常用荧光标记的凝集素(Lectin)举例及应用场景。
发布日期:2025/12/12 13:20:09
常用荧光标记豌豆(PSA)、荆豆(UEA-I)、菜豆(红芸豆) (PHA-L)、刀豆球蛋白A(Con A)、麦胚(WGA)、花生凝集素 (PNA)、大豆(SBA) 凝集素(Lectin)的应用场景。荧光标记的凝集素(Lectin)染色是病理切片研究中的一个重要工具,尤其在糖生物学、组织微环境和特定细胞类型标记方面具有独特优势。
一、为什么可以?原理与优势!
1. 耐受标准病理处理:
· 凝集素结合的靶点是糖链(聚糖)。这些糖链结构(如细胞膜表面的糖蛋白、糖脂)通常非常稳定,能够很好地耐受福尔马林固定和石蜡包埋(FFPE)过程。抗原修复步骤(热修复或酶修复)通常不会破坏其结合能力,有时甚至能增强信号。
· 因此,荧光凝集素染色可以完美地应用于最常规的石蜡病理切片。
2. 独特的标记能力:
· 互补于抗体:抗体识别特定的蛋白质氨基酸序列,而凝集素识别特定的糖基化修饰。这提供了另一种维度的生物学信息。
· 标记特定细胞类型或结构:某些糖基化模式是特定细胞类型(如血管内皮、巨噬细胞、特定上皮细胞)或细胞状态(如增殖、分化、恶变)所特有的。
· 可视化组织架构:能清晰地勾勒出细胞膜、血管网络、细胞外基质等结构。
二、常用荧光凝集素举例及应用场景
下表列出了一些在病理研究中常用的荧光凝集素:
三、实验流程(以石蜡切片为例)
流程与免疫荧光染色高度相似,但通常更简单:
1. 切片准备: 常规石蜡切片脱蜡至水。
2. 抗原修复: 通常推荐进行。热修复(柠檬酸或EDTA缓冲液)有助于暴露被掩蔽的糖基结合位点。可参考具体凝集素的产品说明书或进行优化。
3. 洗涤: PBS或TBS洗涤。
4. 封闭:
· 【注】关键步骤: 使用含相应抑制糖的封闭液(如1% BSA + 0.1 M 对应单糖),来封闭非特异性结合位点。例如,用α-甲基甘露糖苷封闭Con A的非特异性结合。
· 也可同时加入血清,减少非特异性蛋白吸附。
5. 孵育荧光凝集素:
· 将荧光标记的凝集素用封闭液稀释到合适的工作浓度(通常为5-20 µg/mL)。
· 滴加在切片上,室温或37°C湿盒中孵育30分钟至2小时(时间通常比抗体孵育短)。
6. 洗涤: 彻底用PBS洗涤,去除未结合的凝集素。
7. 核复染: 用DAPI或Hoechst染色细胞核。
8. 封片与观察: 使用抗淬灭封片剂封片,在荧光显微镜下观察。
四、重要注意事项与技巧
1. 对照实验至关重要:
· 阴性对照(竞争抑制对照): 在孵育荧光凝集素时,同时加入过量的、未标记的相同凝集素,或加入其特异性结合的单糖(如甘露糖用于Con A)。如果信号被显著抑制,则证明结合是特异的。
· 阳性对照: 使用已知表达该糖基化模式的组织切片。
2. 多重染色兼容性:
· 荧光凝集素染色可以与免疫荧光(抗体染色)完美结合,进行多重标记。例如:WGA(细胞膜,绿色) + 抗CD31抗体(血管,红色) + DAPI(核,蓝色)。
· 需注意实验顺序,通常先进行凝集素染色(因其步骤简单、温和),再进行免疫荧光染色。并确保抗体和凝集素来自不同种属或标记不同荧光色,以避免交叉反应。
3. 优化:
· 凝集素的最佳浓度、孵育时间和是否需要抗原修复,因组织类型和凝集素种类而异,建议根据产品说明书进行初次尝试并优化。
4. 自发荧光问题:
· 同免疫荧光一样,FFPE组织可能存在自发荧光。选择发射波长在红光通道(如Cy3, Alexa 555)的凝集素,有时比FITC(绿光)效果更好。
总结
荧光标记的凝集素是染病理切片的优秀工具,它操作相对简单、结果稳定,并能提供基于糖基化模式的独特生物学信息。无论是用于勾勒组织形态(WGA)、特异性标记血管(UEA-I, PSA),还是研究疾病相关的糖基化改变,它都是病理学和细胞生物学研究中不可或缺的补充手段。
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一、为什么可以?原理与优势!
