免疫組織化學(xué) (Immunohistochemistry,IHC) 或免疫細(xì)胞化學(xué)(Immunocytochemistry, ICC) 是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理,通過化學(xué)反應(yīng)使標(biāo)記抗體的顯色劑顯色來確定組織細(xì)胞內(nèi)抗原(多肽和蛋白質(zhì)),對組織切片或細(xì)胞標(biāo)本中的某些多肽和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)行原位定性、定位或定量研究的實驗技術(shù)。
標(biāo)本固定
固定(Fixation)是使用化學(xué)試劑處理組織或細(xì)胞,的目的除了使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固,減少或終止內(nèi)源性或外源性細(xì)胞內(nèi)分解酶的反應(yīng),防止組織細(xì)胞自溶,更是為了保存組織或細(xì)胞內(nèi)的抗原性,使抗原不失活,不發(fā)生彌散。較好的固定劑具有滲透性強(qiáng);其次不能使組織發(fā)生過度收縮變形;還需使組織得到一定的硬度,有較好的折光度。
固定劑多種多樣,例如無水酒精對糖原保存較好,容易使細(xì)胞收縮,其性能與95%酒精相似,很少單獨使用,一般只用于糖原的固定不同的抗原對固定液耐受程度不同。丙酮為易揮發(fā)的無色液體,有刺激性氣體??墒沟鞍踪|(zhì)沉淀,滲透性強(qiáng),細(xì)胞收縮嚴(yán)重,對核的固定差廣泛用于酶組織化學(xué)中的各種酶的固定,也有人用于抗原的保存,作為細(xì)胞涂片免疫組化的固定液。
此外,有些固定劑對特殊組織有更好效果,如苦味酸對于頭皮、指甲固定有軟化效果,戊二醛(含有兩個醛基,具有很強(qiáng)的交聯(lián)作用)常用于電鏡標(biāo)本的固定,使用濃度為2.5%,PLP固定液(Periodate-lysine-paraformaldehyde,由過碘酸、賴氨酸和多聚甲醛混合組成的磷酸鹽緩沖液)對于含糖組織抗原保存更好。如上所述我們需要根據(jù)實際情況選擇合適的固定劑。
目前常用的固定劑有中性甲醛液(甲醛飽和水溶液稱為福爾馬林),4%多聚甲醛-磷酸鹽緩沖液。多聚甲醛固定效果溫和,廣泛應(yīng)用于免疫組織化學(xué)研究。甲醛能夠以固體的形式存在,即白色粉末狀的多聚甲醛。將多聚甲醛溶于PB,加熱至60℃(加熱可使多聚甲醛解聚為單體,必要時可滴加少量NaOH促進(jìn)其溶解),加熱攪拌至液體透明為止。
固定方法多種多樣,常用的有浸透法、灌注法、原位法、滴片法、蒸汽法、微波法等,其中以浸透固定和灌注固定效果最好。灌注固定中將灌注針插入主動脈內(nèi)是灌注固定的關(guān)鍵,也是難點。首先準(zhǔn)確找到主動脈,這是此步驟的要點??捎脺厣睇}水將胸腔內(nèi)的血液沖洗干凈,用眼科鑷子輕輕夾住心 外膜(夾的越少越好,以免影響取材)將心臟向左上方提起,即可看清主動脈,又可使灌注針很容易地插入主動脈內(nèi)。插入時動作要慢,針尖方向不要偏向右側(cè),以免刺入右心房,如果感到有阻力,則將針退后、調(diào)整方向重新進(jìn)針,直到進(jìn)入主動脈,灌注針進(jìn)入主動脈后可在心臟的上方看到其位置,灌注針進(jìn)入主動脈的長度最好為3-5毫米。
脫水、石蠟包埋和制片
脫水是指使用脫水劑置換組織中的水分使標(biāo)本內(nèi)處于無水狀態(tài),具體是用梯度乙醇(由低到高)充分脫水,對于一些易脆的組織(如脾、肝臟等)應(yīng)減少高濃度酒精里的停留時間,透明的時間也應(yīng)該控制縮短。
對組織浸蠟時,一般選用56℃-58℃熔點的石蠟,石蠟液與標(biāo)本的比例應(yīng)該為(20-30):1,浸蠟溫度最好不超過60℃,防止抗原的損失。
包埋是指將已浸透石蠟的組織塊置入包埋模具內(nèi),包埋應(yīng)選好角度動作迅速,以便切片時有完整的切面。切片時則要該快則快該慢則慢,及時檢查刀片是否出現(xiàn)缺口,最好使用新刀片以防止蠟帶出現(xiàn)劃痕。包埋后需要快速冷卻,使標(biāo)本與石蠟在短時間內(nèi)凝聚成密度一致的一個整體。
脫蠟和水化
