Q

如何确定用于免疫组化染色的抗体是特异性的?

A

确定用于免疫组化(IHC)染色的抗体是否具有特异性是关键的一步,因为特异性决定了抗体是否只识别目标抗原而不与其他非目标蛋白发生交叉反应。以下是几种常用的验证抗体特异性的方法:

1. 阳性对照和阴性对照

阳性对照:选择已知表达目标抗原的组织或细胞系进行染色。如果抗体具有特异性,应在阳性对照中观察到清晰、符合预期的染色信号。

阴性对照:使用不表达目标抗原的组织或细胞系进行染色。特异性抗体在阴性对照中应没有或仅有非常弱的非特异性染色。

2. 同型对照

使用与目标抗体同样类型的非特异性IgG(同型对照)作为对照,以评估非特异性背景染色。如果染色结果与同型对照相似,表明抗体可能存在非特异性结合。

3. 抗原阻断实验(Blocking Experiment)

将抗体与过量的纯化目标抗原预孵育后,再进行免疫组化染色。如果抗体是特异性的,预孵育后的染色信号应显著减弱或消失,因为抗体的结合位点已被饱和。

4. 基因敲除或基因敲低实验

使用目标抗原基因被敲除或敲低的细胞系或组织进行染色。如果抗体是特异性的,在敲除或敲低目标基因的样本中,应观察到染色信号显著减弱或消失。

5. Western Blot验证

在进行免疫组化染色前,使用Western Blot验证抗体的特异性。理想情况下,抗体应在Western Blot中仅识别目标蛋白质的单一条带。如果Western Blot中出现多个条带,可能表明抗体的特异性较差,需要进一步优化。

6. 多抗和单抗的比较

如果条件允许,可以使用针对同一抗原的不同克隆的单抗或多抗进行染色,并比较染色结果。如果多种抗体产生相似的染色模式,增加了特异性的可信度。

7. 不同批次的抗体测试

使用不同批次的同一抗体进行免疫组化染色,并比较结果的一致性。特异性良好的抗体应在不同批次之间产生一致的染色模式。

8. 使用多个抗体结合位点的抗体

使用识别目标抗原不同表位的抗体进行染色。如果所有抗体在相同的组织或细胞中显示出相似的染色模式,这表明抗体可能具有较高的特异性。

总结

确定抗体的特异性需要多种方法的结合。通过对照实验、抗原阻断、基因敲除、Western Blot验证以及多种抗体的比较,可以较为准确地评估抗体在免疫组化染色中的特异性。这些措施有助于确保染色结果的可靠性和科学性。

Q

什么是铁死亡?铁死亡的分子机制是什么?

A

铁死亡(Ferroptosis) 是一种铁依赖性的细胞死亡形式,其特征是细胞内脂质过氧化物(lipid peroxides)积累和细胞膜结构破坏。这种细胞死亡机制与传统的凋亡、坏死或自噬不同,主要由铁介导的氧化应激所引发。

铁死亡的分子机制

铁离子积累:

铁依赖性:铁死亡是由细胞内铁离子(Fe²⁺)的积累引发的。铁作为过渡金属,能够催化细胞内的Fenton反应,生成强氧化剂羟基自由基(•OH),这对细胞的脂质、蛋白质和DNA造成严重损伤。

脂质过氧化:

脂质氧化还原过程:细胞膜上的多不饱和脂肪酸(PUFAs)是铁死亡的主要攻击目标。在铁的催化作用下,PUFAs容易被氧化生成脂质过氧化物。

脂质过氧化物的积累:脂质过氧化物的积累破坏了细胞膜的完整性,最终导致细胞膜破裂和细胞死亡。

谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)失活:

GPX4的作用:GPX4是一种重要的抗氧化酶,能够将脂质过氧化物还原为无害的脂质醇,从而保护细胞膜不受过氧化损伤。

GPX4失活:在铁死亡过程中,GPX4活性降低或被抑制,使得脂质过氧化物无法被及时清除,导致其积累并引发铁死亡。

谷胱甘肽(GSH)耗竭:

GSH的作用:谷胱甘肽是GPX4的关键辅酶,帮助其执行抗氧化功能。在铁死亡过程中,细胞内的GSH水平下降,使得GPX4无法正常工作。

GSH耗竭的原因:通常由细胞内半胱氨酸(Cysteine)供应不足引起,因为半胱氨酸是GSH合成的前体物质。

活性氧(ROS)积累:

ROS的来源:除了铁介导的脂质过氧化,铁死亡过程中还伴随着活性氧(ROS)的积累,这些ROS进一步加剧了细胞的氧化损伤,推动细胞走向死亡。

铁死亡的生物学意义

铁死亡在多种病理状态中扮演重要角色,如神经退行性疾病(如帕金森病)、缺血再灌注损伤、肿瘤等。在这些疾病中,铁代谢异常和脂质过氧化的增加都可能导致铁死亡的发生。因此,针对铁死亡的调控有望成为这些疾病治疗的新方向。

总结

铁死亡是一种由铁离子介导的脂质过氧化物积累引发的细胞死亡形式,具有独特的分子机制,涉及铁的积累、脂质过氧化、GPX4失活、GSH耗竭和ROS积累。这一机制在多种疾病中具有重要意义,是细胞死亡研究领域的重要进展。

Q

什么是铜死亡?铜死亡的分子机制是什么?

