一个抗体在免疫组化(IHC)实验中不出效果(即无信号或信号弱)是一个非常常见的问题。这通常是由一整套复杂的因素共同导致的,需要进行系统性的排查。
以下是可能导致IHC染色失败的常见原因,可以按照这个思路进行排查:
一、 样本相关问题
1. 固定不当:
●固定不及时:组织离体后未及时固定,导致抗原降解(内部蛋白酶分解)或弥散。
●固定时间过长或过短:
- 过短:固定不充分,抗原保存不佳。
- 过长:过度交联会遮蔽抗原表位,尤其是甲醛固定,导致抗原无法被抗体识别。这种情况非常常见。
●固定剂不匹配:常用的是10%中性福尔林,但某些特定抗原可能需要特殊的固定液(如丙酮、乙醇等)。
2. 包埋与切片:
●烤片温度过高或时间过长:会破坏抗原。
●切片厚度:切片太厚可能导致抗体渗透不佳,背景加深;太薄可能导致目标抗原量不足。
3. 内源性干扰物质:
●内源性过氧化物酶:在肝脏、肾脏等富含血细胞的组织中,未全部灭活的内源性过氧化物酶会导致背景染色,掩盖特异性信号。
●内源性生物素:在某些组织(如肝、肾、脑)中含量高,如果使用生物素检测系统,会产生严重的非特异性背景。
4. 抗原修复不当(这是最常见的原因之一)
●未进行抗原修复:对于福尔林固定石蜡包埋的组织,绝大多数抗原都被交联遮蔽,必须进行抗原修复。
●修复方法选择错误:
- 热修复法:包括高压法、微波法、水浴法。适用于大多数抗原。
- 酶修复法:如胰蛋白酶、胃蛋白酶。适用于特定抗原。
- 选择错误的修复方法或修复液(如该用EDTA修复液却用了枸橼酸盐修复液)可能导致修复效果不佳。
●修复条件不佳:修复时间、温度、pH值不准确。修复不足会导致信号弱;修复过度可能导致背景染色或组织脱片。
二、 抗体相关问题
1. 抗体选择不当:
●抗体特异性:抗体并非为其应用(IHC)而验证。务必查阅说明书,确认该抗体已验证可用于IHC,特别是您所用的物种和组织类型(如:人、小鼠、大鼠;石蜡切片/冰冻切片)。
●抗体克隆号:不同克隆号识别同一蛋白的不同表位,其IHC效果可能差异巨大。
2. 抗体保存与使用:
●抗体失效:抗体反复冻融、存放温度不当或超过有效期导致失活。
●稀释度不当:
- 浓度过低:信号弱或无信号。
- 浓度过高:可能导致非特异性结合,背景高,信噪比差。
●孵育条件:孵育时间不足或温度过低,抗体未能充分与抗原结合。
三、 实验操作与试剂问题
1. 检测系统问题:
●检测试剂盒失效:HRP或AP酶失活,或显色底物失效(例如DAB/AEC沉淀)。
●系统不匹配:使用了一抗种属不匹配的二抗(如兔来源的一抗用了抗小鼠的二抗)。
●步骤遗漏或错误:例如忘了加二抗,或忘了加显色底物。
2. 封闭问题:
●封闭不充分:导致非特异性背景高,可能掩盖弱阳性信号。
●封闭剂选择不当:常用5% BSA或与二抗同源的非免疫血清。如果使用生物素系统,需要额外进行内源性生物素封闭。
3. 洗涤问题:
●洗涤不充分:残留的抗体或试剂会导致高背景。
●洗涤过度:可能会洗掉特异性结合的一抗/二抗。
4. 显色与复染:
●显色时间过短:信号未充分显现。
●显色时间过长:背景过高,甚至出现假阳性。
●复染过深:掩盖了弱阳性信号。
四、 对照设置问题
没有设置正确的对照,就无法判断问题是出在样本、抗体还是操作上。
●阳性对照:使用已知表达该靶抗原的组织。如果阳性对照也无染色,说明整个实验系统有问题。
●阴性对照:
- 空白对照:只用PBS或抗体稀释液代替一抗。如果此对照有染色,说明存在非特异性背景。
- 同型对照:使用与一抗同种属、同亚型的无关免疫球蛋白。用于排除抗体的Fc段非特异性结合。
五、系统性排查建议(故障排除流程)
当遇到无信号时,建议按以下步骤排查:
1. 确认阳性对照:您的阳性对照组织染色是否正常?
●是 → 问题很可能在您的“待测样本"本身(抗原不表达或含量极低)或“样本处理"(固定、包埋)上。
●否 → 问题出在“实验流程或试剂"上。
2. 检查阴性对照:您的阴性对照(无一抗)是否有染色?
●是 → 存在“高背景"。检查:内源性酶是否全部灭活?封闭是否充分?抗体浓度是否过高?洗涤是否充分?
●否 → 背景干净,但无信号,进入下一步。
3. 回顾实验流程:
●抗原修复:这是石蜡切片的首要排查点。尝试更换修复方法(如从枸橼酸盐换为EDTA)或优化修复条件(时间、温度)。
●抗体:重新查阅说明书,确认稀释比、孵育时间和条件。使用更新鲜的抗体或新批次抗体进行测试。
●检测系统:确认所有试剂(特别是二抗和DAB)均在有效期内,且正确配制。尝试使用敏感性更高的检测系统(如聚合物法)。
4. 最终验证:
●如果条件允许,可以使用“Western Blot"验证该样本中是否存在目标蛋白。
●尝试使用另一种“已验证有效的、不同克隆号"的抗体来检测同一靶点。
六、总结
总之,IHC是一个多步骤的复杂实验,需要精细的操作和系统性的优化。从样本处理开始,每一步都可能成为成败的关键。
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