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[原创](持续更新和回复)如何用石蜡切片做出高质量免疫组化和免疫荧光图之经验

发布于 2021-03-20 · 浏览 4.3 万 · IP 广东广东
这个帖子发布于 4 年零 43 天前,其中的信息可能已发生改变或有所发展。

组织病理染色是我们做研究经常需要用到的实验技术,是基本的实验室技术之一。很多人都认为病理染色相对Western blot(见本人另一篇经验贴【原创】资深WB科研狗吐血整理“玄学”之汇总版经验技巧(会回复问题))来说更容易出结果,这一点我不否认,但要想做出一张漂亮的图还是有点难度的,尤其是免疫荧光。本人在这方面算得上是有点经验,做出来的图片受到导师和同学们的一致认可。今天就跟大家分享一下我艰辛摸索出来的经验。

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本文将从取材部分开始讲,到显微镜拍片结束。由于本人基本只做中枢神经系统的研究,所以下面以鼠脑为例。

 一、  取材

1、物品试剂准备:生理盐水或PBS(每只小鼠80ml),4%多聚甲或者10%中性福尔马林(每只小鼠100ml),麻药,250ml玻璃烧杯两个,泡沫箱两个,泡沫箱盖子一个,1ml注射器一个,20ml注射器两个,7号头皮针一个,大头针四个,止血弯钳(12.5cm)两把,组织剪一把(25cm),眼科剪一把,眼科弯镊一把,10mlEP管若干(一个鼠脑一管,提前装好固定液)。

需要注意的是,如果要自己配4%(质量体积分数)多聚甲醛固定液,则需要购买多聚甲醛固体。配置方法有些注意事项,以配2 L 工作液为例。方法一加热溶解法,称取80 g 多聚甲醛固体,加入1900 ml PBS工作液中,推荐使用2L 的锥形烧瓶做容器,然后瓶口套上橡胶手套,以减少多聚甲醛挥发,将烧瓶置于烤箱中65 ℃ 烤10 h 左右,可见大部分固体已经溶解,然后转移至磁搅拌器上搅拌15 min,可见溶液几乎完全澄清。溶解后自然冷却,取下手套,加PBS工作液定容至2000 ml,转移至密闭容器中保存,使用前预冷。方法二加碱溶解法,加0.1 g氢氧化钠固体,无需加热,室温搅拌至固体完全溶解,定容后滴加盐酸将pH调至7.5左右,其他操作类似方法一。

2、取材步骤

心脏灌注 首先是麻醉小鼠。等待麻醉诱导时把两个烧杯分别装上生理盐水和多聚甲,然后将烧杯半埋在冰中预冷。麻醉后用大头针将小鼠固定于泡沫箱盖子上(用组织剪戳个洞,用以引流灌注出来的废液至泡沫箱中),暴露小鼠胸腔和心脏(用止血钳固定,用组织剪剪皮和开胸),注意别剪破肝脏和肺脏了,暴露后持止血弯钳稍微用力夹住一点心尖部(不要锁死钳子,留出进针的缝隙),微微用力向上提,仔细看心尖两侧颜色深浅,较浅那边是左心室部分,然后用头皮针(剪断针尖斜面,以防戳穿心底,提前接上装满生理盐水的注射器并赶走导管中的气泡)从心尖沿着左心室的长轴进针,全神贯注体会手感,当刚好有突破感时再进一点点,这时锁死止血钳。然后用眼科镊夹起右心耳,并以眼科剪剪破之,见暗红的血涌出,接着手推注射器活塞,大概半分钟推完20ml生理盐水,连推4管,这期间观察肝脏颜色、肺脏大小及口鼻有无渗液。灌注成功的判断有以下几点:肝脏在推完40ml生理盐水前逐渐变成桃黄色,肺脏无明显肿大,口鼻无明显渗液。最重要的是看肝脏颜色变化,有时肺脏肿大,口鼻有明显渗液也不一定提示失败。然后是推多聚甲,80ml,注意观察小鼠的四肢及尾巴有无颤动痉挛,一般灌注得好的话会有明显的上述反应,这是多聚甲刺激神经肌肉的结果。灌完多聚甲后,小鼠身体应该硬成板状。(灌注这一步很关键,直接关系到染色效果,尤其是做免疫荧光,红细胞有自发荧光效应,在488和555激发光下都可以看到明亮的荧光,也是很难的一个环节,希望大家重视。

