一、引言
在免疫组化(IHC)等生物医学实验中,抗原修复是必不可少的一环。
随着组织固定技术的进步,常用的固定剂(如福尔马林)能够有效保护样本的结构完整性并显著提高切片保存时间。
然而,这些固定剂不可避免地导致抗原决定簇的掩蔽效应,使抗体识别位点隐藏大大影响实验的灵敏度和特异性。
为最大化信号检测强度和实验数据的可信性,我们将集中讨论抗原修复的重要性。
二、抗原修复的基本原理
1.为什么需要抗原修复?
在组织样本的制备过程中,固定剂的使用是必须的,其作用是将组织中的生物分子“固定”在原位以防止降解和扩散。
然而,这一过程中,化学交联可能掩蔽抗原决定簇,使抗体难以结合,称为抗原“掩蔽”。
这种掩蔽会显著降低免疫染色的效能,导致信号强度低或产生非特异性结合,影响实验准确性。
2.基本概念介绍
抗原修复是为了解决上述问题而发展出来的一项技术。
其理论基础在于,修复过程能够解除固定剂所导致的交联或掩蔽,从而暴露抗原位点。
通过对样本施加热或酶作用,修复方法可以破除化学键,恢复抗原空间构象,提升抗体结合效率。
这一过程直接影响到免疫组化实验的成败,是实现敏感性和特异性结果的关键步骤。
三、抗原修复的方法概述
1. 热诱导抗原修复(HIER)
步骤概述:
样本准备:将已经固定并包埋的组织切片(4 µm)置于载玻片上,并在60℃放置过夜以去除多余的包埋剂。
脱蜡与再水化:在干燥箱中将切片置于二甲苯中,室温下处理5-10分钟以脱蜡。随后,将切片依次置于100%、95%、70%的乙醇溶液中各处理3分钟,并用流动自来水冲洗1分钟后,再加入蒸馏水中。
修复介质准备:配制0.01M柠檬酸缓冲液(pH 6.0)或1mM的EDTA缓冲液(pH 8.0),并加热至95-100℃。
修复过程:将载玻片放入已经预热的缓冲液中,确保切片完全浸没。使用微波炉、蒸锅或压力锅处理15-30分钟,以达到最大修复效果。
冷却与后续处理:从加热源取出后,立即将玻片转移到室温下冷却,持续20分钟。接着,用PBS(磷酸盐缓冲盐水)冲洗4分钟,准备进行下一步试剂处理。
2. 酶诱导抗原修复(EIER)
步骤概述:
样本准备:同样需要执行切片脱蜡和再水化步骤,如前述HIER方法。
酶溶液准备:根据抗原类型配制适用的酶溶液,例如:0.1%胰蛋白酶(pH 7.8)或0.5%胃蛋白酶(pH 2.0)。
酶孵育:将切片放置于酶溶液中,在37℃孵育温箱中浸泡15-30分钟。酶的种类、浓度及处理时间可基于样品类型和实验要求进行调整。
中止反应:用PBS缓冲液漂洗切片3次,每次5分钟,以停止酶活性。
后续处理:与HIER类似,用PBS做好清理后,继续其他免疫染色步骤。
3. 对比分析选择建议:
优缺点对比:HIER适用于相对标准化实验,其优点是抗原修复广泛而稳定,而EIER在对特定肌肉及结缔组织上修复效果更佳。
实验选择:将EIER与HIER结合使用可以提供更全面的效果。例如,先行HIER后接短时间EIER作为补充,可能更好地暴露特殊抗原位点。
四、抗原修复的优化策略
参数优化在进行抗原修复时,修复时间、温度和介质浓度是决定效果的重要参数。
时间过长或温度过高可能导致组织结构的损伤,而过短或温度过低又可能不能充分恢复抗原活性。
通常,修复时间可在15到30分钟内调整,具体时间需根据抗原特点和组织类型进行预实验确定。温度则以95℃为常用起始点,逐步调节。
介质浓度同样重要。对于HIER,用于修复的缓冲溶液(如柠檬酸、EDTA)需精准配置,比如0.01M的柠檬酸pH 6.0被广泛应用在许多标准染色程序中。
调整pH值和浓度还需要依据目标蛋白质结构来进行,以达到最佳效果。
五、 实验常见问题和解决背景染色:
修复不当可能导致非特异性染色,增加背景。
解决此问题的方法包括延长封闭时间或调整一抗和二抗的稀释度。
1.组织损伤:在高温或高浓度介质下,组织可能受到破坏。降低温度或选择较缓和的修复条件,如使用较短的修复时间和适当浓度的介质,可以有效防止损伤。抗原丢失:在预实验中需确定适当的修复强度,以避免因过强修复导致的抗原位点流失。
2.经验分享:在实际操作中,配置修复介质时需使用新鲜配置的溶液和高纯度试剂,以确保最大效果。使用逐步优化法(One Variable at a Time),分别调整一个参数并观察其对实验结果的影响。定期校验和调整热处理设备的温度均衡性,以避免局部过热或不足。