IHC 抗原修复实验方案
了解两种抗原修复方法:分别为热修复法(又称为热诱导抗原表位修复或 HIER)和酶解法。
更多实验方案
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抗原修复是免疫组化 (IHC) 中恢复福尔马林固定组织抗原性的关键步骤,包括通常用于保持形态的固定石蜡包埋组织。 本实验方案含有热诱导抗原表位修复 (HIER) 和酶法修复等抗原修复法,适用不同的组织类型和抗原。 这些技术可破坏固定过程中形成的蛋白质交联,使抗体能够有效结合。 本方案包含使用压力锅、微波炉和蒸锅的步骤,以及使用蛋白酶进行酶消化的步骤。 Abcam 还提供预配制缓冲液和通用试剂盒,以简化流程。 本指南可确保极佳染色结果,并支持为各种组织类型和抗原提供可重复的 IHC 工作流程。
通用 HIER 抗原修复试剂 (10X)
抗原修复缓冲液(100X Tris-EDTA 缓冲液,pH 9.0)
查看我们的抗原修复溶液系列
简介
福尔马林固定可保持组织形态,但会导致抗原掩蔽,使 IHC 抗体无法接触抗原。 抗原修复通过破坏固定过程中形成的亚甲基桥来逆转这种掩蔽作用。 抗原修复的确切机制仍在研究中,其中可能涉及多种化学过程,例如甲醛交联键的水解裂解、抗原表位的展开和钙离子提取。 本实验方案提供一种使用高温或酶进行抗原修复的结构化方法。 所选方法取决于所用组织类型、抗原和抗体,而选择最佳方法通常需要通过实证检验。 本实验方案对于致力于在 IHC 应用中实现高质量、特异性染色的研究人员至关重要。 它还含有缓冲液制备指南和设备建议,可简化修复过程。
背景和原理
抗原修复基于恢复固定组织中的抗原表位可及性。 抗原修复技术是一种用于在福尔马林固定组织中显现抗原的方法,它可以改善免疫组化中的检测。 福尔马林固定会产生遮蔽抗原位点的交联。 热诱导抗原表位修复 (HIER) 使用高温和特定缓冲液破坏这些交联。 选择具有最佳 pH 值和成分的适用 HIER 缓冲液,如柠檬酸盐、Tris 或 EDTA,对于实现抗原修复效率最大化,同时最大限度地减小组织损伤至关重要。 热处理可以恢复固定过程中改变的表位构象,从而改善抗体结合。 酶法修复利用蛋白酶消化掩蔽蛋白;这个过程称为酶解,可破坏固定过程中形成的交联,以促进抗体进入,但可能存在组织损伤或非特异性染色的风险。 方法和缓冲液 pH 值的选择取决于抗原,通常需要经验优化。 Abcam 的实验方案强调可重复性,并包含经验证的试剂,以确保实验结果一致性。
便捷的缓冲液,有助于获得可靠的结果
为了获得热介导抗原修复的稳健结果,建议使用预配制的抗原修复缓冲液。 其中包括三种最常用的缓冲液——请从我们的柠檬酸盐缓冲液试剂盒、Tris-EDTA 缓冲液试剂盒或 EDTA 缓冲液试剂盒或 Tris 缓冲液试剂盒中选择。
我们还提供通用热介导抗原修复试剂盒(与我们领先的 PD-L1 克隆 28-8 配合使用),该试剂盒与大多数抗体兼容,无需多种缓冲液。
或者,您可以制备自己的缓冲液和溶液,同样使用以下推荐方法。
用于热诱导抗原表位修复的缓冲溶液
下面是三种 HIER 较为常用的缓冲溶液 当抗体数据表上没有推荐的抗原修复缓冲液时,最好通过实验来确定。
柠檬酸钠缓冲液(10 mM 柠檬酸钠, 0.05% 吐温 20,pH 6.0)
- 柠檬酸三钠(二水合物)2.94 g
- 蒸馏水 1 L
- 混合溶解。 用 6.0 HCl 调节 pH 值至 1N。
- 加入 0.5 mL 吐温 20 并充分混合。 室温下可储存 3 个月或置于
- 4°C 下可储存更长时间。
1 mM EDTA,pH 8.0
- EDTA 0.37 g
- 蒸馏水 1 L
