形态学研究目的之一是揭示组织细胞结构特征及其功能意义。利用ICC显示给与细胞增殖标记物,是组织细胞学研究中形态和功能相结合的重要手段之一。目前常用的细胞增殖标记物有4种,Brdu (5—bromo—2--deoxyuridine), DNApolymerase α,PCNA (Proliferating cell nuclear antigen),Ki—67 等,相对应的4种单克隆抗体均有商品出售。因组织细胞内无内源性Brdu存在,所以Brdu应用较广。Brdu为胸腺嘧啶的衍生物,可代替胸腺嘧啶在DNA合成期(S期),活体注射或细胞培养加入,而后利用抗Brdu单克隆抗体,ICC染色,显示增殖细胞。同时结合其它细胞标记物,双重染色,可判断增殖细胞的种类,增殖速度,对研究细胞动力学有重要意义。
笔者在观察大鼠小肠上皮细胞增殖、代谢时,一次腹腔注射Brdu(Sigma)4mg/150~200g体重,分别在给药后1h和1、2、3、5、7天取小肠,应用抗Brdu抗体,ICC染色,可见肠上皮细胞从肠腺至绒毛顶端增生移行。在计数免疫活性细胞研究中,一次注射Brdu后,计数瞬间进入S期细胞数或连续多次注射Brdu,计数注射Brdu期间进入S期细胞的总和。另外在临床上,术前或术中给与Brdu,判断脑肿瘤细胞分化程度、恶性度等亦较常用。
掺入双链DNA内的Brdu,以氢链与腺嘌呤结合,不能直接与抗Brdu抗体反应,需经解链使Brdu暴露方能被染色。常用的解链方法为盐酸加热、蛋白酶处理等,使DNA双链部分单链化,抗Brdu小鼠单克隆抗体与增殖细胞核内的Brdu结合,再经酶标抗小鼠IgG抗体孵育、呈色,显示进入S期细胞的情况。
盐酸和蛋白酶处理等可引起其它抗原或组织形态发生变化。为此,Conchoroff(1985)等制备了一种单克隆抗体(Bu—1),其培养液上清能与双链DNA的Brdu反应,因为培养液上清中含有DNA酶,可分解双链DNA,显露Brdu,达到染色目的。笔者采用戊二醛固定后,胃蛋白酶—盐酸处理,亦得到了良好的染色结果。简述染色步骤如下(Matsuna,1989):
(1)冰冻切片/石蜡切片准备同前。
(2)TBS冲洗,Baker’s液固定10min,室温。
(3)TBS冲洗,1%戊二醛固定5~10min,室温。
(4)双蒸水冲洗,0.006%(冰冻切片)或0.02%(石蜡切片)胃蛋白酶/0.01mol/l HCl,37℃,10min。
(5)双蒸水冲洗,4N HCl 30min,室温。
(6)PBS充分冲洗,使切片pH回至中性。
(7)封闭性阻断剂20min,室温。
(8)抗Brdu抗体孵育1~2h室温或4℃过夜。
(9)PBS冲洗,HRP标记抗小鼠IgG抗体45min,室温。
(10)PBS冲洗,DAB/H2O2呈色。
(11)轻度苏木精复染,脱水透明,封片同前。分裂增殖细胞核呈棕褐色。
采用双重或多重染色、观察何种细胞分裂增殖时,首先应染色其它抗原物质,最后显示Brdu。通常在第一种抗体呈色后,再经1%戊二醛固定5~10min,重复上述程序,均可获得较满意的染色结果,分裂细胞核呈棕褐色;显示其它抗原用ALP标记抗体,则细胞浆为红色(FR)或蓝色(FB)。