切片分別在二甲苯中10-15分鐘以脫掉組織中的石蠟,使組織恢復(fù)到固定后的正常狀態(tài)暴露出抗原以方便與一抗結(jié)合。若脫蠟和水化不全易出現(xiàn)局灶性反應(yīng)和浸洗不全,而產(chǎn)生非特異性背景著色。脫蠟的效果主要是取決于切片的厚度、二甲苯的溫度、脫蠟時間,或移入恒溫箱加熱脫蠟。
水化的目的是為了洗去溶解的石蠟和二甲苯。二甲苯屬于非水溶液的有機(jī)溶劑,進(jìn)入組織中的二甲苯不能與水溶性染色液相溶,需要通過梯度乙醇把組織中的二甲苯逐步替換出來,使標(biāo)本切片從無水狀態(tài)順利進(jìn)入染色液中進(jìn)行染色反應(yīng)。
抗原修復(fù)
抗原修復(fù)是指暴露抗原被封閉或隱藏的表位,恢復(fù)其原有的空間狀態(tài),提高抗原陽性檢出率的過程。由于組織在甲醛或多聚甲醛固定過程中,發(fā)生了蛋白之間交聯(lián)及醛基的封閉作用,從而掩蓋抗原決定通過抗原修復(fù),使得細(xì)胞內(nèi)抗原決定族重新暴露,提高抗原檢測率。
常用的修復(fù)方法從強(qiáng)到弱一般分為三種,高壓加熱修復(fù)、微波修復(fù)、胰酶修復(fù)。其中高壓加熱修復(fù)這一方法簡便易操作,效果也更好。
胰酶消化修復(fù)法主要用于細(xì)胞內(nèi)的抗原修復(fù)。使用0.1%氯化鈣(pH 7.6)制成0.05%-0.1%胰酶液,37℃孵育切片15-30分鐘,陳片應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長時間。
使用高壓加熱修復(fù)對于修復(fù)溫度(92-98℃以上)和時間的把握十分重要,溫度越高修復(fù)時間越短,溫度與修復(fù)時間呈負(fù)相關(guān)。修復(fù)結(jié)束后注意室溫冷卻,讓蛋白自然復(fù)性。其次,盡量使用過量的抗原修復(fù)液,防止高溫液體揮發(fā)干涸,對切片造成不可逆的損傷。
滅活內(nèi)源性過氧化物酶和生物素
在傳統(tǒng)的親和素-生物素-過氧化物酶復(fù)合物法(ABC法)和鏈霉親和素-過氧化物酶法(SP法)中,免疫組化反應(yīng)容易受到內(nèi)源性過氧化物酶和生物素的干擾,必須用過氧化氫和卵白素等進(jìn)行滅活和封閉。滅活內(nèi)源性過氧化物酶一般用3%過氧化氫滅活約10分鐘左右,用甲醇配制過氧化氫更適合于保護(hù)抗原和固定組織。
血清封閉
目的為了防止一抗與組織的非特異性結(jié)合,造成假陽性。
切片清洗
PBS洗滌是為了去除未反應(yīng)的抗體和其他雜物,以減少非特異性反應(yīng)引起的背景著色和雜物污染,因此應(yīng)該充分洗滌,特別是一抗孵育后。一般使用PBS洗滌3次,每次5分鐘。
DAB顯色
DAB顯色液(3,3’-二氨基聯(lián)苯胺)終產(chǎn)物為棕黃色或棕褐色,為免疫組化最常見的的顯色液。DAB顯色的棕黃色色原穩(wěn)定性好,不溶于有機(jī)溶劑,可長期保存而不褪色。背景的深淺和特異性染色的深淺都可以由DAB孵育條件決定。DAB顯色時間不是固定的,主要由顯微鏡下控制顯色時間,到出現(xiàn)特異性染色較強(qiáng)而背景著色較淺時即可沖洗。
DAB顯色時間很短(如幾秒或幾十秒)就立即出現(xiàn)很深的棕褐色,這可能說明一抗?jié)舛冗^高,需要適當(dāng)下調(diào)抗體濃度;若很短時間就出現(xiàn)深背景,有可能非特異性蛋白封閉不全,需要延長封閉時間;DAB顯色時間很長(如超過10分鐘)才出現(xiàn)陽性染色,可能是一抗體濃度過低或者封閉時間過長。貼片后梯度酒精脫水透明中性樹脂封片后拍片即可。
常見問題與解決方案
缺乏染色
下圖樣本是正常人肝血管組織,目標(biāo)蛋白是α-平滑機(jī)動蛋白,A圖是我們想得到的結(jié)果,B圖是做出來的實驗結(jié)果,與A圖相比,在紅圈處并沒有檢測到抗原。
高背景
下圖樣本是小鼠皮下移植瘤組織,目標(biāo)蛋白LYVE1,A圖是我們想得到的結(jié)果,B圖是做出來的實驗結(jié)果,與A圖相比,B圖背景高。
染色不正確
下圖樣本是人小腸粘膜組織,目標(biāo)蛋白IL-10,A圖是我們想得到的結(jié)果,B圖是做出來的實驗結(jié)果,在與A圖相同位置的B圖中沒有檢測到抗原,反而在組織邊緣檢測到組織表達(dá)。
整理自網(wǎng)絡(luò)