免疫組化技術

免疫組化技術

免疫組織化學(Immunohistochemistry)又稱免疫細胞化學。它是組織化學的分支,它是用標記的特異性抗體(或抗原)對組織內抗原(或抗體)的分布進行組織和細胞原位檢測技術。

基本介紹

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前言

發展介紹

——1941年 Coons 首先用螢光素標記抗體—檢測肺組織內的肺炎雙球菌獲得成功。
—— 60年代 Nakane建立酶標抗體技術——鐵蛋白標記Ab技術。
—— 70年代 Stemberger 改良上述技術,建立辣根過氧化物酶——抗體過氧化物酶(PAP)技術,使免疫細 胞化學得到廣泛套用。
—— 80年代 Hsu 等建立了抗生物素—生素(ABC)法之後,免疫金—銀染色法、半抗原標記法、免疫電鏡 技術相繼問世。
—— 90年代 分子雜交技術原位雜交技術、免疫細胞化學分類方法迅速發展。
——2000年 各種免疫組化技術更加成熟,使免疫組化技術成為當今生物醫學中形態、功能代謝綜合研究的 一項有力工具。其套用範圍深達醫學各個學科,是目前生命科學工作者應該掌握的基本技術之一。

技術分類

(1)根據染色方式分成:① 貼片染色
② 漂浮染色
(2)根據Ag—Ab結合方式分成:
① 直接法
② 間接法
③ 多層法
(3)按標記物的性質分成:
免疫螢光技術(免疫螢光法)
免疫酶技術(酶標抗體法、橋法、PAD 法、 ABC法)
③ 免疫金屬技術(免疫鐵蛋白法、免疫金 染色法、蛋白A金法)

標記物

(1)必要性:組織細胞內Ag—Ab結合反應一般是不可見的,若在鏡下檢測,則必須具有可視性標記物。
(2)常用標記物
螢光素:最常用的是異硫一氰酸螢光素(Fluorescein isothiocyanate ,FITC) —— 螢光顯微鏡下 呈綠色螢光
四乙基羅達明(rho—damine RB200)——螢光顯微鏡下發橙紅色螢光
② 酶:辣根過氧化物酶、鹼性磷酸酶。
③ 生物素:(Biotin)
鐵蛋白金等:主要套用於免疫電鏡。其他:如同位素(因涉及污染和防護難一般不用)

套用

凡是組織細胞內具有抗原性的物質,如肽類、激素、神經遞質細胞因子受體表面抗原等等均可用免疫組織化學方法顯示,因而目前在基礎與臨床科研中被廣泛套用。最近幾年,分子生物學研究異常活躍,但最終還要歸到形態上來。用免疫組織化學方法對所研究的大分子分子進行定位,進而深入研究其功能。

