基础医学概论基础医学 (52).pdf
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1、免疫组织化学掌握内容掌握内容 免疫组化的基本原理免疫组化的基本原理 免疫组化的免疫组化的基本过程基本过程 免疫组化的染色技术分类免疫组化的染色技术分类 常用的免疫组化的染色原理和方法常用的免疫组化的染色原理和方法 注意事项注意事项免疫组织化学的基本概念免疫组织化学的基本概念ImmunohistochemistryImmunohistochemistry又称免疫细胞化学。它是组织化学的又称免疫细胞化学。它是组织化学的分支,它是用免疫学原理(特异的抗原分支,它是用免疫学原理(特异的抗原抗体反应)来对组织内抗原(或抗体)抗体反应)来对组织内抗原(或抗体)的分布进行原位检测技术。的分布进行原位检测技术
2、。免疫组化的检测原理免疫组化的检测原理免疫组化的检测原理免疫组化的检测原理免疫组化的检测原理免疫组化的检测原理1 1发展简史发展简史 19411941年年Coons Coons 首先用首先用荧光素标记抗体荧光素标记抗体检测检测肺组织内的肺炎双球菌获得成功肺组织内的肺炎双球菌获得成功 6060年代年代NakaneNakane建立建立酶标抗体技术酶标抗体技术 7070年代年代Stemberger Stemberger 改良上述技术,建立改良上述技术,建立过过氧化物酶氧化物酶抗过氧化物酶(抗过氧化物酶(PAPPAP)技术,使免技术,使免疫细胞化学得到广泛应用。疫细胞化学得到广泛应用。8080年代年代
3、Hsu Hsu 等建立了抗生物素的等建立了抗生物素的(ABCABC)法之后,法之后,免疫金免疫金银染色法银染色法、半抗原标记法、免疫电镜技术半抗原标记法、免疫电镜技术相继问世。相继问世。9090年代年代分子杂交技术、原位杂交技术分子杂交技术、原位杂交技术、免疫细胞免疫细胞化学分类方法迅速发展化学分类方法迅速发展 20002000年年各种免疫组化技术各种免疫组化技术更加成熟,使免疫组化更加成熟,使免疫组化技术成为当今生物医学中形态、功能代谢综合研究技术成为当今生物医学中形态、功能代谢综合研究的一项有力工具。的一项有力工具。免疫组织化学的优点免疫组织化学的优点 1 1、特异性强、特异性强免疫组化从
4、理论上讲也是免疫组化从理论上讲也是“一对一一对一”的的组织细胞中抗原的特定显示组织细胞中抗原的特定显示 2 2、敏感性高、敏感性高抗体稀释到几千分之一、上万分之一,抗体稀释到几千分之一、上万分之一,甚至几亿分之一时仍可在组织细胞中与抗原结合甚至几亿分之一时仍可在组织细胞中与抗原结合 3 3、定位准确,形态与功能相结合、定位准确,形态与功能相结合 4.4.方法步骤统一方法步骤统一若掌握一种技术操作方法步骤,则若掌握一种技术操作方法步骤,则一通百通。一通百通。免疫组织化学的基本原理免疫组织化学的基本原理 应用免疫学应用免疫学抗原与抗体特异性结合抗原与抗体特异性结合的原理,的原理,通过化学反应使通过