A

铜死亡(Cuproptosis) 是一种新发现的细胞死亡形式,与细胞内铜离子过载有关。与凋亡、坏死、铁死亡等其他形式的细胞死亡不同,铜死亡具有独特的分子机制。

铜死亡的分子机制

铜死亡的核心机制涉及细胞内铜离子的积累和线粒体中的蛋白质聚集,具体步骤如下:

铜离子积累:当细胞摄入或存储过多的铜离子时,细胞内游离的铜离子浓度会升高。铜是许多酶和蛋白质的辅因子,但过量的铜会导致细胞内的氧化应激反应和蛋白质损伤。

线粒体三羧酸循环(TCA Cycle)干扰:铜离子能够直接与线粒体中三羧酸循环(TCA)中的脂酰化蛋白结合。这些脂酰化蛋白包括二氢硫辛酸(dihydrolipoamide)结合酶和脂酰化蛋白如二氢硫辛酸乙酰转移酶(DLAT)。

蛋白质聚集:当铜离子与这些脂酰化蛋白结合时,会引发这些蛋白质的异常聚集。这种聚集会导致线粒体蛋白质复合物的结构和功能受损,进而阻碍线粒体的正常功能。

铁硫簇(Fe-S Cluster)蛋白受损:铜离子过载还会破坏线粒体中的铁硫簇蛋白,这些蛋白在电子传递链和氧化磷酸化中起重要作用。铁硫簇的破坏进一步削弱了线粒体功能,导致ATP合成减少,能量代谢紊乱。

细胞死亡:最终,线粒体功能的丧失和代谢紊乱引发一系列的细胞应激反应,导致细胞内活性氧(ROS)水平升高、DNA损伤和细胞死亡。

铜死亡的生物学意义

铜死亡的发现揭示了铜离子在细胞死亡和疾病中的潜在角色。由于铜是必需的微量元素,在肿瘤、神经退行性疾病和感染性疾病等病理状态下,铜代谢的异常可能会触发铜死亡。了解铜死亡的机制有助于开发新的治疗策略,尤其是在铜代谢失调的相关疾病中。

总结来说,铜死亡是通过铜离子诱导的线粒体蛋白聚集、代谢紊乱和细胞死亡的过程,是一种新型的细胞死亡机制。

Q

如何评估抗体的质量高低?

A

评估抗体的质量高低需要从多个方面进行综合考量,包括其特异性、敏感性、稳定性和批次一致性等。以下是一些常用的评估标准和方法:

1. 特异性(Specificity)

Western Blot:通过Western Blot检测抗体是否能识别目标蛋白质而不与其他蛋白质发生交叉反应。高质量的抗体应当在目标蛋白的预期分子量处显示出单一且清晰的条带。

免疫沉淀(Immunoprecipitation, IP):用于检测抗体是否能够有效结合并沉淀目标蛋白。结合效率越高,抗体特异性越好。

免疫荧光/免疫组化(Immunofluorescence/Immunohistochemistry, IF/IHC):通过显微镜观察抗体是否在预期的细胞或组织区域产生信号,并排除非特异性染色。

2. 敏感性(Sensitivity)

ELISA:通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗体能够识别并结合目标抗原的最低浓度。敏感性越高,抗体在低浓度条件下的表现越好。

Western Blot:在Western Blot中使用不同浓度的目标蛋白,观察抗体在低浓度下能否检测到目标蛋白的信号强度。

3. 稳定性(Stability)

长期存储测试:抗体经过一段时间存储后,重新测试其活性。如果抗体在长期存储后仍能保持其活性,则其稳定性较高。

反复冻融测试:通过反复冻融实验检测抗体的稳定性,观察其活性是否受影响。

4. 批次一致性(Batch Consistency)

批次间比较:检测不同批次的抗体在同样条件下的表现是否一致。高质量的抗体应当在不同批次之间具有较小的变异。

厂商文档和认证:查看供应商提供的文档,了解抗体生产过程中是否有严格的质量控制措施,以确保批次一致性。

5. 无特异性结合(Non-specific Binding)

阴性对照实验:在没有目标抗原或使用非相关抗原的情况下,测试抗体是否产生信号。高质量抗体应在这些对照中没有明显信号。

6. 背景噪音(Background Noise)

信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR):通过实验测量抗体在目标区域和非目标区域的信号强度差异。高信噪比表明抗体的背景噪音较低,质量较好。

通过综合这些评估方法,可以比较全面地评估抗体的质量,从而选择适合特定实验需求的抗体。

Q

抗体最重要的属性有哪些?