取脑  用组织剪从耳后剪下头颅,再在头顶正中剪一刀头皮,把其往两侧剥,这时可以透过菲薄的颅骨看到白色的大脑,修剪枕骨大孔附近的颈部肌肉,改用眼科剪,在枕骨大孔3点和9点钟的位置各剪一刀,然后一手固定头颅,另一手用止血弯钳从枕骨大孔处开始依次撬开枕骨,顶骨,额骨,注意钳子尖端不要向着脑组织,以免损坏皮层,还有留意硬脑膜可能扯裂脑组织,暴露至嗅球时用眼科弯镊从嗅球前下方勾起整个脑组织,离断颅底的脑神经,将脑组织转移至装有多聚甲的EP管中。(这一步各取所需,不是研究脑的可以忽略。)

需要灌注取材的视频可以私聊获取,由于文件过大,又比较血腥,不宜直接放到文章里。

 二、  后固定

  取材后将泡在多聚甲的标本置于4度冰箱中,24小时后赶紧进入下一环节:脱水、透明、浸蜡、包埋。这里也要注意,由于取材时进行了多聚甲灌注,所以后固定尽量不要超过24小时,至多一周,固定时间越长,抗原表位被封闭得越牢,后期染色阳性信号越低,尤其是免疫荧光受其影响很大。

 三、 石蜡切片之脱水、透明、浸蜡、包埋

脱水:先从多聚甲中取出标本,自来水冲一遍,将脑置于脑模具中切块,一般建议每块厚度在2-3毫米(这里也要提醒一下,不要切太厚,否则脱水浸蜡不充分后期染色容易图片碎片),然后装进包埋盒中,用铅笔标记包埋盒,盖好盖子,置于流水中冲洗2小时,然后转移至浓度梯度酒精中,依次是50% 90min;75% 90min;85% 120min 95% 120min;100%I 90min;100%II 60min。(这里浓度梯度和时间可以根据自己经验加以调整。)

透明:一次是无水乙醇二甲苯(1:1)60min;二甲苯I 30min;二甲苯II 30min;二甲苯III 30min。

浸蜡:(65度)石蜡I 60min;石蜡II 60min;石蜡III 30min;石蜡IV 30min。

以上三步一般在自动脱水机中完成。

包埋:选择合适大小的蜡托进行包埋,底面积最好要是标本截面面积的5倍以上,注意不要有气泡。包埋后蜡块常温保存即可,一般存三五年都影响不大,有人说可以存几十年。

四、冰冻切片之脱水、包埋

脱水:冰冻切片的样本用梯度蔗糖溶液(PBS为溶剂)脱水,组织先浸泡于15%蔗糖溶液(质量体积分数)静置过夜,待组织沉底后换30%蔗糖溶液,再次过夜沉底后可进行OCT包埋。

包埋:建议在冰冻切片机的冷台包埋,这样一是可以避免液氮速冻容易造成组织碎裂,二是可以避免-80℃慢冻形成冰晶。OCT包埋后用锡纸包裹组织,提前在锡纸外表面做好标记,然后转移至-80℃冰箱中保存。

五、  切片

石蜡切片要比冰冻切片简单一些。有3个注意事项,一是切之前先预冷,可以开启包埋机的冷台,零下4度,提前20min冻,然后切的过程中蜡块升温变软容易皱,这是可以再放回冷台冻一阵再切。二是刀片要用新的,如果看到切出来的切片有明显划痕赶紧换个新的位置切。如果没有冷台就放-20度冰箱预冷,切的过程也可放在冰上复冷。三是最重要的一点,片子晾干后如何保存,如果一月之内做染色的常温保存即可,如果考虑要存放超过一个月的,可以放4度冰箱,还可以装在抽真空袋中再放冰箱。建议要染色时再切,因为片子切了之后就暴露在空气中了,会氧化,后果是信号减弱,背景加深,尤其是做免疫荧光。

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左:白片放置了一年,斑片分布的絮状绿色是非特异性荧光。 右:白片放置了一周,明显没有絮状绿色非特异性信号。

冰冻切片一般选择20-40微米的厚度。冰冻切片有两种常规方法,一是漂片,漂片是组织切片直接浸泡于防冻液中保存,染完色才贴片拍照;二是贴片,贴片是切片先贴于载玻片上(注意防皱),-80℃保存,染色操作在载玻片上完成。

