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编号:36897
免疫组化基本技术.PPT
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    免疫组化基本技术

    倪 灿 荣

    主要内容

    一、人体组织标本的取材

    二、动物组织标本的取材

    三、取材注意事项

    四、细胞标本的准备

    五、组织的固定、脱水、透明和包埋

    六、切片

    七、组织与细胞材料的保存

    概述

    免疫组织化学(Immunohistochemistry; IHC)技术是一门综合性技术,除了具备优质、高效,特异的一抗,敏感的检测方法,稳定的显示系统外,还需要掌握组织标本或标本的取材、固定、包埋、切片,以及IHC前的处理,内源性酶的消除方法,非特异背景的消除方法,怎样防止IHC染色过程中的脱片。

    一、人体组织标本的取材

    手术切除标本,各种活检穿刺标本和尸体解剖标本。

    1.手术切除标本的取材:

    抗原在组织中的分布常不均一,取材时应考虑:主要病灶,病灶与正常组织交界处,远离病灶的正常组织。

    组织大小:长1cm×宽1cm×厚0.2~0.3cm。

    2.各种小组织的活检取材:

    它不仅体积小,取材困难,不易取到主要病灶,因此对标本的处理应特别慎重,及时固定,包埋时要平整。

    2.注意防止人为因素的影响

    刀和剪要快,刀要足够长。

    3.组织块的大小

    厚为0.1~0.3cm,大小可根据需要而定

    4.动物和人体组织的取材位置

    要视研究目的,观察部位而定

    5.取材时间

    原则上,应尽快取材,但比较大的手术标本如胃、肺、肠等器官,最好先固定后取材。

    6.注意包埋方向

    7.边缘标记

    8.保持材料的清洁

    9.切除不需要的部分

    10.明确编号,登记

    11.骨组织还需脱钙

    四、细胞材料的准备

    细胞的取材和制片法:

    1.印片法:常用于活检或手术切除标本。将新鲜标本沿病灶中心剖开,将病灶区轻压于载玻片上,吹干后立即固定20~30min。

    优点:操作简单,抗原保存好

    缺点:细胞厚薄不均,IHC染色易引起背

    景染色。

    2.穿刺吸取法

    3.沉淀法主要用于胸水、腹水、尿液、脑脊液等体液多而细胞较少的标本。

    (1)常规细胞玻片制片法

    (2)单核细胞分离法

    3.制备细胞玻片应注意

    (1)易脱片;

    (2)细胞应集中在直径0.6~1.0cm的圆圈内,总数105-106;