5、化学反应使标记抗体标记抗体的显色剂的显色剂(荧光荧光素、酶、金属离子、同位素素、酶、金属离子、同位素)显色来确定显色来确定组织细胞内抗原,对其进行定位、定性及组织细胞内抗原,对其进行定位、定性及定量的研究定量的研究基本过程基本过程 抗原提取抗原提取 制备抗体制备抗体 抗体标记抗体标记 制备样品制备样品 免疫前样品处理免疫前样品处理 免疫反应免疫反应 显色反应显色反应 观察分析观察分析 一、一、提取抗原(提取抗原(antigenantigen,AgAg)生物化学各种方法提取抗原生物化学各种方法提取抗原 一类能刺激机体免疫系统使之一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫产生特异性免疫应答应答,并能
6、与相应免疫应答产物,并能与相应免疫应答产物(抗体或抗原受抗体或抗原受体体)在体内外发生在体内外发生特异性结合特异性结合的物质。的物质。基本特性基本特性:一是诱导免疫应答的能力,也就是:一是诱导免疫应答的能力,也就是免疫原性免疫原性,二是与免疫应答的产物发生反应,二是与免疫应答的产物发生反应,也就是也就是反应原性反应原性抗原(抗原(antigen,Ag)表位,抗原结合位点,抗原决定簇(epitope)Ag1234表位A表位B表位C抗原克隆A克隆B克隆C多克隆抗体单克隆抗体抗体蛋白分为抗体蛋白分为V V区和区和C C区,区,V V区高度可变,区高度可变,是识别抗原的区是识别抗原的区域,域,C C区
7、是很保区是很保守的守的二、制备抗体二、制备抗体 即多克隆抗体(即多克隆抗体(PcAbPcAb)单克隆抗体(单克隆抗体(McAbMcAb)和基因工程抗体和基因工程抗体整体水平抗体生成技术细胞工程抗体生成技术基因工程抗体生成技术基因工程抗体生成技术多克隆抗体(抗血清)单克隆抗体嵌合抗体、改形抗体“小型化抗体”(单链抗体)组合抗体库技术噬菌体抗体库技术Ig基因转基因小鼠抗体真核表达技术抗体的制备和选择原则:种属差异越大越好抗体的制备和选择原则:种属差异越大越好抗体的储存抗体的储存新制备或购进的是原液或冻干品,抗血清为新制备或购进的是原液或冻干品,抗血清为全血清,单克隆抗体是培养上清液或腹水。全血清,
8、单克隆抗体是培养上清液或腹水。1、4保存(保存(6个月)个月)2、低温保存(、低温保存(-70 -20 ,5年)年)3、真空干燥保存(、真空干燥保存(5 10年)年)4、稀释的抗体不能长时间保存,在、稀释的抗体不能长时间保存,在 4可存放可存放13天,超过天,超过7天效价显著降低。天效价显著降低。抗体的储存抗体的储存注意:注意:1、保存前需经、保存前需经除菌除菌2、保存液含、保存液含防腐剂防腐剂(浓度低时,应加(浓度低时,应加0.1%-1.5%的牛血清白蛋白作保护剂;必要时需的牛血清白蛋白作保护剂;必要时需要加要加0.01-0.15NaN3防腐剂以延长保存时间;防腐剂以延长保存时间;酶标记抗体
9、酶标记抗体不能用不能用NaN3,会抑制酶的活性),会抑制酶的活性)3、避免反复冻融,分装避免反复冻融,分装(10ul或或 100ul/支)支)抗体稀释的配制:抗体稀释的配制:常用0.01mol/L pH7.4 PBS或 TBS 缓冲液作抗体稀释液。抗体的最佳稀度倍数:由于各种抗体的效价不同,组织中抗原强弱不一,应根据不同情况作适当的调整,以取得中等阳性稀释度为佳,因其既适合于抗原性强和含量多的标本,也可用于抗原性弱的标本。三、抗体的标记物三、抗体的标记物 荧光素荧光素异硫氰酸荧光素(异硫氰酸荧光素(FITCFITC)、异硫)、异硫氰酸罗达明氰酸罗达明(TRITC);(TRITC);德克萨斯红;