免疫組織化學

染色方法
1.直接法
螢光素直接標記特異性抗體(—抗)上,標記抗體與抗原結合(在切片上)螢光顯微鏡下觀察→檢測抗 原。
△ 酶標抗體要顯示後鏡檢。
直接法優點:簡單,時間短,特異性強。 缺點:靈敏度低,所需抗體量大(不經濟)。 套用:基本不用!
2.間接法 螢光素標記在二抗上(二抗:抗產生一抗動物的 IgG抗體)。
※顯色後鏡檢
特點:較直接法靈敏,可標記一種抗體→ 鑑定多種抗原。
3.非標記Ab橋法:
“橋法”是酶標記抗體的改進,經過三次抗體,其二抗為未標記橋抗體。
(1)單橋法
(2)雙橋法
在三抗之後,將二抗和三抗再重複一次,
可增大染色強度。
★ 特別提示:注意動物種屬關係
4.PAP法(過氧化物酶—抗過氧化物酶法 Peroxidase anti—peroxidase method, PAP法)
~ 是橋法的改良,既先形成PAP複合物→抗原—抗體—抗IgG抗體—PAP複合物。
該法簡化了操作步驟,提高了靈敏度,所染標本可長期保存。
5.ABC法(親和素—生物素—過氧化物酶複合物法,Avidin—biotin—peroxidase Complex method,ABC 法)
Avidin: 親和素,一種糖蛋白,其上有4個與生物素相結合的位點。
Biotin : 生物素—維生素H,兩者親和力巨大,牢不可破。
ABC法與PAP法的區別是:以ABC複合物代替PAP複合物。
(1)ABC複合物的製備:
(2)ABC法反應原理
6.SP或SAP法(過氧化物酶標記的鏈霉卵 白素或過氧化物酶標記的鹼性磷酸酶染 色) Streptavidin/peroxidase or strepta- vidin/alkaline phosphatase)
※ 該法是ABC法基礎上的進一步改良,使卵白素與鏈霉(而非生物素)結合,而後再結合PO 。
它有4個亞基可與生物素結合,靈敏特異, 背景低,成本低。
現在還有plus盒。優點是:更簡便,放大倍數↑,等電點中性更適合組織。分子量小,穿透力↑。
7.蛋白A—金法(Protein—A gold method)
~多用於電鏡
8.雙重組化染色法
套用雙重免疫組織化學激素可在同一張切片,同一細胞或亞細胞結構內同時顯示兩種不同的抗原。
9.免疫金—銀染色
(Immunogold—silver staining IGSS)
固定——見前述
注意事項:
1.固定劑的選擇:因組織而不同,注意質量和
性能。
2.固定方式的選擇:① 浸漬固定(參考文獻)
② 灌注固定(+後固定)
③ 蒸汽固定
免疫組化染色步驟(以ABC法為例)
1.切片脫蠟入水,入PBS 洗三次/15分鐘。
2.封閉內源性過氧化物酶。用新配置的0.3%H2O2 (在PAS或0.05Tris—HCL緩衝液PH7.6中或甲醇中)室 溫,30 分鐘。
3.水洗,入PBS,洗三次,每次5分鐘。
4.減少非特異性著色用稀釋20倍的正常血清(產生二次抗體動物血清!),室溫,30分鐘。
5.滴加第一抗體,4℃過液或室溫5′~1 hour。
6.0.1MPBS,洗三次,每次5分鐘。
7.滴加第二抗體,室溫15′~ 60′。
8.0.1MPBS 洗淨,洗三次,每次5分鐘。
9.滴加ABC複合物,室溫15~60分鐘。
10.0.1MPBS 洗三次,每次5分鐘。
11.0.05M Tris –HCL 5~10分鐘,此步可省略。
12.DAB—H2O2 顯色:用0.01%H2O2的DAB溶液,室溫5~30分鐘,隨時鏡檢(DAB用時新配)
13.自來水洗淨。
14.用Mayer 蘇木素或0.5%甲基綠,復染胞核(可不染)。
15.常規脫水、透明、封固、鏡檢。
結果:棕褐色反應產物代表抗原X的定位。
免疫組化染色基本技術及注意事項
1.實驗計畫
① 根據課題的內容選用動物,選用配套的Ab。如Ab—I鼠抗人的抗體,與其他種屬間無 交叉,則不能用其他 動物,而且Ab-Ⅱ必須是羊抗鼠,若PAP法Ab-Ⅲ必須來源於鼠,否則不能連線成複合物。
② 若要比較染色深淺在對照組與實驗組間的差異,在貼片方面最好貼於同一張載片上,否則無可比性。
③ 選用的試劑可靠,貨源充足,隨時可取。
2.Ab稀釋度 (如系購買的藥盒有工作液和原液)
(1)工作液:無須稀釋
(2)原液:
① 應參照其提供的工作液濃度進行預試驗驗。
如:工作液濃度為1∶1000, 可選1∶500,1∶1000,1∶1500試驗;
若: 1∶500有背景,1∶1000陽性反應稍淺,可選1∶750進行試驗。
② 原液的保存(—20℃)凍存——應選最佳稀度凍存。
③ 若工作濃度大於1∶500則要先將原液稀釋十倍,而後分裝10μl/瓶→凍存(-20 ℃)於 冰櫃備用。
④ 關於Ab保存應參照說明書。
(3)Ab濃度的選擇
Ab濃度不可太高或太低,因為Ag-Ab結合需在一定濃度範圍內進行,若一方過剩則形成複合物小且少;極 過剩時已形成的複合物亦會解體而呈現假陰性。——並非Ab濃度越高越好。
3.Ab滴片技術
—— 所滴的抗體應與切片上的組織剛好吻合。
[注意] 滴抗體前需把切片上的水弄乾,但不能幹片。
要領:甩淨組織周圍的水。
4.PBS洗滌技術
(1)洗滌的目的
① 保證離子濃度和PH值。
② 減少非特異反應(平時Ab不可靠很純)
(2)方法:洗三次,每次5分鐘。
5.Ab孵育技術
(1)必須在濕盒內進行,以防抗體的蒸發和乾片。
(2)溫度與時間 4℃:過夜;
37℃:2 h or 參考說明書
6.光鏡控制顯色方法
(1)室內操作:注意溫度與時間的關係,室溫最宜5分鐘。
(2)染色稍淺亦可拿出,脫水,封片後顏色可加深。
對照組和染色結果的評價
從以下幾 個方面綜合評價:
1.陽性染色特點
① Ag定位,胞漿、胞核、胞膜、間質具有結構性。(非特異性~細胞與組織無區別)
② 染色強度不同:顏色深淺不一(非特異性染色 彌散性均勻)
2.組織切片製作過程的影響
① 固定不良—非特異性染色,顯示不均。
② 邊緣乾燥—非特異性染色(常見),加抗體時勿乾片。
3.人工假象與特異性結果顯示不在同一平面上。
陽性對照:
用已知抗原陽性的切片與待檢標本同時進行免疫細胞化學染色。對照切片呈陽性結果,標為陽性對照。
用確證不含已知抗原的標本作對照,應呈陰性結果,稱陰性對照。其實這只是陰性對照中的一種,陰性對照 還應包括空白、替代、吸收和抑制實驗。
▲ 染色失敗的幾種原因:
(1)所染的全部切片均為陰性結果,包括陽性 對照在內。全部(-)原因可能:
① 染色未完全嚴格按照操作步驟進行;
② 漏加一種抗體,或抗體失效;
③ 緩衝液內含疊氮化鈉,抑制了酶的活性;
④ 底物中所加H2O2 量少或失效;
⑤ 復染或脫水劑使用不當
(2)所有切片均呈陽性反應,原因可能是:
① 切片在染色過程中抗體過濃,或乾燥了。
② 緩衝液配置中未加氯化鈉和PH值不準確,洗滌不徹底。
③ 使用已變色的呈色底物溶液,或呈色反應時間過長。
④ 抗體溫育的時間過長。
⑤ H2O2 濃度過高,呈色速度過快。粘附劑太厚。
(3)所有切片背景過深,原因可能是:
① 未加酶消化處理切片。
② 切片或塗片過厚。
③ 漂洗不夠。
④ 底物呈色反應過久。
⑤ 蛋白質封閉不夠或所用血清溶血。
⑥ 使用全血清抗體稀釋不夠。
(4)陽性對照染色良好,檢測的陽性標本呈陰性反應。
最常見的原因是:標本的固定和處理不當。

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