    (3)富于粘液的标本,未经处理不宜做IHC。

    4.活细胞标本的制备法

    培养的活细胞可分贴壁和悬浮二种。贴壁细胞可将

    (1)细胞大量培养后,经消化将细胞制成悬液(106)涂在涂有切片粘合剂的载玻片上,凉干后固定。

    (2)将细胞直接培养在盖玻片上。

    (3)将细胞直接培养在6孔或9孔板上,经固定后可行IHC。

    五、组织标本的固定

    1.目的

    (1)防止组织细胞的死后变化,防止自溶和腐败,以保持组织细胞的固有形态。

    (2)使细胞内的蛋白质、脂肪、糖和酶等各种抗原成份转变成不溶性物质,以保持它原有的结构与生活时相仿。

    (3)使组织中的各种物质沉淀和凝固起

    来而产生不同的折射率,造成光学

    上的差异,以便染色后易于鉴别和

    观察。

    (4)固定剂兼有硬化作用、使组织硬化、增加组织硬度、便于制片。

    (5)防止细胞过度收缩或膨胀而失

    去其原有形态结构。

    (6)经过固定的组织能对染料产生

    不同的亲和力而着色清晰,便

    于辨认。

    2.固定液的种类

    (1)甲醛固定液

    10%福尔马林

    10%中性福尔马林

    10%中性缓冲福尔马林

    (2)4%多聚甲醛固定液

    (3)Bouin S液及改良Bouin S液

    (4)Zenker S液

    重铬酸钾25mg

    氯化汞10g

    冰醋酸50ml

    蒸馏水800ml

    (5)Zamboni S液

    多聚甲醛20g

    饱和苦味酸150ml

    PB液至1000ml

    (6)PLP固定液:过碘酸-赖氨酸-多聚甲醛固定液。该固定剂较适合于富含糖类组织,对超微结构及许多抗原的抗原性保存较好。

    (7)PLPD固定液取PLP固定液25ml,加

    入2.5%重铬酸钾25ml。

    (8)Kanovsky S液

    (9)Methacarn固定液甲醇60ml,氯仿

    30ml,醋酸10ml,混均后4℃保存备

    用,对核内抗原的保存效果较好。

    (10)PEG液

    (11)0.4%对苯醌

    (12)碳二亚酰胺-戊二醛(ECG-G)液

    (13)丙酮及醇类固定剂丙酮、乙醇

    类固定剂其固定原理主要是对蛋白

    质的沉淀而发生固定作用。

    3.固定方法的选择及注意事项

    (1)大小2cm×2cm×0.3cm

    (2)及时固定

    (3)固定时间固定时间要视组织块的厚薄,固定液的种类及浓度,温度而定,原则上,组织块大小与固定时间成正比,固定液的穿透力及浓度与固定时间成反比。

    (4)组织固定后必须彻底冲洗。

    六、组织脱水、浸蜡及包埋

    1.目的由于石蜡不溶于水和醇类试剂,只溶解在二甲苯类试剂中。因而,组织经固定和水洗后含大量水分,需用乙醇类试剂进行脱水,水脱完后,组织内含有大量的乙醇,还必须用能溶解乙醇的二甲苯来置换,最后经浸蜡,组织细胞内被大量石蜡支称,才使组织能用于石蜡切片。

    2.脱水剂的种类:非石蜡溶剂的脱水剂和脱水兼石蜡溶剂的脱水剂。

    常用的脱水剂:(1)乙醇;(2)丙酮;(3)正丁醇;(4)淑丁醇;(5)环乙酮;(6)松脂醇;(7)二氧陆环。

    3.常用的透明剂:(1)二甲苯;(2)甲苯;(3)苯;(4)香柏油;(5)苯甲酸甲酯;(6)氯仿;(7)冬青油;(8)苯胺油

    4.原则脱水方法甚多,一般需逐级进行脱水,否则可引起组织强烈收缩,组织变形。

    在脱水完全的前提下,组织的透明必须彻底,但不能过长,否则会引起组织切片困难。

    5.常规石蜡包埋过程

    (1)脱水:75%、85%乙醇,95%Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ乙醇,无水乙醇Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

    (2)透明:二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ、二甲苯Ⅲ

    (3)浸蜡:石蜡Ⅰ、石蜡Ⅱ、石蜡Ⅲ

    (4)石蜡包埋:修蜡块,标号

    6.根据本实验室经验各种不同类型组织

    的石蜡包埋条件

    (1)大动物组织(狗、兔、小儿尸检)脱水、透明和浸蜡时间

    75%乙醇30~120min,85%乙醇30~120min,95%乙醇Ⅰ 2h,95%乙醇Ⅱ 2h,95%乙醇Ⅲ过夜,无水乙醇Ⅰ30~60min,无水乙醇Ⅱ30~60min,无水乙醇Ⅲ60min~120min,二甲苯Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ各15min(可视观察结果而定),石蜡Ⅰ30min,石蜡Ⅱ1~2h,石蜡Ⅲ2~3h。

    (2)小动物组织脱水、透明和浸蜡时间

    75%乙醇30min,85%乙醇30min,95%乙醇Ⅰ1h,Ⅱ1h,Ⅲ过夜或2h,无水乙醇Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ各30min,二甲苯Ⅰ15min, Ⅱ10min,Ⅲ10min(肉眼观察),石蜡Ⅰ30min,石蜡Ⅱ30min,石蜡Ⅲ1~2h。

    (3)活检或手术切除标本的脱水透明和浸

    蜡时间

    75%乙醇30min,85%乙醇1h,95%乙醇Ⅰ1h,Ⅱ1h和Ⅲ4h或过夜,无水乙醇Ⅰ30min,Ⅱ1~2h和Ⅲ4h,二甲苯Ⅰ30min,Ⅱ30min和Ⅲ1h。

    七、组织切片

    切片可分石蜡切片、冰冻切片、火棉胶切片,IHC切片要求不同与常规切片,需连续有序,防止脱片等特殊要求。

    1.切片前的准备工作

    (1)载玻片的清洁:市售载玻片需经清洁液泡24h,流水冲洗,系列乙醇浸泡,凉干涂胶,如需开展原位杂交,还需将玻片240℃烤2h。

    (2)切片粘合剂的种类

    多聚赖氨酸(分子量300KD):0.5%浓度。

    APES试剂(3-氨基、丙基三氧基硅烷):干净载玻片→丙酮5min →APES(1ml+50ml丙酮):用镊子夹住浸入APES试剂1~3次→纯丙酮洗二次→干燥玻片→用铝箔包好,室温或4℃保存备用。

    铬矾明胶液:

    铬矾0.5g明胶5gH2O2 1000ml

    甲醛明胶液:

    40%甲醛2.5ml明胶0.5g H2O2 100ml

    2.石蜡切片:

    3.冰冻切片:IHC冰冻切片,ISH冰冻切片

    (恒冷箱冰冻切片机和开放式冰冻切片机)

    4.切片要求及注意事项:

