凋亡細胞的原位末斷轉移酶標記法(TUNEL法)
 

細胞凋亡的多步驟機制作用的最終環節是;細胞內源性核酸內切酶的激活而導致核染色質DNA雙鏈的斷裂。大量DNA片段暴露出的3羥基在末斷轉移酶(terminaldeoxynucleotidyltransferase,TdT)或DNA多聚酶的作用下，與生物素或地高辛標記的核苷酸結合，最終借助與卵白素或抗地高辛抗體結合的熒光素或HRP，使凋亡細胞被特異性地標記和顯示出來。
 

TUNEL細胞凋亡試劑盒由美國羅氏公司提供

試劑1：酶濃縮溶液(EnzymeSolution)

試劑2：標記溶液(LableSolution)

試劑3：轉化劑-POD(Converter-POD)

酶標記抗熒光素抗體(即用型)
 

試驗所需其它試劑：
 

非石蠟切片:

·沖洗緩沖液:磷酸鹽緩沖液(PBS)

·阻斷溶液:0.3%H2O2甲醇溶液

·固定溶液:4%多聚甲醛(溶劑pH7.4新鮮配制的PBS溶液)

·滲透液:0.1%Triton甔-100(溶于新鮮配制的0.1%枸櫞酸鈉溶液)
 

石蠟切片:

·二甲苯和乙醇(100%、95%、90%、80%、70%用蒸餾水稀釋)

·沖洗緩沖液:磷酸鹽緩沖液(PBS)

·蛋白酶K工作液10~20mg/ml溶于10mMTris/HCl(pH7.4~7.8)
 

根據需要選擇:

·滲透液:0.1%TritonX-100(溶于新鮮配制的0.1%枸櫞酸鈉溶液)

·胃酶溶液(0.25%-0.5%溶于HCl，pH2)或胰酶

·0.1M枸櫞酸緩沖液，pH6，微波修復
 

材料：微波爐，微波輸出功率850W-2000W2.選用中性甲醇固定的活檢及實驗動物標本，常規脫水，二甲苯透明，石蠟包埋。

抗原微波修復(供參考)

1.組織經福爾馬林固定后會產生廣泛的蛋白質交連，因此石蠟組織進行凋亡檢測時要進行預處理。經我公司科研人員的長期研究認為：TUNEL染色時蛋白酶K的作用有可能引起內源性核酸內切酶的釋放，造成假陽性反應，同時過量的蛋白酶K處理可破壞組織的結構，用微波技術替代上述處理可避免上述弊端的出現。

2.微波已被愈來愈多地作為免疫組織化學和原位雜交的預處理過程，經一定溫度的微波處理可修復因固定和包埋造成的抗原破壞，打斷氨基酸的肽鍵結合，促進抗原決定簇的暴露，恢復細胞膜的空間結構，增加穿透效應，加速組織處理及染色過程。我們在作TUNEL染色前進行微波修復，可以達到蛋白酶K的功效，取得較為理想的效果，背景染色很淺，凋亡細胞陽性顆粒與背景染色對比非常鮮明。

3.蛋白酶K作用的條件嚴格，消化度常因組織的不同而在操作中不便掌握。同時蛋白酶K的價格昂貴，而微波已作為一種常用儀器用于免疫組織化學染色中。

(1)切片常規脫蠟入水

(2)將一燒杯盛200ml的0.01M、pH6.0的檸檬酸緩沖液，加熱至90～95℃，迅速放入切片，使用680W(80%功率)、微波照射1min，加入雙蒸水(20～25℃)80ml作迅速冷卻，將玻片移至PBS(20～25℃)。(3)PBS洗5min×3次。

(4)加20%正常牛血清室溫30min。

(5)將TUNEL反應混合液加在切片上，37℃溫育90min(陰性對照片、TUNEL混合液中不加TDT)。

(6)PBS洗5min×3次。

(7)3%H2O2甲醇液室溫阻斷10min。

(8)37℃溫育90min。

(9)加POD轉化劑，37℃溫育30min。

(10)PBS洗5min×3次。

(11)DAB/H2O2顯色。

(12)蘇木素淡染，常規脫水，透明，中性樹膠封固。

結果：細胞核呈棕色顆粒者為陽性細胞，結合形態特征，可確立凋亡細胞。陰性對照片無棕色顆粒。
 

細胞凋亡的檢測技術簡介(供參考)

一.凋亡細胞的形態學改變

細胞表面：偽足,微絨毛等消失

細胞體形態：細胞皺縮，變形，體積變小

細胞核：染色質濃縮，早期染色質聚集于核膜邊呈新月形或環形，晚期碎裂

細胞器：密集但形態及結構完整，早期內質網短暫擴張細胞膜:完好，晚期包裹細胞器或核碎片，形成凋亡小體

在組織中表現：常常以單個細胞散在

發生周圍組織反應：凋亡細胞或小體被鄰近巨噬細胞，上皮細胞吞噬，降解，不發生炎癥反應

發生條件：屬于基因控制的程序性細胞死亡，多發生于器官萎縮，細胞介導的免疫殺傷機制，小劑量毒素作用以及多種病理生理狀態
 

二.細胞凋亡的形態學檢測方法

(一)凋亡細胞的光鏡和熒光顯微鏡檢測

1.制片

(1)常規組織學切片，進行脫蠟和水化。

(2)培養細胞可用細胞離心儀制片。由于凋亡細胞在制片中容易破碎,所以應采用低速離心制片(250g,離心5min)，并事先將載玻片用1%BSA處理，使細胞易于貼附.離心后涂片,稍經空氣中干燥后，迅速用1%多聚甲醛4℃下固定15-30min，然后轉入80%乙醇后固定1-2h，保存于-20℃待用.

2.染色方法

可用多種方法進行染色。

(1)可采用常規的組織學染色方法，如Giemsa染色，HE染色或Mayer蘇木素染色.

(2)采用熒光染料染色，如DAPI(4′,6′-diamidino-2-phenylindole),PI(propidiumiodide)和7-AAD(7-aminoacetinomycinD).其染色濃度為:DAPI1-2μg/ml;PI5-10μg/ml;7-AAD10-20μg/ml.由于PI染料同時也與RNA結合,所以應將細胞先用RNA酶消化(50Kunitz單位的RNA酶,37℃下作用15min或室溫下30min)后,再進行PI染色。

3.結果觀察

典型的凋亡細胞形態學改變：細胞體積縮小及變形;核濃染及喪失亞形態結構，可見核染色質呈新月形，或核碎裂成大小不等的核碎片;在組織切片上可見巨噬細胞或鄰近的上皮細胞吞噬凋亡細胞或凋亡小體。
 TUNEL細胞凋亡試劑盒內容及操作步驟

(二)凋亡細胞的電鏡觀察

采用電鏡的常規方法固定，包埋和制片。可用透射電鏡或掃描電鏡進行觀察。透射電鏡下，凋亡細胞核染色質濃縮，核膜消失，內質網擴張，而細胞器如線粒體等形態仍保持良好，可見被膜結構包繞的細胞器，即凋亡小體。掃描電鏡下，細胞表面結構如偽足，微絨毛等消失，細胞膜呈現波浪狀起伏。