- 用氢氧化钠将 pH 值调节至 8.0
- 室温下可储存 3 个月
Tris-EDTA 缓冲液(10 mM Tris base,1 mM EDTA 溶液,0.05% 吐温 20,pH 9.0)
- Tris 1.21 g
- EDTA 0.37 g
- 蒸馏水 1 L
- 混合溶解。 将 pH 值调节至 9.0。
- 加入 0.5 mL 吐温 20 并充分混合。 室温可保存 3 个月,置于 4°C 下可保存更长时间。
第 1 阶段 - 热诱导抗原表位修复 (HIER)
热诱导抗原表位修复通常需要使用压力锅、微波炉或蒸煮锅完成。 有些实验室使用设置为 60°C 的水浴槽,将载玻片置于修复溶液中孵育过夜。 在处理高温加热时会从载玻片脱落的组织切片时,这种方法非常有效;特别是骨、软骨和皮肤。
玻片要置于金属架上
建议通过对照实验优化修复时间,例如,将相同组织切片在免疫组化染色前分别修复 1、2、3、4 和 5 分钟。
所需材料
- 家用不锈钢高压锅
- 加热板
- 带玻片架的放置容器(容量约 400–500 ml)
- 抗原修复缓冲液(Tris/EDTA pH 9.0、柠檬酸钠 pH 6.0 或其他)
步骤
1
将合适的抗原修复缓冲液加入高压锅内
- 然后将锅置于加热板并开至最大功率
- 在等待压力锅沸腾期间,可对切片进行脱蜡和复水处理。
此时不要把盖子盖紧。
2
煮沸后,将玻片从自来水中取出放入高压锅内。。
小心溶液高温 - 请使用镊子。
3
按照制造商的说明密闭压力锅盖。
4
压力锅达到最大压力后,计时 3 分钟。
5
3 分钟后,关掉电热板,将压力锅放入空水槽。
6
打开泄压阀,并用冷水冲淋压力锅。
- 压力下降后,打开锅盖,并用冷水冲淋压力锅内部 10 分钟。
请小心处理热溶液。
这样可以充分冷却载玻片,以便进行后续处理,同时使暴露于高温的抗原表位能够重新还原。
7
参照手册继续染色。
不建议使用家用微波炉。 因为它会导致抗原修复时冷热不均。 而且由于没有高压环境,修复时间较长,会使切片解离。 因此,科研用微波炉更加合适。 大多品牌的科研专用微波炉都有加压装置,能持续保持 98°C 从而避免切片解离。
使用该方法时,修复缓冲液煮沸会大量蒸发。 要确保缓冲液的量 不能使切片变干。
注:载玻片要置于塑料架子和塑料容器内。 玻片要置于塑料或金属架子容器内,玻璃架和玻璃容器在加热时会破裂。
所需材料
- 科研用或家用微波炉 (850 W)
- 可用于微波炉的带玻片架的容器,容积约 400–500 mL,或科普林氏缸
- 抗原修复缓冲液(如 Tris/EDTA pH 9.0、柠檬酸钠 pH 6.0 等)
步骤
1
将切片脱蜡并复水。
使用足量的抗原修复液覆盖载片,且液面至少高出数厘米。
2
将合适的抗原修复缓冲液加入微波炉使用的容器中。
在操作过程中,时刻关注蒸发和沸溢情况。 不能使切片变干。
使用非密封容器,以便溶液在沸腾时可蒸发。
3
将载片放入微波炉适用的容器中。
- 置于微波炉内。
- 如果用家用微波炉,将其开到最大功率至开始沸腾。 自此时起保持沸腾 20 分钟。
- 如果使用科研用微波炉,将程序设置为温度达到 20 后进行抗原修复 98°C 分钟。
在操作过程中,时刻关注蒸发和沸溢情况,不要让组织切片变干。
使用非密封容器,以便溶液在沸腾时可蒸发。
4
20 分钟后,去除容器,并用冷自来水冲淋内部 10 分钟。
小心溶液高温
这样可以充分冷却载片,以便进行后续处理,同时使暴露于高温的抗原表位能够重新还原。
5
参照手册继续染色。
许多实验室使用蒸煮锅或电饭煲加热。 其步骤与微波炉方法类似,需将缓冲液的温度保持在 100°C,但不会像微波炉方法一样产生剧烈沸腾。 该方法也可用 100°C 水浴代替。