1. 耐受标准病理处理:
· 凝集素结合的靶点是糖链(聚糖)。这些糖链结构(如细胞膜表面的糖蛋白、糖脂)通常非常稳定,能够很好地耐受福尔马林固定和石蜡包埋(FFPE)过程。抗原修复步骤(热修复或酶修复)通常不会破坏其结合能力,有时甚至能增强信号。
· 因此,荧光凝集素染色可以完美地应用于最常规的石蜡病理切片。
2. 独特的标记能力:
· 互补于抗体:抗体识别特定的蛋白质氨基酸序列,而凝集素识别特定的糖基化修饰。这提供了另一种维度的生物学信息。
· 标记特定细胞类型或结构:某些糖基化模式是特定细胞类型(如血管内皮、巨噬细胞、特定上皮细胞)或细胞状态(如增殖、分化、恶变)所特有的。
· 可视化组织架构:能清晰地勾勒出细胞膜、血管网络、细胞外基质等结构。
二、常用荧光凝集素举例及应用场景
下表列出了一些在病理研究中常用的荧光凝集素:
| 凝集素名称 (缩写) | 主要结合糖基 | 常见荧光标记 | 主要应用场景(病理切片中) |
| 豌豆凝集素 (PSA, PNA) | β-半乳糖 | FITC, TRITC, Alexa 488/555 | 血管标记(尤其小鼠组织)。清晰显示微血管密度,用于肿瘤血管生成研究。 |
| 荆豆凝集素 (UEA-I) | α-岩藻糖 | FITC, Cy3 | 人血管内皮细胞标记(优于PSA)。人特异性血管染色。 |
| 麦胚凝集素 (WGA) | N-乙酰葡糖胺、唾液酸 | FITC, Alexa 488/594 | 通用细胞膜/细胞轮廓标记。染色所有细胞膜,用于观察组织形态、细胞边界。也标记某些细胞外基质。 |
| 刀豆球蛋白A (Con A) | α-甘露糖、α-葡萄糖 | FITC, TRITC,Alexa 488/594/647 | 巨噬细胞/库普弗细胞标记(肝)、线粒体膜(在未固定细胞中更特异)。 |
| 花生凝集素 (PNA) | β-半乳糖 (Gal-β1,3-GalNAc) | FITC, TRITC,Alexa 488/594/647 | 标记特定上皮细胞、活化的淋巴细胞、某些肿瘤(如乳腺导管癌)。 |
| 大豆凝集素 (SBA) | N-乙酰半乳糖胺 | FITC, TRITC,Alexa 488 | 标记杯状细胞、肾小管上皮、某些肿瘤细胞。 |
三、实验流程(以石蜡切片为例)
流程与免疫荧光染色高度相似,但通常更简单:
1. 切片准备: 常规石蜡切片脱蜡至水。
2. 抗原修复: 通常推荐进行。热修复(柠檬酸或EDTA缓冲液)有助于暴露被掩蔽的糖基结合位点。可参考具体凝集素的产品说明书或进行优化。
3. 洗涤: PBS或TBS洗涤。
4. 封闭:
· 【注】关键步骤: 使用含相应抑制糖的封闭液(如1% BSA + 0.1 M 对应单糖),来封闭非特异性结合位点。例如,用α-甲基甘露糖苷封闭Con A的非特异性结合。
· 也可同时加入血清,减少非特异性蛋白吸附。
5. 孵育荧光凝集素:
· 将荧光标记的凝集素用封闭液稀释到合适的工作浓度(通常为5-20 µg/mL)。
· 滴加在切片上,室温或37°C湿盒中孵育30分钟至2小时(时间通常比抗体孵育短)。
6. 洗涤: 彻底用PBS洗涤,去除未结合的凝集素。
7. 核复染: 用DAPI或Hoechst染色细胞核。
8. 封片与观察: 使用抗淬灭封片剂封片,在荧光显微镜下观察。
四、重要注意事项与技巧
1. 对照实验至关重要:
· 阴性对照(竞争抑制对照): 在孵育荧光凝集素时,同时加入过量的、未标记的相同凝集素,或加入其特异性结合的单糖(如甘露糖用于Con A)。如果信号被显著抑制,则证明结合是特异的。
· 阳性对照: 使用已知表达该糖基化模式的组织切片。
2. 多重染色兼容性:
· 荧光凝集素染色可以与免疫荧光(抗体染色)完美结合,进行多重标记。例如:WGA(细胞膜,绿色) + 抗CD31抗体(血管,红色) + DAPI(核,蓝色)。
· 需注意实验顺序,通常先进行凝集素染色(因其步骤简单、温和),再进行免疫荧光染色。并确保抗体和凝集素来自不同种属或标记不同荧光色,以避免交叉反应。
3. 优化:
· 凝集素的最佳浓度、孵育时间和是否需要抗原修复,因组织类型和凝集素种类而异,建议根据产品说明书进行初次尝试并优化。
4. 自发荧光问题:
· 同免疫荧光一样,FFPE组织可能存在自发荧光。选择发射波长在红光通道(如Cy3, Alexa 555)的凝集素,有时比FITC(绿光)效果更好。
总结
荧光标记的凝集素是染病理切片的优秀工具,它操作相对简单、结果稳定,并能提供基于糖基化模式的独特生物学信息。无论是用于勾勒组织形态(WGA)、特异性标记血管(UEA-I, PSA),还是研究疾病相关的糖基化改变,它都是病理学和细胞生物学研究中不可或缺的补充手段。
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