哪些检测方法可以用来测量新陈代谢？

科学家可以使用几种不同的测定法来测量各种环境中的代谢。这些方法包括直接确定代谢率以及检查关键信号转导通路和环境提示（如缺氧和氧化应激）的方法，这些信号和通路可直接影响正常和病理条件下的代谢。

用于评估缺氧和氧化应激的生物标志物和测定法

缺氧和氧化应激是细胞代谢改变的主要诱因和后果。 

• HIF-1α 是一种转录因子，也是细胞缺氧反应途径的主要调节因子，其表达在低 O2 环境下显著上调。可以使用 CST 的 HIF1 抗体通过一系列检测方法（包括蛋白质印迹法和 ELISA）来检查这些变化。HIF-1α 表达水平升高可以提示科学家，细胞或组织在他们的模型系统中可能处于缺氧状态。
• 作为转录因子，HIF-1 可激活多种下游靶标的表达。通过对这些靶标的检查，并结合 HIF-1α 的水平评估，可以确认细胞是否处于缺氧或氧化应激状态。

 

测量线粒体呼吸

线粒体是为主要能源工厂提供服务以支持细胞功能的细胞器。通过将这些中间产物中的电子传递到线粒体内膜上的呼吸链，即可将 TCA 循环中的代谢产物转化成 ATP。检查线粒体呼吸的测定可直接读出细胞代谢活性。

• 可以通过测量线粒体活动的关键生物标记物来检查线粒体呼吸和功能。其中包括 SDHA 和 COX1，以及 Tricarboxylic Acid Cycle Antibody Sampler Kit。

评估线粒体完整性

线粒体的完整性对于调节细胞能量和调节细胞凋亡至关重要。

• 线粒体完整性可通过 Mitochondrial Membrane Potential Assay Kit (II) 中提供的抗体进行测定，并通过检查在细胞凋亡启动期间从线粒体释放到细胞溶质中的生物标记物，包括细胞色素 C。

测量氨基酸代谢

氨基酸是细胞蛋白质的组成部分，也是促进细胞过程的关键营养素。例如，谷氨酰胺是一种重要的代谢燃料，可帮助快速增殖的细胞满足其 ATP 需求。通过 CST 谷氨酰胺代谢相互作用通路，可直接访问用于研究氨基酸代谢的 CST 产品，包括 GLS、IDH1 和 IDH2 等关键酶。

测量 mTOR 活性

雷帕霉素 (mTOR) 的机制靶标是丝氨酸/苏氨酸激酶，一种细胞生长和代谢的主要调节剂。mTOR 整合了细胞外生长因子、细胞因子的信号转导，并充当营养传感器来影响多种细胞过程，包括细胞增殖、存活、细胞生长和蛋白质翻译。

mTOR 存在于两种不同的信号转导复合体中，称为 mTORC1 和 mTORC2，它们主要通过 PI3K/AKT、ERK1/2 和 AMPK 通路接收信号转导输入。mTORC1 的主要下游靶标包括 p70/S6K 和 4E-BP1/2，而 mTORC2 通过 SGK1、PKCa 和 AKT 传递信号。可以使用 CST mTOR 底物小包装组合的试剂来测定 mTOR 信号转导的组成部分，该试剂盒包括：

评估 AMPK 活动：代谢的主要调节因子

AMP 活化蛋白激酶 (AMPK) 是细胞能量稳态的主要调节因子，可调节葡萄糖和脂质代谢。AMPK 磷酸化下游靶标来调节葡萄糖代谢（例如 PFKFB3、GYS1）、脂质代谢（例如 HMGR、ACC1、PLD1）、转录（例如 (HDAC4/5/7、p300、Srebp1)）和细胞生长/自噬（例如 Raptor、ULK1、Becilin-1）。可以使用 AMPK 底物小包装组合中的试剂来查询 AMPK 信号转导的组成部分，该试剂盒包括：

测量 Warburg 效应

Warburg 效应是许多癌症的一种代谢适应，可促进癌细胞的生长和存活。具体而言，即使在有氧气的情况下，癌细胞也倾向于通过糖酵解进行代谢，而不是更有效且更常用的氧化磷酸化通路。几种信号转导通路（包括 PI3K/AKT 和 RAS 的激活）都有助于 Warburg 效应。此外，丙酮酸盐激酶同工酶 M2 (PKM2) 的二聚体形式被认为在 Warburg 效应中起着核心作用。Warburg 效应的一个标志是乳酸产量增加。 

评估胰岛素受体 (IR) 信号转导

胰岛素是控制细胞能量功能（例如葡萄糖和脂质代谢）的主要激素，它通过结合并激活胰岛素受体酪氨酸激酶发挥作用。  

受体激活主要通过 PI3K/AKT 和 ERK1/2 通路诱导 IRS 家族接头蛋白的募集和下游活化，从而影响许多细胞过程。可以使用 CST 胰岛素受体底物小包装试剂盒中的试剂来测定胰岛素受体信号转导的组分，该试剂盒包括：

其他基于化学的测定法来测量代谢

存在几种其他方法来测量细胞中关键代谢过程的水平和活性。这些策略包括：

• 氧化辅因子（包括 NAD+/NADH 和 NADP+/NADPH）的检测，通常通过酶标仪上的细胞提取物的比色分析完成
• 通过细胞裂解产物的 HPLC 或比色测定，对甲基化循环中心成分 S 腺苷蛋氨酸和 S 腺苷蛋氨酸进行定量。

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