    (1)连续切片按序贴在玻片的下1/3。

    (2)52-60℃烤片18h。

    (3)切片厚2~4μm。

    (4)切片刀要快

    (5)编上号

    (6)切片可在4℃保存数年(石蜡切片)

    (7)冰冻切片后需凉干后立即固定

    (8)冰冻切片分固定和新鲜组织,固定组

    织需经庶糖处理24h,冰冻切片。

    (9)冰冻切片固定后-80℃保存备用

    八、组织与细胞材料的保存

    1.冷冻保存:

    -80℃,-145℃,-198℃

    组织应在离体30min内,快速取材,放入专用冷冻管中,并编上号,登记在册。

    2.新鲜组织经适当固定后,装入冻存管

    中,-80℃冻存。

    3.蜡块的保存

    4.活细胞的保存可根据需要将细胞直接培养在盖玻片上,9孔板上的细胞可经固定后-80℃保存备用,大容量培养的细胞收集冻存在液氮中。

    第二部分

    IHC的一些基本技术

    主要内容

    一、实验的设计

    二、石蜡切片的脱蜡至水

    三、内源性酶的消除方法

    四、IHC的非特异性染色

    五、抗原的暴露和修复

    六、抗体的购置及注意事项

    七、抗体最佳稀释度的测定和保存

    八、显示系统及衬染剂的选择和配制

    九、IHC常用缓冲液

    一、实验的设计

    1.查阅相关文献,列出要做的IHC指标,根据经费情况,选择相关公司购置特异性抗体和检测试剂。

    2.列出IHC实验操作流程,选择何种IHC前

    处理方式。

    3.通过预实验寻找第一抗体的最佳稀释度,应设置何种对照。

    4.每批实验应用同一稀释度的一抗,孵育

    时间和温度,同一的显色时间。

    5.列出阳性判定的标准

    6.预期达到的目标

    二、石蜡切片脱蜡至水

    冰冻切片从-80℃取出,凉干或电吹风吹干后可直接进行免疫组化标记。石蜡切片需经如下脱蜡才能做IHC。

    二甲苯Ⅰ10min,二甲苯Ⅱ10min,二甲苯10minⅢ,无水乙醇2min,95%乙醇2min,85%乙醇2min,75%乙醇2min,流水冲洗。

    三、内源性酶的消除方法

    (一)内源性过氧化物酶的消除方法:

    1.0.3%~3%H2O2甲醇液20min

    2.1% H2O2 20min

    3.3%苯肼溶液37℃1h

    4.0.075%盐酸甲醇液30min

    (二)内源性碱性磷酸酶的消除方法

    1. 10%醋酸10min

    2. 0.5mol/L碳酸氢钠(pH9.0) 20min

    3. 1mol/L左旋咪唑20min

    (三)内源性生物素的消除方法

    1.用2-甲基-D苷露糖饱和生物素

    2.先用25μg/ml卵白素孵育15min,PBS洗10min,移至生物素饱和液中处理15min,PBS洗15min。

    四、IHC的非特异性染色

    1.特异性抗体不纯

    2.抗体免疫球蛋白所带电荷与检测组织所带电荷差异很大,可引起非特异染色。

    3.IgG的交叉反应

    4.共同抗原决定簇

    5.单一决定簇抗体的异质性

    6.特异性抗原弥散

    7.IgG受体干扰

    8.鼠源性抗体检测鼠源性组织

    解决方法:

    1.用正常二抗血清吸附

    2.将组织用酶消化或抗原修复

    3.二抗用木瓜酶将抗体结合部Fab切除

    4.高度稀释特异性一抗

    五、酶消化和抗原修复

    1.为什么要进行酶消化和抗原修复?

    (1)固定液的影响 自1893年Ferdinand Blum创立组织固定以来,为了避免组织固定液对抗原决定簇的影响,已经寻找到几十种固定液,目的就是为了对一定抗原起到保护作用,同时还能获得良好的组织形态结构。

    目前无一种固定液适用于所有的抗原,从组织细微结构的保存,稳定、简便和廉价综合评估上,甲醛最优。

    甲醛使蛋白质发生凝固,自身和之间会发生交联,交联时会使蛋白质的四级和三级结构的折叠方向发生改变,使蛋白质苯环结构上的抗原决定簇发生改变,而影响检测。

    (2)抗体制备的影响

    2.酶消化

    (1)原理:

    1)去除覆盖于抗原决定簇表面的杂蛋白

    2)断交联

    (2)蛋白酶的种类

    胰蛋白酶0.05%~0.1%胰蛋白酶加入等量的氯化钙,用0.1N NaoH调pH至7.8。消化时间37℃ 30min。

    胃蛋白酶0.4%胃蛋白酶,用0.1N HCI稀释,消化时间37℃ 30~180min。......(后略) ......