[實驗] 動生實驗6:免疫組織螢光染色1

  • 學期:107-2
  • 課程:動物生理學實驗 Animal Physiology Laboratory
  • 老師:李昆澤  Kun-Ze Lee
  • 主題:免疫組織螢光染色
  • 系所:國立中山大學生物科學系

一、實驗目的

學習冷凍切片與免疫組織螢光染色技術,並透過免疫螢光染色來定位與量化目標物的位置與數量。

二、材料與方法

(一)材料

  1. 冷凍切片:冷凍切片劑 (frozen section compound, FSC)、冷凍切片機。
  2. 免疫組織螢光染色:73%酒精、95%酒精、PBS (洗滌劑)、3%雙氧水、5 % NHS(blocking solution)、tPBS (洗滌劑)、一抗、二抗、載玻片、DAPI(封合膠兼細胞和染劑)、蓋玻片、螢光顯微鏡。
  • 大鼠大腦:GFAP (GA5) mouse mAb + Alexa Fluor 488-conjugated affinipure donkey anti-mouse IgG (H+L)
  • 大鼠小腦:Anti-Choline Acetyltransferase + Alexa Fluor 594-conjugated affinipure donkey anti-rabbit IgG (H+L)
  • 大鼠脊髓:Anti Iba1 + Alexa Fluor 594-conjugated affinipure donkey anti-rabbit IgG (H+L)
冷凍切片劑 (frozen section compound, FSC)

冷凍切片機

螢光顯微鏡1

螢光顯微鏡2

螢光顯微鏡3

(二)方法

  1. 冷凍切片:將上次儲存於保存劑中的中樞神經拿出來,使用刀片切下要切片的部分,並將之用冷凍切片劑固定於紙片上,再套上吸管並填充冷凍切片劑於管內,然後放置於冷凍切片機內冷凍凝固。當冷凍切片劑完全凝固後,將吸管套抽出並將樣本固定於切片圓座上,而後置於切片機上並喬好切片座角度與鎖緊切片座鎖緊紐,接下來將刀片裝於刀片座上並鎖緊切片座鎖緊紐,然後蓋上防捲片,使切片不會捲起,即可開始進行切片,之後切下來的冷凍組織切片放在裝有PBS的微量離心管中浸泡。
  2. 免疫組織螢光染色第一天:抽液併並加入1ml 73% 酒精10分鐘,抽液並加1ml 95% 酒精10分鐘,抽液並加1ml PBS 2分鐘,抽液並加1ml 3%雙氧水15分鐘,抽液並加1ml PBS 5分鐘重複3次,抽液並加150 μl  5%NHS 1小時,抽液並加1ml tPBS 5分鐘重複4次,最後抽液並加150 μl 稀釋好的一抗置於4 ℃冰箱隔夜約12-18小時。
  3. 免疫組織螢光染色第二天:抽液並加1ml tPBS 5分鐘重複4次,抽液並加150 μl  5%NHS 1小時,抽液並加1ml tPBS 5分鐘重複4次,抽液並加150 μl 稀釋好的二抗 2小時,抽液並加1ml tPBS 5分鐘重複3次,然後將切片貼於載玻片上,並於載玻片上塗於DAPI,最後蓋上蓋玻片,即可拿到螢光顯微鏡下觀察並注意要避光。

等待冷凍切片液凝固中1

等待冷凍切片液凝固中2

被冷凍切片劑包埋的大鼠小腦切片

被冷凍切片劑包埋的大鼠大腦切片

大鼠脊髓切片

大鼠小腦切片

三、結果

  • 一抗:Anti Iba1
  • 二抗:Alexa Fluor 594-conjugated affinipure donkey anti-rabbit IgG (H+L)

(一)IBA-1 / AIF-1簡介

所使用的一抗是Anti Iba1,離子鈣結合銜接分子1 (ionized calcium-binding adapter molecule 1, IBA1)也稱為同種異體移植發炎因子 (allograft inflammatory factor 1, AIF-1),在人類中是由AIF1基因所表達的蛋白質。

