? ? 首先來談一下免疫組織化學(xué)(IHC, Immunohistochemistry)、免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC, Immunocytochemistry)和免疫熒光(IF, immunofluorescence technic)的共通之處和區(qū)別。
? ? 平常說的免疫組化就是用石蠟切片做的免疫組織化學(xué),樣品是經(jīng)過甲醇或甲醛固定后脫水包埋得到的組織切片。加入一抗二抗,經(jīng)DAB底物顯色,用普通的顯微鏡觀察信號(hào)分布和強(qiáng)度。專業(yè)一點(diǎn),免疫組化包括免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué),即IHC和ICC。ICC與IHC的區(qū)別在于樣品的不同,ICC的樣品是細(xì)胞(提前制作的細(xì)胞爬片),并且常用熒光染色檢測(cè),也可以用酶聯(lián)抗體顯色,最后分別用熒光顯微鏡和普通光學(xué)顯微鏡觀察和拍照。IF技術(shù)所用的樣品范圍廣,可以用石蠟切片、冰凍切片,也可以用細(xì)胞爬片。而IHC多用石蠟切片,因?yàn)槭炃衅鼙3滞暾慕M織型態(tài)和蛋白表達(dá)位置,樣本可大可小。冰凍切片由于不需要經(jīng)過固定、脫水和修復(fù)等過程,蛋白的結(jié)構(gòu)保持地更好一些,步驟也更簡(jiǎn)單快捷,是術(shù)中病理診斷的常用技術(shù)。用IF做ICC和冰凍切片的染色,過程類似。

IHC、ICC和IF的原理有相似之處,本質(zhì)上都是利用了抗原抗體的特異性結(jié)合。IHC和ICC中的“化學(xué)”,顧名思義,是通過化學(xué)反應(yīng)顯色。IF中的“熒光”是通過熒光基團(tuán)被相應(yīng)的激發(fā)光激發(fā)而發(fā)光,從而被檢測(cè)到。不同之處在于,IHC和ICC是通過在二抗上偶聯(lián)HRP(辣根過氧化物酶),以過氧化氫為底物,產(chǎn)生游離氧,后者使無色的供氫體DAB氧化為棕褐色沉淀定位于過氧化物酶所在部位。而IF則是在二抗上偶聯(lián)熒光基團(tuán),在相應(yīng)波長(zhǎng)的激光激發(fā)下而發(fā)出熒光(是熒光染料的特性)。因此,前者用普通的光學(xué)顯微鏡即可觀察到,而后者需要用熒光顯微鏡??梢愿鶕?jù)自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜ミx擇不同的顯微鏡,如果只是簡(jiǎn)單的定位,要求可以低一些,如果需要做準(zhǔn)確一點(diǎn)的定位和定量,需要更高分辨率的顯微鏡。
? ? 我的課題做IHC和多標(biāo)(mIHC)較多,故而,我會(huì)對(duì)IHC的講解更加細(xì)致一些。
? ? 肝臟組織固定收其中的兩個(gè)中等大小的肝葉,用4%多聚甲醛的固定過夜(16~18h)。甲醛使組織中的蛋白交聯(lián),將組織形態(tài)固定住,同時(shí)使組織更致密且硬度增大。1xPBS洗三遍之后進(jìn)行脫水,從75%EtOH開始,一般2~3h即可,如果當(dāng)天來不及脫水(全程約10h),便可以在75%乙醇中過夜,甚至放一周也沒問題。從75%-85%-95%-100%EtOH梯度脫水,是為了防止組織快速收縮,改變了組織形態(tài),使得信號(hào)不容易被檢測(cè)到。由于最后要用石蠟包埋,且組織內(nèi)部和周邊的石蠟最好達(dá)到均質(zhì)的狀態(tài),才會(huì)利于切出完整的組織切片,而且100%乙醇與石蠟不互溶,二甲苯是石蠟的溶劑,所以不能直接通過乙醇直接浸入石蠟,而需要用二甲苯替換出組織中的無水乙醇,最后浸入石蠟中過夜,讓石蠟充分進(jìn)入組織。切片時(shí)選擇5um的厚度,37℃展片和烘片。其實(shí)不必執(zhí)著于時(shí)間,展片的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是切片完全展開沒有褶皺,并且石蠟不能融化,注意貼片時(shí)的手法,一般來說沒有什么問題。烘片的目的是讓組織與玻片完整貼合固定,并且烘干表面和周圍的水,一般來說過夜后第二天收起來就可以了,四度保存。
? ? 下面說一下IHC染色的問題。