10、藻红素等德克萨斯红;藻红素等 酶酶碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶、葡萄碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、半乳糖苷酶等糖氧化酶、半乳糖苷酶等 金属:金属:胶体金、胶体铁、铁蛋白等胶体金、胶体铁、铁蛋白等 亲和素、生物素、放射性同位素等亲和素、生物素、放射性同位素等四、样品的制备四、样品的制备组织材料处理是获得良好免疫细胞组织组织材料处理是获得良好免疫细胞组织化学分析的保障,必须保证要检测的细胞化学分析的保障,必须保证要检测的细胞或组织或组织取材新鲜、固定即使及时、形态保取材新鲜、固定即使及时、形态保存良好、抗原物质的抗原性不被破坏存良好、抗原物质的抗原性不被破坏。标本的主要来源:标本的主要来
11、源:活体组织、各种体活体组织、各种体液、穿刺液、培养细胞液、穿刺液、培养细胞标本的固定与保存好的固定剂除能满足一般组织学固定目好的固定剂除能满足一般组织学固定目的外,还需要:的外,还需要:(1 1)能快速固定抗原)能快速固定抗原(2 2)防止抗原物质扩散)防止抗原物质扩散(3 3)固定后的抗原能被抗体识别,不影响)固定后的抗原能被抗体识别,不影响抗原抗体反应抗原抗体反应 常用:10%福尔马林(酸性)、乙醇、丙酮、甲醛、中性缓冲多聚甲醛、戊二醛 混合固定液:Bouin液,Zamboni液、过碘酸-赖氨酸-多聚甲醛(PLP)固定液固定方法固定方法 细胞表面抗原细胞表面抗原新鲜冰冻切片,后固定于新鲜
12、冰冻切片,后固定于丙酮丙酮 单层细胞、病毒、细菌单层细胞、病毒、细菌冷丙酮、冷乙醇冷丙酮、冷乙醇 细胞悬液细胞悬液先固定,然后离心制成标本先固定,然后离心制成标本 可溶性抗原可溶性抗原甲醛蒸气甲醛蒸气 一般组织一般组织新鲜取材、浸泡固定新鲜取材、浸泡固定切片方法切片方法冰冻切片冰冻切片石蜡切片:石蜡切片:乙醇脱水时间要短;乙醇脱水时间要短;浸蜡要快,温度低于浸蜡要快,温度低于6060;玻片上要用黏附剂玻片上要用黏附剂蜡块尽快切片,密封保存在蜡块尽快切片,密封保存在44;染色前彻底脱蜡染色前彻底脱蜡一般为一般为5m5m盖玻片、载玻片清洗干净,载玻片要涂黏附剂:明胶硫酸铬盖玻片、载玻片清洗干净,载
13、玻片要涂黏附剂:明胶硫酸铬钾法、多聚赖氨酸等钾法、多聚赖氨酸等五、免疫反应前的处理五、免疫反应前的处理1、抗原修复、抗原修复 福尔马林福尔马林固定时,组织中的许多氨基酸残固定时,组织中的许多氨基酸残基在分子内或分子间形成了醛键,使得不基在分子内或分子间形成了醛键,使得不少少抗原决定簇被封闭抗原决定簇被封闭。同时,由于甲醛的聚合作用,使蛋白质分同时,由于甲醛的聚合作用,使蛋白质分子间相互子间相互交联交联形成大分子网络,也导致了形成大分子网络,也导致了抗原决定簇被掩盖抗原决定簇被掩盖。因此,抗原修复是影响免疫组化染色结果因此,抗原修复是影响免疫组化染色结果的基本因素的基本因素抗原修复(Antige
14、n retrieval,AR)技术 抗原修复是指切片免疫组织化学(IHC)前用胰蛋白酶、尿素、表面活性剂、微波缓冲液和金属盐等,使被掩盖的抗原决定簇或变性的抗原重新暴露或抗原性得到一定程度的恢复过程。AR 非加热技术非加热技术:蛋白酶消化蛋白酶消化或酸水解或酸水解 加热技术加热技术:微波、水浴、高压锅:微波、水浴、高压锅酶消化酶消化(1)(1)原理:原理:1)1)去除覆盖于抗原决定簇表面的杂去除覆盖于抗原决定簇表面的杂蛋白蛋白2)2)断交联断交联胰蛋白酶:胰蛋白酶:0.05%0.05%0.10.1胰蛋白酶加胰蛋白酶加入等量的氯化钙,用入等量的氯化钙,用0.1N NaOH0.1N NaOH调调p