这一步需要将载玻片置于塑料或者金属架和容器中。 玻片要置于塑料或金属架子容器内,玻璃架和玻璃容器在加热时会破裂。
所需材料
- 蒸煮锅
- 带玻片架的放置容器(容量约 400–500 ml,如果采用 Tissue–Tek 容器则为约 250 ml)
- 抗原修复缓冲液(如 Tris/EDTA pH 9.0、柠檬酸钠 pH 6.0)
步骤
1
将切片脱蜡并复水。
使用足量的抗原修复液覆盖载片,且液面至少高出数厘米。
2
根据制造商的说明安装蒸煮锅并预热。
在操作过程中,时刻关注蒸发和沸溢情况。 不能使切片变干。
使用非密封容器,以便溶液在沸腾时可蒸发。
3
在烧瓶中预热适量的抗原修复缓冲液至沸腾。
4
将盛放玻片架的容器放置蒸煮锅中。
5
将热修复缓冲液小心加到容器中,然后放入玻片架。
- 也可以采用更简捷的操作,先向容器中加热修复缓冲液再放入蒸煮锅中。
6
加盖。
- 盛放缓冲液的容器也须配备封闭的盖子。
刚开始时玻片架可能会使修复溶液温度降低,但几分钟内会回升到 95–100°C 之间。
7
自此时起,将容器在蒸煮锅中蒸煮 20 分钟。
8
20 分钟后,去除容器,并用冷自来水冲淋内部 10 分钟。
小心溶液高温。 在操作过程中,时刻关注蒸发和沸溢情况。 不能使切片变干。
使用非密封容器,以便溶液在沸腾时可蒸发。
9
参照手册继续染色。
第 2 阶段- 酶法抗原修复
酶解修复有时会损坏组织的形态结构,因此需要摸索酶浓度和作用时间。 至少有两种将酶溶液加到组织上的方法:直接用吸管将酶溶液滴加到玻片的组织上或将组织玻片放入酶溶液中。 第一种方法使用的试剂较少,但由于每个载玻片都需要单独处理,因此需要密切关注每个载玻片的孵育时间,以确保所有载玻片都接受相同的处理。 因此,处理大量载玻片时,将其浸入装有酶溶液的容器中更加简便。 如果使用自动染色系统(如 Ventana),请向制造商咨询合适的酶法修复实验方案。
抗体数据表会指明适用的酶。 如未说明,可使用胰蛋白酶。许多经福尔马林/PFA 固定后需要修复的抗原均可使用胰蛋白酶进行修复。
请务必仔细阅读所选酶的制造商官网说明书,因为有些酶需要特定的缓冲液和辅助因子来保证酶的活性。
所需材料
- 37°C 水浴
- 玻片架及玻片架容器
- 酶法抗原修复溶液(若使用胰蛋白酶,请参阅上述酶法修复移液法操作部分)
步骤
1
将水浴温度设置为酶最适宜的温度。
- 向盛放玻片架的两个容器中加入超纯水
- 容器放入水浴中加热。
水或缓冲液的体积要足够没过载玻片
2
对切片进行脱蜡并复水。
- 将载玻片放入其中一个盛水的容器中加热。
若将冷玻片直接放入酶溶液中会使溶液温度降低从而酶活性降低,导致抗原位点修复不彻底。
3
用另一个容器中的温水制备酶法抗原修复缓冲液。
- 然后将容器放回水浴槽,重新加热溶液。
尽可能快的准备出抗原修复缓冲液以避免妨碍酶活性的发挥。
放入载玻片之前,请等待修复溶液温度恢复。
4
将预热载玻片转移至酶溶液中 10–20 分钟,间歇性地轻轻搅拌。
- 之后,取出载玻片,将其放入流动自来水中 3 分钟,以冲洗掉酶。
免疫组化染色之前,应分别在酶溶液中孵育组织切片 10、15、20、25 和 30 分钟,以此来测定酶法的最佳修复时间。
5
按免疫组化染色实验方案继续后续处理。
所需材料
-
37°C 孵育箱
-
加湿器(恒温箱自带或在容器内放入湿纸巾)
-
2 个带载片架的 TBS 载片架容器
-
酶法抗原修复溶液,从以下相关溶液配方中选择:
-
胰蛋白酶储液(0.5% 蒸馏水)
- 胰蛋白酶 50 mg
- 蒸馏水 10 mL
- 混合溶解,-20ºC 下储存
-
氯化钙母液(1%)
- 氯化钙 0.1 g
- 蒸馏水 10 mL
- 充分混合,4ºC 下储存
-
