁代谢状况。在基于芬顿反应的大鼠肾癌模型中，它曾被用于检测肾脏近端小管内Fe²⁺的生成，且信号与羟基自由基生成共定位，为铁过载相关癌变、动脉粥样硬化等疾病的发病机制研究提供了工具。
图一：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图二：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图三：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图四：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图二：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图三：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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图四：
DAPI（405通道）
Golgi-Tracker Greenl高尔基体染料（488通道）
线粒体Mito-Tracker（555通道）
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