15、HpH至至7.87.8。消化时间。消化时间37 30min37 30min。主要用于主要用于细胞内细胞内抗原的修复抗原的修复胃蛋白酶胃蛋白酶0.4%0.4%胃蛋白酶,用胃蛋白酶,用0.1N HCI0.1N HCI稀稀释,消化时间释,消化时间37 3037 30180min180min。主要用于主要用于细胞间抗原的消化细胞间抗原的消化。此外还有此外还有蛋白酶蛋白酶K K、链酶蛋白酶、无花果蛋链酶蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶等(细胞内白酶、菠萝蛋白酶等(细胞内抗原修复抗原修复)工作中要认真参照抗体说明书指示进行消工作中要认真参照抗体说明书指示进行消化酶的选择化酶的选择修复方式:修复方式:微波微
16、波969610min10min2 2;直接加温直接加温100100,15min15min;水浴锅水浴锅100100,15min15min;高压锅高压锅/消毒锅消毒锅120120,5min5min;真空加热真空加热10min10min;修复介质:修复介质:0.01M pH6.00.01M pH6.0柠檬酸柠檬酸缓冲液缓冲液(CB)(CB);0.05mTris0.05mTris-HCL(pH1HCL(pH1-1212系列系列););0.01M pH7.0 PBS;0.01M pH7.0 PBS;2%2%硫酸铝;硫酸铝;2 2硝酸铝;生理盐水;硝酸铝;生理盐水;蒸馏水。蒸馏水。修复介质种类和溶液的摩
17、尔浓度对修复效修复介质种类和溶液的摩尔浓度对修复效果影响较小,而果影响较小,而pHpH值则影响较大。缓冲液值则影响较大。缓冲液以以CBCB和和TrisTris-HCLHCL较常见。较常见。形态学结构的改变形态学结构的改变:一般经高温修复后胞浆:一般经高温修复后胞浆无明显的破坏,而对细胞核内影响较大,会无明显的破坏,而对细胞核内影响较大,会出现核破裂,苏木素淡染等现象。出现核破裂,苏木素淡染等现象。热处理后自然冷却热处理后自然冷却2、冰冻切片或细胞涂片的处理、冰冻切片或细胞涂片的处理 一般不需抗原修复一般不需抗原修复 一般脂质细胞膜保存完整(除非用丙酮、一般脂质细胞膜保存完整(除非用丙酮、乙醇固
18、定)乙醇固定)为了使抗体等大分子透过,需在为了使抗体等大分子透过,需在膜上打缺膜上打缺口口冰冻切片或细胞涂片的处理冰冻切片或细胞涂片的处理 1、非离子型表面活性剂非离子型表面活性剂:TritonX-100等等0.1%-0.5%,加入,加入 漂洗液或抗体稀释液中使用漂洗液或抗体稀释液中使用 2、将固定并粘附的载玻片通过、将固定并粘附的载玻片通过上升乙醇到二甲上升乙醇到二甲苯,再下降乙醇到水苯,再下降乙醇到水 3、反复冻融反复冻融:蔗糖防冻处理,低温:蔗糖防冻处理,低温-70速冻,速冻,室温融化,反复室温融化,反复2-3次。次。免疫反应前处理免疫反应前处理3减少非特异性着色减少非特异性着色 1、内