胰蛋白酶工作液 (0.05%)
- 胰蛋白酶储液 (0.5%) 1 mL
- 1 mL 1% 氯化钙母液
- 蒸馏水 8 mL
- 用 7.8 氢氧化钠调节 pH 至 1N,4ºC 下可储存一个月,-20ºC 下可长期储存
-
对于酶法抗原修复,我们建议使用 胰蛋白酶溶液试剂盒。 我们还提供 胃蛋白酶溶液试剂盒 和 蛋白酶 K 溶液试剂盒。
步骤
1
制备胰蛋白酶溶液,预热至 37°C。
- 小心吸走组织切片周围的多余水分并吸取酶溶液(一般 50–100 μL 即可)滴加到组织切片上。
用吸管尖端将酶溶液铺盖住整个切片,注意不要弄坏组织。
2
将载玻片放入加湿器内,然后放入 37°C 孵育箱。
避免直接将玻片放入恒温箱架子上,否则会因温度不均影响染色质量。 盛放玻片的容器最好先预热再放入恒温箱内。
3
10–20 分钟后将载玻片从孵育箱中取出,并转移到盛有自来水的容器中的玻片架上。
- 用流动的自来水冲洗 3 分钟。
孵育时间可能需要优化。
4
按免疫组化染色实验方案继续后续处理。
方法比较
HIER 和酶法抗原修复在作用机制和应用方面有所不同,尤其是在处理石蜡包埋的组织切片时。 HIER 使用加热和柠檬酸盐或 Tris-EDTA 等缓冲液,更温和,也更一致。 PIER 采用含有胰蛋白酶或蛋白酶 K 等酶的酶溶液来消化组织和显现抗原,这可能更具侵袭性,并有组织损伤的风险。 由于 HIER 的条件可控,因此对于大多数抗原而言是首选,而酶法抗原修复对于石蜡包埋组织切片中难以修复的表位是有用的。 我们建议对两种方法进行测试,以确定每种抗原的最佳方法,确保进行可靠、特异性染色。
优化抗原修复
优化抗原修复步骤对于实现一致和高质量的免疫组织化学染色至关重要。 最佳抗原修复法取决于多种因素,包括组织类型、抗原性质和使用的一抗。 福尔马林固定的持续时间和类型、组织样本的龄期以及缓冲液的选择等变量都可能影响抗原表位修复的有效性。 对于热诱导抗原表位修复,必须严格调整温度、加热持续时间和冷却过程等参数,以最大限度地提高抗原暴露,同时保持组织形态。 标准化各实验的修复方法有助于降低染色强度和背景染色的差异,这在诊断病理学和研究环境中尤为重要。 通过系统地优化抗原修复方案,各实验室可以提高免疫组化染色的灵敏度和特异性,确保各种组织类型和抗原都能得到可靠且可重复的结果。
应用
抗原修复对于福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 组织的 IHC 至关重要。 它可通过恢复抗体通路来检测胞内和膜结合蛋白。 抗原修复技术也适用于存档组织,修改后也能用于冷冻组织切片和冷冻组织以保持其抗原性,是用于 FFPE 样本的替代之选。 具体应用包括癌症生物标志物检测、神经学、病理学和发育生物学。 本实验方案支持手动和自动染色工作流程,并与多种抗体兼容。 使用经验证的缓冲液和试剂可确保在不同研究环境中具有高灵敏度和特异性。
局限性
抗原修复虽然可增强染色,但也有局限性。 过度修复会损害组织形态或导致切片损耗,尤其是在高温或酶解时间较长的情况下。 必须针对每种抗原优化缓冲液 pH 值和修复时间。 微波法 HIER 可能导致加热不均匀,使染色不一致。 酶法可能比较剧烈,需要精确的定时。 Abcam 建议进行对照实验,微调各种条件并尽量减小差异性。
疑难解答
抗原修复的常见问题包括染色弱或无染色、高背景和组织解离。 这些问题可能由于缓冲液 pH 值不正确、修复时间不足或加热过度所致。 我们建议使用经验证的缓冲液,密切监测温度,避免玻片干燥。 对于酶法修复,应确保酶活性并避免过度酶解。 疑难解析技巧包括调整缓冲液组成,在抗原修复期间使用科学微波法进行一致且受控的加热,以及进行时程实验以优化条件。