A

抗体(免疫球蛋白,Ig)具有许多关键属性,但以下几个属性是最重要的,它们决定了抗体在免疫应答中的功能和效力:

1. 特异性(Specificity)

· 定义: 抗体的特异性是指其能够精确识别和结合特定抗原表位的能力。抗体的特异性来源于其可变区氨基酸序列的多样性。

· 重要性: 高度特异性的抗体能够准确识别并结合目标抗原,避免与非相关抗原发生交叉反应,从而确保免疫反应的准确性。

2. 亲和力(Affinity)

· 定义: 亲和力是指单个抗体结合其特定抗原表位的强度,通常由抗体与抗原之间的非共价相互作用(如氢键、离子键、范德华力等)决定。

· 重要性: 高亲和力的抗体可以更牢固地结合抗原,提高中和或清除病原体的效率。

3. 效应功能(Effector Functions)

· 定义: 抗体的效应功能是指其通过Fc区与免疫系统其他部分相互作用而触发的免疫反应,包括激活补体系统、促进吞噬细胞的吞噬作用、以及介导抗体依赖的细胞介导的细胞毒性(ADCC)。

· 重要性: 抗体的效应功能是清除病原体和感染细胞的关键。例如,IgG抗体可以通过与Fc受体结合促进吞噬作用,而IgE抗体则在过敏反应中发挥重要作用。

4. 同型/类别(Isotype/Class)

· 定义: 抗体根据其重链的类型分为不同的同型或类别,如IgG、IgM、IgA、IgE、IgD,每种类型的抗体在结构和功能上有所不同。

· 重要性: 不同同型的抗体在免疫反应中发挥不同的作用。例如,IgG抗体是血液中最常见的抗体类型,能够穿过胎盘提供胎儿免疫保护;IgA抗体主要存在于黏膜表面,防止病原体入侵。

5. 多价性/亲和力增值效应(Avidity)

· 定义: 多价性(或亲和力增值效应)是指一个抗体分子通过其多个抗原结合位点同时结合多个抗原表位的能力,这种多点结合可以显著增强抗体与抗原的结合强度。

· 重要性: 多价性使抗体在与抗原形成免疫复合物时更加稳定,特别是在IgM抗体中,因其五聚体结构可同时结合多个抗原,提高抗体的结合效力。

6. 半衰期(Half-Life)

· 定义: 半衰期是指抗体在体内存在的时间,通常由抗体在血液循环中降解或清除的速度决定。

· 重要性: 较长的半衰期(如IgG抗体)意味着抗体在体内能够提供更持久的免疫保护,对于疫苗和被动免疫治疗非常重要。

7. 中和能力(Neutralization Capacity)

· 定义: 中和能力是指抗体通过直接结合病原体或毒素的关键部位,从而阻止其进入细胞或阻止其毒性作用的能力。

· 重要性: 这种能力在预防感染(如病毒感染)和开发疫苗时至关重要。

8. 交叉反应性(Cross-Reactivity)

· 定义: 交叉反应性是指抗体不仅能与其目标抗原结合,还能与结构类似的其他抗原结合的能力。

· 重要性: 虽然交叉反应性在某些情况下可以提供广谱的免疫保护,但也可能导致不必要的或有害的免疫反应,如自身免疫反应。

总结

抗体的特异性、亲和力、效应功能、同型/类别、多价性、半衰期、中和能力和交叉反应性是其最重要的属性。理解和利用这些属性对于开发诊断工具、疫苗、治疗性抗体以及研究免疫系统的工作机制至关重要。

Q

侧向散射背景偏高(来自小颗粒)该如何处理?(Flow Cytometry,FCM)

A

问题可能原因:细胞裂解、细菌污染。 解决办法:重新复苏细胞,进行细胞培养。

Q

荧光强度高、高背景/阳性细胞百分比高该如何处理?(Flow Cytometry,FCM)

A

问题可能原因:抗体浓度过高、细胞清洗不充分。 解决办法:调整抗体稀释比例,增加清洗步骤。

Q

无信号/荧光强度弱该如何处理?(Flow Cytometry,FCM)

A

问题可能原因:目标蛋白降解/蛋白表达水平低、抗体浓度或稀释比例过高、过低或抗体过期、激光器未对齐、未进行避光处理导致荧光染料信号弱。 解决办法:调整和优化实验方案,仪器维修。

Q

怎样防止荧光信号不丢失?(Immunocytochemistry,ICC)

A

细胞染色之后在下述情况下荧光信号会丢失:

1)激发光特别是高能量的激光会对荧光信号起到漂白的作用,这种情况在使用共聚焦激光扫描显微镜逐点扫描样本,或一次多点扫描样本的时候经常出现。

2)用抗淬灭封片剂封片后荧光也会随着时间的推移而逐渐减弱。建议把封片后的玻片密封保存在-20摄氏度。

3)在可见光下暴露的时间过长。从细胞和带荧光偶联的抗体孵育起,到染色后的封片,再到显微照相,被染的细胞都要尽量避免暴露在日光或灯光之下。

Q

为什么只有部分细胞被染上,而其余的细胞均未染上?(Immunocytochemistry,ICC)

A

这种情况的出现和某些靶蛋白只在特有的细胞阶段表达有关系。细胞在分裂期、凋亡期或在特定的外源信号刺激下会表达特定的蛋白质,所以在染色的过程中会出现只有部分细胞或者在特定的细胞器上有荧光。