19、源性酶或生物素:内源性酶或生物素:用其特异性底物或亲和用其特异性底物或亲和物将其封闭;物将其封闭;2、离子和电荷吸附:离子和电荷吸附:用特异性抗体来源的同种用特异性抗体来源的同种动物灭活动物灭活非免疫血清非免疫血清,预处理。结合弱,不冲洗,预处理。结合弱,不冲洗 3、一抗的稀释程度一抗的稀释程度:预实验:预实验 4、冲洗程度:冲洗程度:除了封闭血清不需要冲洗之外,除了封闭血清不需要冲洗之外,其余每一步都需液冲洗其余每一步都需液冲洗3次次5次。常用次。常用PBS六、免疫组织化学的主要方法六、免疫组织化学的主要方法根据根据AgAgAbAb结合方式结合方式分成:分成:直接法直接法间接法间接法多层法多
20、层法直接法直接法荧光素或酶等直接标记特异性荧光素或酶等直接标记特异性抗体(一抗)上,标记抗体与抗原抗体(一抗)上,标记抗体与抗原结合(在切片上)结合(在切片上)优点:优点:简单,时间短,特异性强。简单,时间短,特异性强。缺点:缺点:灵敏度低,所需抗体量大灵敏度低,所需抗体量大(不经济),每一种抗原都需制备(不经济),每一种抗原都需制备其标记抗体其标记抗体应用:应用:基本不用了!(免疫荧光染基本不用了!(免疫荧光染色法除外)色法除外)间接法间接法标记物标记在二抗上。显色后镜检标记物标记在二抗上。显色后镜检特点:特点:较直接法灵敏(一抗上至少可以结较直接法灵敏(一抗上至少可以结合两个二抗);带标记
21、的二抗,可定位多种合两个二抗);带标记的二抗,可定位多种抗原抗原常用与免疫荧光、免疫金技术常用与免疫荧光、免疫金技术多层法多层法按按标记物的性质标记物的性质分成分成免疫荧光技术免疫荧光技术免疫酶技术(酶标抗体法、桥免疫酶技术(酶标抗体法、桥法、法、PADPAD法、法、ABCABC法)法)免疫金属技术(免疫铁蛋白法、免疫金属技术(免疫铁蛋白法、免疫金染色法、蛋白免疫金染色法、蛋白A A金法)金法)六、免疫组织化学的主要方法六、免疫组织化学的主要方法.异硫氰酸荧光素异硫氰酸荧光素 FITC FITC .四乙基罗达明四乙基罗达明.四甲基异硫氰酸罗达明四甲基异硫氰酸罗达明.藻红蛋白藻红蛋白 呈现不同的
22、荧光:呈现不同的荧光:绿色荧光绿色荧光(FITC)(FITC)橙色荧光橙色荧光橙红色荧光橙红色荧光红色荧光红色荧光等等免疫荧光技术免疫荧光技术免疫荧光组织化学染色方法免疫荧光组织化学染色方法1.1.直接法:直接法:简便、快速,用已知特异性标记简便、快速,用已知特异性标记荧光的一抗与组织细胞内抗原结合。荧光的一抗与组织细胞内抗原结合。操作流程:操作流程:(1)(1)冰冻切片经固定,凉干冰冻切片经固定,凉干PBSPBS洗;洗;石蜡切片脱蜡至水,石蜡切片脱蜡至水,消化消化30min30min,PBSPBS洗。洗。(2)(2)适当稀释适当稀释荧光抗体滴加在组织切片上,荧光抗体滴加在组织切片上,湿盒湿盒
23、内内3737温育温育1h1h,PBSPBS洗洗3 33min3min。(3)0.01%(3)0.01%伊文氏蓝衬染伊文氏蓝衬染1 13min3min,PBSPBS洗洗3 33min3min,蒸馏水洗,蒸馏水洗2 2次,除去次,除去NaClNaCl结晶。结晶。(4)pH9.0(4)pH9.0甘油缓冲液甘油缓冲液(磷酸盐)封片。(磷酸盐)封片。(必须无自发荧光,无色透明(必须无自发荧光,无色透明)(5)(5)镜检镜检海马细胞微管蛋白绿色(胞体、树突)轴突终末蛋白红色(突触)培养的成纤维细胞培养的成纤维细胞微管呈绿色微管呈绿色核呈蓝色核呈蓝色2.2.间接法间接法是直接的重要改进,先用特异是直接的重要
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