? ? 做過IHC的朋友都知道,這個(gè)實(shí)驗(yàn)很耗時(shí)間,一做就是兩天,其中大部分時(shí)間都是零零散散,最重要的工作莫過于等待。個(gè)人認(rèn)為做IHC的關(guān)鍵點(diǎn)在于:洗干凈和二抗的孵育時(shí)間。如果洗不干凈或者二抗孵育時(shí)間過長(zhǎng),肯定會(huì)造成非特異性染色,也就是背景,導(dǎo)致染色質(zhì)量很差,甚至忙活幾天都不能拿到具有分析價(jià)值的結(jié)果。我們做肝臟切片,用5%NGS(normal goat serum)封閉時(shí)間可以長(zhǎng)一些(如果中間有事情),但最少一個(gè)小時(shí)。二抗的孵育時(shí)間是30min,AB complex(avidin+biotin)的孵育時(shí)間也是30min。由于二抗和avidin孵育時(shí)間長(zhǎng)的情況下,會(huì)有非特異性染色,具體的原理,在后面介紹avidin+biotin的時(shí)候再細(xì)講。我們實(shí)驗(yàn)室是固定DAB的顯色時(shí)間是5min,根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度來調(diào)整一抗的濃度。當(dāng)然也可以摸DAB的顯色時(shí)間,但個(gè)人覺得不太好把控。因?yàn)榭贵w的適合濃度是一個(gè)較大的范圍,而DAB的顯色時(shí)間很短。
? ? 用單蒸水和1xTBST洗片子最好放在搖床上搖洗,會(huì)減少背景,親測(cè)管用。再有一點(diǎn)就是畫阻水圈,不要畫太粗太細(xì),更不要畫地太靠近組織,否則滴加的極性試劑遇到油性阻水圈形成的液面會(huì)變高,導(dǎo)致組織邊緣接觸不到試劑而變干,從而有很高的背景。
? ? IHC整個(gè)過程除了洗,我們加的試劑有SP6000(vector)、5%NGS(goat)、Avidin、Biotin、一抗、二抗、A+B complex、DAB。下面說一下試劑的作用原理。SP6000是Vector公司出的試劑,用于封閉內(nèi)源性的過氧化氫酶。由于二抗后面偶聯(lián)的HRP就是一種過氧化氫酶,如果內(nèi)源性過氧化氫酶太多,會(huì)造成非特異性著色。5%NGS是為了封閉內(nèi)源蛋白,因?yàn)槎箤?duì)于一抗的識(shí)別是由于Fc片段,如果其他蛋白也有Fc片段同樣會(huì)被識(shí)別,從而造成非特異性著色。在這里應(yīng)該想到做western blot時(shí)用5%脫脂乳粉封閉,原因之一是為了將NC膜或PVDF膜上的未能結(jié)合蛋白的孔隙封閉住,防止二抗結(jié)合到孔內(nèi)造成背景色,原因之二就是封閉其他的可能會(huì)與一抗結(jié)和的雜蛋白。血清的來源只要與一抗的來源不一樣即可,goat和bovin都可以,因?yàn)橐豢箒碓闯R姷臒o非是mouse或rabbit,選擇一個(gè)通用的更便于實(shí)驗(yàn)。我們實(shí)驗(yàn)室做肝癌,肝臟細(xì)胞中有大量的內(nèi)源性生物素(Biotin),由于二抗之后需要avidin-biotin-HRP的信號(hào)放大過程,前面需要加入外源的avidin封閉內(nèi)源性的biotin(Avidin-Biotin高親和)。由于Biotin是羧化酶的輔因子,Biotin會(huì)結(jié)合到酶的特殊位點(diǎn)上幫助酶發(fā)揮催化作用,再加入Biotin去封閉酶上的biotin的結(jié)合位點(diǎn),在孵育AB complex的過程中才不會(huì)導(dǎo)致過量的biotin結(jié)合到酶的位點(diǎn)上,造成非特異性信號(hào)。WB的二抗上面直接偶聯(lián)HRP,而IHC的二抗上面通過偶聯(lián)Biotin的亞基,利用biotin和avidin的高親和力來提高HRP的量,從而放大信號(hào)。二抗上面偶聯(lián)HRP的量很少,而一抗結(jié)合二抗的數(shù)量有限。一個(gè)二抗結(jié)合一個(gè)biotin,一個(gè)biotin連接一個(gè)avidin,而一個(gè)avidin可以有四個(gè)基團(tuán)連接biotin,于是達(dá)到了信號(hào)放大的目的。
? ? 明確實(shí)驗(yàn)原理不等于能做好實(shí)驗(yàn),個(gè)人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)習(xí)慣非常重要,不僅要心明眼亮,更要手穩(wěn),才能重復(fù)出來高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
? ? 后面會(huì)出一篇多標(biāo)染色和一篇avidin-biotin的結(jié)合原理,敬請(qǐng)期待!