(二)IBA-1 / AIF-1分布

IBA-1 / AIF-1 mRNA表現量

AIF1基因在睪丸 (testis)、脾臟 (spleen)與腦 (brain )中高度表現,而在肺 (lung)與腎 (kidney)中表達較弱,然而在腦中微膠細胞 (microglia)特別強烈表現IBA1,且在循環系統的巨噬細胞 (macrophages )也會表現。

從IBA-1 / AIF-1 mRNA表現量圖中,可以發現左邊亮藍色柱狀圖顯著高於其他顏色,而這色塊主要是免疫系統的白血球;第二高的顏色是右邊淡綠色柱狀圖,而這色塊是白色球發育生長的淋巴器官:骨髓、胸腺與淋巴結;第三高的色塊是綠色,而這色塊主要是中樞神經。

這次我染色的樣本是大鼠的中樞神經,在IBA1 mRNA表現量中,脊髓>大腦>小腦,因此我選用脊髓來染一抗 (Anti Iba1)。

(三)IBA-1 / AIF-1功能

從以上分布分析的結果中,顯示IBA-1 / AIF-1與免疫功能似乎有極大的關係。當微膠細胞與巨噬細胞被活化後,其蛋白的表現量也會隨之上升。因此,當中樞神經受損後,腦中的微膠細胞IBA-1 / AIF-1蛋白量也會隨之增加。IBA-1 / AIF-1存在於被活化的巨噬細胞中,而在發炎的組織中會發現被活化的巨噬細胞,因此IBA-1 / AIF-1可能是體內巨噬細胞活化的標誌物。

值得一提的是,AIF1也被證明可促進內皮細胞的增殖和活化。內皮細胞活化導致細胞的增殖和遷移,其涉及多種正常血管過程,例如動脈粥樣硬化,血管生成和傷口癒合。

(四)脊髓切片圖

在大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 10x4中,可以看到藍光DAPI是染細胞核,而紅光Anti Iba1 是染微膠細胞,也可以發現脊髓有不少表現IBA1的微膠細胞,且分布均勻,此次染色算是非常成功。

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x4:藍光DAPI、細胞核

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x10:紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 10x4
藍光DAPI、細胞核
紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x4

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x10:藍光DAPI、細胞核

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x10:紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 10x10
藍光DAPI、細胞核
紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 10x10

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 左 10x20:藍光DAPI、細胞核

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 左 10x10:紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 左 10x20
藍光DAPI、細胞核
紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 左 10x20

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 中 10x20:藍光DAPI、細胞核

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 中 10x20:紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 中 10x20
藍光DAPI、細胞核
紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 中 10x20

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 右 10x20:藍光DAPI、細胞核

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 右 10x20:紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色疊圖 右 10x20
藍光DAPI、細胞核
紅光Anti Iba1 (微膠細胞)

大鼠脊髓免疫組織螢光染色 右 10x20

四、心得

這次脊髓染色非常成功,從解剖灌流到切片染色,展現了生科系兩大經典技術:解剖技術與分生技術。不過由於這次只有正常小鼠的樣本,沒有實驗組可以拿來做比較,所以也無從得出什麼結論,只能知道正常小鼠的脊髓樣本中IBA1的分布與數量的狀態。

五、參考文獻

  1. WkiPedia. 2019. Allograft inflammatory factor 1. [Access by Jun. 2019]

動物生理學實驗

  1. 動物生理學實驗 - 李昆澤
  2. [實驗] 動生實驗1:人體心跳測量
  3. [實驗] 動生實驗2:人體血壓與呼吸測量
  4. [實驗] 動生實驗3:人體肌電圖與心電圖測量
  5. [實驗] 動生實驗4:動物插管、灌流與生理測量
  6. [實驗] 動生實驗5:動物解剖
  7. [實驗] 動生實驗6:免疫組織螢光染色1

動物生理學

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