一、染色原理
NADH心肌黄酶(NADH-TR)是线粒体中的关键酶,参与细胞呼吸链的电子传递过程。其活性染色基于以下化学反应:
1.酶促反应:NADH-TR催化氧化型黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)还原为还原型FADH₂,同时传递氢原子给氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺),形成还原型NADH。
2.显色反应:NADH作为电子供体,还原人工电子受体(如硝基蓝四氮唑NBT或二甲基噻唑二苯基四唑溴盐MTT),生成不溶性甲臜色素(蓝紫色沉淀)。
3.结果观察:酶活性高的区域(如富含线粒体的细胞)因甲臜色素沉积呈现蓝紫色,而酶活性低或无的区域则无色或颜色较浅。
二、染色步骤(以标准流程为例)
1.试剂准备:
**清理液(Reagent A)用于清洗切片,去除杂质。
染色液(Reagent B):含NBT或MTT等染料,需避光保存于-20℃。
反应液(Reagent C):含NAD⁺等底物,需避免反复冻融。
固着液(Reagent D):用于固定染色结果,通常为中性甲醛或甘油明胶。
2.切片处理:
切片制备:使用冷冻切片机将组织切成10-20微米厚的薄片,贴附于载玻片上。
固定:根据组织类型选择合适的固定液(如丙酮、戊二醛)进行短暂固定,以保持酶活性。
清洗:用清理液清洗切片,去除固定液残留。
3.染色与孵育:
配制染色工作液:按比例混合染色液和反应液(如900微升染色液+100微升反应液),混匀后置于冰槽中避光备用。
染色:在切片上滴加染色工作液,铺满样品表面,放入37℃培养箱中孵育30-60分钟(时间可根据酶活性强弱调整),避免光照。
清洗:孵育结束后,用清理液清洗切片,去除未反应的染色工作液。
4.固定与封片:
固定:在切片上滴加固着液,室温孵育15分钟以固定染色结果。
清洗:再次用清理液清洗切片,去除固着液残留。
封片:用中性树脂封片,避免气泡产生,即可在光学显微镜下观察。
三、应用领域
1.肌肉组织分型:
慢速收缩型肌纤维(Ⅰ型):NADH-TR染色深,线粒体丰富,主要进行氧化代谢。
快速收缩型肌纤维(Ⅱ型):NADH-TR染色浅或无色,线粒体较少,主要进行糖酵解代谢。
2.代谢特性研究:
通过比较不同组织或细胞中NADH-TR的活性,可以揭示其代谢途径和能量产生方式。
在疾病研究中,NADH-TR活性的变化可能反映组织代谢状态的改变,为疾病诊断和治疗提供依据。
3.病理诊断:
NADH-TR活性染色可用于鉴别某些肌肉疾病(如肌营养不良症、线粒体肌病等)中肌纤维的代谢异常。
通过观察染色结果的分布和强度,可以评估肌肉组织的损伤程度和修复能力。
四、注意事项
1.避光操作:染色液和反应液对光敏感,需避光保存和使用,以免影响染色效果。
2.温度控制:孵育温度需严格控制在37℃,以确保酶促反应的顺利进行。温度过高或过低均可能影响酶活性,导致染色结果不准确。
3.试剂保存:染色液和反应液需按说明书要求保存,避免反复冻融或长时间暴露于高温环境中。
4.切片处理:切片制备过程中需保持组织结构的完整性,避免过度拉伸或压缩导致染色结果失真。
5.对照实验:设置阴性对照(染色工作液中不含有反应液)和阳性对照(如心肌组织)以验证染色结果的可靠性。