六、 石蜡切片之染色(从烤片到封片)

烤片:将片子放置于染色架上(一般用不锈钢的,做跟铁染色相关的可以用塑料的),65度烤1-2小时。

脱蜡:迅速从烤箱中转移至二甲苯中,二甲苯I 10min;二甲苯II 10min;二甲苯III 10min。

水化:高浓度到低浓度酒精,100% 5min;95% 5min;85% 5min 75% 5min。(冰冻切片无需烤片脱蜡水化)

从这一步开始HE,组化和免疫荧光染色就各不相同了。

1、 HE:苏木素伊红染色(冰冻切片不推荐用于HE染色)

水化后流水冲洗5min,苏木素染色10min,流水冲洗10min,1%盐酸酒精分化2s,流水冲1min,伊红染色30s。

脱水:75%酒精30s,85%酒精1min,95%酒精5min,100%酒精5min。

透明:二甲苯I 10min,二甲苯II 10min,二甲苯III 10min。

封片:中性树胶封片,用棉签棒蘸,这里有两个小技巧,一要在二甲苯未完全挥发之前加树胶,借助二甲苯的溶解增加树胶的流动性,这样能减少气泡;二要控制树胶的量,每张切片一小滴就够了。封完片留在通风橱中1小时后再取出,因为二甲苯没挥发完,直接拿出通风橱会污染室内空气。

2、 组化染色(SP三步法DAB显色)

漂洗:水化后纯水摇洗,3min X 3次;

抗原修复:微波炉,柠檬酸钠抗原修复液(pH6.8),先预热,然后将片子置入修复液中,高火煮至沸腾,转中火维持10min;接着自然冷却至室温(注意不要将片子从修复液中提起,不能让组织切片骤冷);注意了,此步之后透明封片之前不能干片,否则会有明显的边缘效应,就是干过的地方有稍微深染的黄色背景。

PBS摇洗,3min X 3次;组化笔圈起组织;(冰冻切片较厚,这里建议用0.3% Triton X-100(溶剂为PBS)透化膜15min,然后PBS摇洗)

封闭内源性过氧化物酶活性:常温孵育3%过氧化氢溶液15min;

PBS摇洗,3min X 3次;

血清封闭10%二抗同源血清(PBS稀释)常温封闭30min;

孵一抗:滴加一抗(10%二抗同源血清稀释),注意覆盖全组织即可,湿盒(放少量水)中4度孵育12-18小时;

复温30min:从冰箱将湿盒拿出室温环境中静置30min。

PBS摇洗,5min X 3次;

孵二抗:滴加生物素标记的二抗(10%二抗同源血清稀释),常温孵育15min。

PBS摇洗,5min X 3次;

孵HRP:滴辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素(PBS稀释),常温孵育15min。

PBS摇洗,5min X 3次;

DAB显色:DAB工作液现配现用,每张切片覆盖全即可,镜下观察,秒表计时反应时间,同一个指标尽量控制相同的反应时间。注意不要20倍及以上的高倍镜观察,否则显色液会污染镜头。

显色结束用自来水终止反应,流水冲洗5min;

苏木素染色3min,流水冲洗10min;

1%盐酸酒精分化2s,流水冲1min;

脱水、透明、封片操作同HE染色相应部分。

3、 免疫荧光染色

水化后纯水摇洗,3min X 3次;

石蜡切片之抗原修复:微波炉,EDTA抗原修复液(pH8.0)或者Tis-EDTA抗原修复液(pH9.0),这里的修复液跟组化用的不一样,因为组化的是三步法,多了一级放大,所以组化的灵敏度高许多,但是荧光只有两步,灵敏度低,所以要从抗原修复的途径增大最后的信号,一般来说pH越高,不要超过9.5,抗原表位修复得越充分,但也要注意脱片的问题。举个例子,我之前有的指标,用其他修复液加长修复时间和升高修复温度都比不上Tis-EDTA抗原修复液的效果,操作同组化相应步骤。

TBS摇洗,3min X 3次;组化笔圈起组织;

封闭:10%二抗同源血清常温封闭60min;

孵一抗复温同组化相应部分;

TBST(TBS中加0.1%吐温20)摇洗第一遍5min ,然后TBS摇洗3min X 2次;

