熒光鈣Ca2+指示劑（例如Indo-1,Fura-2,Fluo-3和Fluo-4）通常用于監測包括HTS、熒光成像和流式細胞術在內的各種應用中的Ca2+應答。然而，這些染料需要有機陰離子轉運蛋白抑制劑（例如丙磺舒）的存在，以防止許多細胞類型（例如CHO和Hela）的指示劑泄露。有機陰離子轉運蛋白抑制劑對細胞有毒性，其中一些已知是某些GPCR（例如趨化因子受體）的抑制劑。由于這些原因，這些染料的用途是有限的。因此，我們開發了一種超亮無丙磺舒熒光鈣指示劑------Calbryte^TM520AM.Calbryte^TM520AM具有細胞滲透性和非熒光性。一旦進入細胞，Calbryte^TM520AM通過脂酶被加工成Calbryte^TM520。當與Ca2+結合時，Calbryte^TM520產生非常明亮的熒光信號，具有非常高的信號與背景（S/B比率）。

Calbryte^TM520AM熒光鈣指示劑原理

方法：

1. 將100μL/孔細胞接種于37℃培養箱中的96孔黑壁/透明底Costar板中過夜；

2. 將細胞與含有鈣指示劑(5μg/mL)的100μL染料上樣緩沖液在37℃溫育30分鐘至1小時；

3. 然后在有或沒有感興趣的化合物的情況下在 37°C 下再孵育 15 分鐘；

4. 去除染料上樣緩沖液并用200μLHHBS（洗滌條件）或留在孔中（無洗滌條件）；

5. 加入50μL/孔的鈣通量刺激劑，并通過熒光顯微鏡 (Keyence)、FlexStation (Molecular Devices) 或流式細胞儀 (NovCell 3000) 監測鈣通量。

結果：

1.使用丙磺舒誘導CHO-K1細胞鈣通量的研究

ATP誘導CHO-K1細胞內源性P2Y應答。將含有2.5mM丙磺舒的PluronicF127緩沖液中的Calbryte^TM520AM或Fluo-4AM與細胞在37℃溫育45分鐘。10μMATP（終結果）圖像由熒光顯微鏡使用FITC頻道拍攝。

2. 不使用丙磺舒誘導CHO-K1細胞鈣通量的研究

ATP誘導CHO-K1細胞內源性P2Y應答。將含有2.5mM丙磺舒的PluronicF127緩沖液中的Calbryte^TM520AM或Fluo-4AM與細胞在37℃溫育45分鐘。10μMATP（終結果）圖像由熒光顯微鏡使用FITC頻道拍攝。

3.RANTE誘導CHO-CCR5細胞鈣通量的研究

將表達趨化因子受體5(CCR5)的CHO細胞與Calbryte^TM520AM或Fluo-4AM在不同的染料上樣緩沖液中在37℃下孵育1小時，

A) HHBS，含有含有 Pluronic F127，不含丙磺舒。

B) HHBS 與 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒。

C) HHBS，含有 Pluronic F127 Plus 緩沖液，不含丙磺舒。通過 FlexStation 添加 100 nM RANTES（終濃度）之前和之后監測細胞內 Ca2+100秒。

4.阿托品抑制CHO-M1細胞中的鈣通量

將表達 M1 毒蕈堿受體的 CHO 細胞與 Calbryte? 520 AM 或 Fluo-4 AM 在不同的上樣緩沖液中在 37°C 下孵育 1 小時。A) HHBS，含有 Pluronic F127，不含丙磺舒。B) HHBS 與 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒。C) HHBS，含有 Pluronic F127 Plus 緩沖液，不含丙磺舒。將阿托品添加到細胞中并在 37°C 下再孵育 15 分鐘。通過 FlexStation 添加 1 μM 卡巴膽堿（終濃度）之前和之后監測細胞內 Ca2+ 100秒。

5.刀豆蛋白A誘導Jurkat細胞CCE的研究

每孔懸浮 250K Jurkat 細胞于無鈣 HHBS 緩沖液中，然后細胞在 37°C 下用 含有HHBS 和 Pluronic F127 Plus 的 Calbryte? 520 AM 或 Fluo-4 AM 孵育 1 小時。再使用含或不含通道抑制劑辣椒素的 刀豆蛋白 A（終濃度3 μg/ml）與細胞在 37°C 下孵育 10 分鐘。通過 FlexStation 在加入 5 mM CaCl2 前后監測電容性鈣離子（Ca2+）的輸入（CCE），持續 100 秒。

6.通過流式細胞術測定ATP誘導的鈣通量

A

B

將 CHO-K1 細胞與 Calbryte? 520 AM 或 Fluo-4 AM 一起在含有 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒的 HHBS 中于 37°C 孵育 30 分鐘。將細胞從孔中分離并用HHBS洗滌兩次。在添加 ATP 之前和添加 ATP 之后隨時間推移通過流式細胞儀獲取基線。A)向細胞中添加 0 μM、1 μM 或 10 μM ATP。圖表上的箭頭表示添加 ATP 和實際分析之間的時間。B)熒光信號隨時間的變化。時間0是ATP刺激時間，初始檢測相對于刺激大約30秒。

結論：

1. Calbryte? 520 AM 使用熒光顯微鏡、FlexStation 和流式細胞儀監測CHO-K1、CHO-M1、CHO-CCR5 和 Jurkat 細胞中的Ca2+通量,比Fluo-4 AM 產生更明亮的信號（增加 3-4 倍）和更高的 S/B 比率（增加 3-4 倍）；

2. 如果沒有丙磺舒，Fluo-4 AM 無法檢測 CHO 細胞中的 Ca 2+通量，但是 Calbryte? 520 AM 仍能獲得良好的細胞滯留率和 S/B 比值。

3. 在 Calbryte? 520 AM 和 Fluo-4 AM 培養的細胞中， Ca2+通量刺激劑或抑制劑的EC50計算值相當。