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摘要:BAPTA-AM(AbMole,M4973,CAS No.:126150-97-8)是经典钙螯合剂 BAPTA(M4944,85233-19-8)的细胞膜通透性酯化衍生物,可进入细胞并在胞内酯酶作用下释放 BAPTA,快速缓冲胞质钙离子浓度。BAPTA-AM(AbMole,M4973)对钙离子具有高选择性(相对镁离子约十万倍),广泛用于胞内钙信号阻断、钙依赖性细胞过程解析与钙超载损伤模型研究。
一、BAPTA-AM的分子作用机制
BAPTA-AM(AbMole,M4973)由 BAPTA 的四个羧酸基团经乙酰氧甲酯修饰而成,疏水性酯化形式可跨膜进入细胞。进入细胞后,胞内酯酶水解酯键,释放出游离 BAPTA,BAPTA(AbMole,M4973)以 1:1 高亲和力结合钙离子,迅速降低胞质游离钙浓度。有文献证实,BAPTA对钙离子的选择性较镁离子高约十万倍,可在生理 pH 下特异性缓冲钙信号而不干扰镁依赖性酶活。与钙离子载体等激动工具互补,BAPTA-AM 提供的是可逆的钙阻断手段:洗去化合物并待其代谢后,胞内钙稳态可逐步恢复。
二、BAPTA-AM在细胞层面研究中的应用
在细胞层面,BAPTA-AM(AbMole,M4973)的常用浓度为 1~50 μM。BAPTA-AM 已在人 T 淋巴细胞 Jurkat 细胞的凋亡研究中广泛应用,10~20 μM 预处理可抑制内质网钙释放引起的线粒体膜电位崩解,使细胞对毒胡萝卜素(Thapsigargin,67526-95-8)或地塞米松(Dexamethasone,50-02-2)诱导的凋亡敏感性明显下降。BAPTA-AM 还在大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤 PC12 细胞的损伤模型中有所应用,涉及阻断钙超载、减轻氧化应激与保护神经元样表型的相关研究。在宫颈癌 HeLa 细胞中,有文献报道 BAPTA-AM 可抑制钙依赖性磷脂酶与蛋白酶活化。BAPTA-AM 也常与钙指示剂Fluo-4 AM(273221-67-3) 联用,作为钙成像实验中的对照处理以验证信号特异性。
三、BAPTA-AM在动物实验研究中的应用
在动物层面,BAPTA-AM(AbMole,M4973)的应用以动物来源的原代细胞为主。BAPTA-AM 已在小鼠原代胰岛β细胞的胰岛素分泌研究中用于区分钙依赖与非钙依赖的胞吐成分,缓冲胞内钙后葡萄糖刺激的胰岛素分泌显著下降。BAPTA-AM 还在大鼠原代皮层神经元的兴奋毒性模型中有所应用,涉及减轻谷氨酸(56-86-0)诱导的钙内流与神经元死亡的相关研究。在大鼠心肌缺血再灌注模型中,有文献报道局部给予 BAPTA-AM 可减轻钙超载导致的心肌损伤。
范例详解
Regenerative Biomaterials. 2026, rbaf124
AbMole 的 BAPTA‑AM(AbMole,M4973,CAS No.:126150-97-8)作为细胞渗透性钙离子螯合剂,在 BV2 小胶质细胞、小鼠原代小胶质细胞体外实验中用于钙信号阻断;清除胞内钙离子,用来验证 Piezo1 通道介导的钙内流在高硬度基质诱导小胶质细胞迁移中的必要性。BAPTA‑AM 处理后,高硬度基质所引发的胞内钙升高被消除,同时 AKT 信号激活、cofilin 去磷酸化、F‑肌动蛋白重组装以及小胶质细胞迁移能力均被显著抑制,证实 Ca²⁺是 Piezo1 下游介导基质刚度感知、调控细胞骨架重塑与细胞迁移的关键中间信号分子。
四、BAPTA-AM相关细胞实验(文献参考举例)
该方案适配胞内钙缓冲与钙依赖性凋亡抑制检测。
细胞系:T 淋巴细胞 Jurkat 细胞或大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤 PC12 细胞
检测指标与方法:BAPTA-AM(1、5、10、20、50 μM)预处理 30 min,加毒胡萝卜素(1 μM,Thapsigargin,67526-95-8)或地塞米松(Dexamethasone,50-02-2)诱导凋亡;Fluo-4 验证胞内钙降低;JC-1 检测线粒体膜电位;Annexin V 流式定量凋亡;Western blot 检测 cytochrome c 释放与 cleaved caspase-3。
浓度:1~50 μM
处理时长:预处理 30 min;诱导后检测 6~24 h
参考文献:Tsien R Y. A non-disruptive technique for loading calcium buffers and indicators into cells. Nature, 1981, 290(5806): 527-528.
*注:上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献调整。
五、BAPTA-AM相关动物实验(文献参考)
该方案适用于动物来源原代神经元的钙超载保护研究。
动物模型:SD 大鼠原代皮层神经元谷氨酸兴奋毒性模型
给药配制:BAPTA-AM 以 DMSO 配制母液,工作液现配现用
给药剂量:10~20 μM 工作浓度
给药方案:原代神经元培养第 7~10 天,BAPTA-AM 预处理 30 min 后加谷氨酸(100 μM)(56-86-0)损伤,检测细胞活力、胞内钙水平与凋亡率,并与未处理组比较。
参考文献:Tsien R Y. New calcium indicators and buffers with high selectivity against magnesium and protons: design, synthesis, and properties of prototype structures. Biochemistry, 1980, 19(11): 2396-2404.
*注:上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献调整。
总结
综上,BAPTA-AM(AbMole,M4973,CAS No.:126150-97-8)作为一种细胞膜通透性钙螯合剂,可用于钙信号阻断、钙超载损伤保护与钙依赖性细胞过程的细胞与动物实验。其高钙选择性与可逆作用特性,为钙信号研究提供了常用干预手段。
*本文所述均为科研试剂,仅供科学研究参考*
参考文献
[1] Tsien R Y. A non-disruptive technique for loading calcium buffers and indicators into cells. Nature, 1981, 290(5806): 527-528.
[2] Tsien R Y. New calcium indicators and buffers with high selectivity against magnesium and protons: design, synthesis, and properties of prototype structures. Biochemistry, 1980, 19(11): 2396-2404.
[3] Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien R Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. Journal of Biological Chemistry, 1985, 260(6): 3440-3450.
[4] Lam M, Dubyak G, Chen L, Nunez G, Miesfeld R L, Distelhorst C W. Evidence that BCL-2 represses apoptosis by regulating endoplasmic reticulum-associated Ca2+ fluxes. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1994, 91(14): 6569-6573.
[5] Pethig R, Kuhn M, Payne R, Adler E, Chen T H, Jaffe L F. On the dissociation constants of BAPTA-type calcium buffers. Cell Calcium, 1989, 10(6): 491-498.

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