孵二抗:荧光二抗之后的步骤开始避光操作,滴加二抗(10%二抗同源血清稀释),常温孵育60min。

TBST摇洗第一遍5min ,然后TBS摇洗3min X 2次;

孵Dapi:滴加Dapi水溶液,常温孵育10min;

TBST摇洗第一遍5min ,然后TBS摇洗3min X 2次;

封片:抗荧光淬灭剂封片剂,用棉签棒蘸取少量封片剂,滴于组织边上,这里有一个重点:消除气泡的技巧,一手固定载玻片,另一手将盖玻片一侧先靠在载玻片侧缘,再缓缓放下盖玻片的另一侧,仔细观察,待盖玻片接触到封片剂后才松手,否则气泡将几乎不可避免,本方法是本人摸索了很久才发现的,在我发现之前,整个实验室还没有人找到很好地消除气泡的办法。然后用指甲油加固,涂在盖玻片四周。具体操作方法如下视频所示:

previewplay video

 

七、冰冻切片之染色(无需烤片和脱蜡)

1、组化染色(SP三步法DAB显色)

漂洗:从-80 ℃ 取出片子晾干,PBS摇洗,3min X 3次。

后续操作从抗原修复到封片,操作基本与石蜡切片的相应步骤一致,唯一的不同是在抗原修复后增加透膜这一步(见冰冻切片免疫荧光染色部分)。

2、免疫荧光染色

漂洗:从-80 ℃ 取出片子晾干,PBS摇洗,3min X 3次。

抗原修复:由于冰冻切片在EDTA抗原修复液中热修复极容易脱片,所以推荐使用柠檬酸-EDTA混合抗原修复液(具体配方私聊)。这样既能充分修复抗原又能保证不脱片。修复冷却后,TBS摇洗,3min X 3次;组化笔圈起组织;

透膜:0.3%PBST(Triton X-100)常温孵育15min;

TBS摇洗,3min X 3次;

后续操作从血清封闭到封片同石蜡切片免疫荧光染色相应步骤。

八、  拍照

拍照前准备:拍照前先检查片子上有多余的树胶,封片剂,灰尘等影响观察或污染镜头的因素,如果树胶干了很难清洁怎么办,可以用无水乙醇棉球擦拭,注意不要来回擦,要同一个方向擦,棉球擦过接触面就不能再擦了,因为接触面溶解了树胶,回擦又弄脏了擦过的地方,清洁干净后方可镜下拍照。

 明场拍照注意先拍低倍再拍高倍,命名要对应,匹配好光圈,可以选自动曝光,自动白平衡,一般同一批片子尽量用相同的参数拍。

 荧光拍照:避光拍照,除了明场拍照的要求外,更要注意的是在激发光的照射下荧光信号会很快衰减,所以要干脆利落。这里要强调的是同一个指标拍照参数要基本一致,包括激发光光强,曝光时间,增益大小,亮度对比度。还有两个困扰很多实验者问题,一是Dapi与FITC通道串色(在FITC通道可以看到本来在Dapi出现的形态),这是因为这两者的激发光波长相邻,发射光波长相近,在Dapi通道下强曝光之后就会发生明显的串色,我发现有一个办法能很好地解决这个问题:就是用很低光强去激发Dapi(5%以下功率),大幅调小Dapi曝光时间,10倍镜用50ms左右,20倍镜用5ms左右,40倍镜用30ms左右,然后先拍其他通道的最后拍Dapi,这样基本就不串色了。最后核拍出来可能不太清晰,拍完后处理,增加亮度,因为核不需要特别好看,能说明目的蛋白的定位即可。二是Txred(555nm)与Cy5(647nm)串色,原理跟上述问题相同,但是因为这两者都是目的,不好调,所以一般不建议染三个靶标,实在要染,可以试一下不染核,用Dapi通道波段的荧光二抗,488,555或者647来三标。

以上是今天的全部内容,祝各位实验顺利,早出成果,更多细节问题,可以在讨论区留言,但在讨论区回复可能不及时,若需及时回复,可以私聊,如果觉得有用,希望能留下你美好的点赞,也欢迎推荐给你身边的人,更欢迎转发朋友圈。

另外,本人还发布了其他有关科研的经验帖或疾病知识的科普知识,需要的请点击以下链接自取。

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痛风 (96)

最后编辑于 2023-10-09 · 浏览 4.3 万

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