书城医学病理科建设管理规范和操作规范
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第30章 病理学相关技术(10)

(三)凋亡检测观察

凋亡细胞核经碱性磷酸酶底物反应液为黑色,经过氧化物酶DAB 反应为棕黄色。

四、细胞染色体制备和应用相关技术

细胞染色体检测属于经典的细胞遗传学领域,用于染色体分析的标本包括外周血、脐血、羊水和绒毛及肿瘤组织,其中常规方法是体外培养外周血淋巴细胞,在植物凝集素(PHA)刺激下转换为有丝分裂的淋巴母细胞,经纺锤体抑制剂秋水仙素作用,使之分裂停滞于分裂中期,从而获得该期染色体标本。

(一)器材、方法和操作

1.器材超净工作台、恒温箱、离心机、天平、PRMI1640培养基、小牛血清、培养瓶、弯头吸管、刻度离心管、酒精灯。

2.方法

培养液配置:

PRMI1640培养基80%

混合小牛血清20%青霉素100U/ml 植物凝集素(PHA)1mg/5ml 链霉素100U/ml 3.操作程序(1)抽血3ml(空针含0.1~0.2ml肝素)。

(2)用7号针头向每培养瓶(内装5ml培养液)滴血15~16滴,摇匀,37℃培养箱培养72小时。

(3)终止培养前3小时,用7号针头向培养瓶中加秋水仙素3滴(20μg/ml)并混匀。

(4)制片

①吸取培养物于离心管内,1500~2000rpm 离心10分钟,弃上清,取沉淀细胞。

②离心管内加入预温(37℃)KCl(0.075mol/L)8ml,充分吹打,分散后,置离心管于37℃水浴,20~30分钟;③离心管内加新配置的甲醇-冰醋酸(3∶1)固定液1~2分钟,混匀,离心2500rpm10分钟,去上清,留沉淀。再加入上述固定液8ml,轻混匀后,净置30分钟以上。同样离心10分钟,然后再重复固定、离心一次。

④弃上清,吸管吹打沉淀物,再加入6~7滴固定液,混匀后,把沉淀物滴加预冷的玻片上,放入4℃冰箱内置蒸馏水的瓷盘晾干标本后,置于75℃烤箱2.5小时,自然冷却。也可将标本吹干后,火焰烘干。

⑤用Gimsa染液(pH 7.4磷酸缓冲液1∶10配制)染玻片10分钟,自来水冲净,晾干。

⑥显微镜下选择染色体分散好、无胞质背景、处于中期分裂的培养细胞,在高倍油镜下观察染色体形态计数、分组(A~G 组)和性别鉴定Х、Y 染色体,拍照对比,存档。可进一步根据需要,进行染色体Q 显带、G 显带、C 显带、R 显带和T 显带。

4.注意

(1)PHA 是体外细胞培养的关键因素,浓度需根据批号调整。

(2)秋水仙素的浓度及作用时间影响标本分析,作用不足分裂细胞太少,作用过度则染色体缩短不利观察。

(3)肝素过多可能抑制淋巴细胞母化。

(4)显带检测以存放3天的标本为好,观察G 显带,检材要用胰酶液消化,消化液的配制和条件需摸索才能获得最佳结果。

(二)染色体相关应用技术

1.荧光原位杂交技术(FISH)

荧光染色体原位杂交是以荧光素标记已知序列的核苷酸探针,以荧光显微镜观察荧光杂交信号来定性和定位目的核苷酸片段,快速敏感地显示中期核分裂像及间期核DNA。

(1)试剂、仪器:10×缓冲液、0.5mg/ml 牛血清蛋白、0.1mol/Lβ-琉基乙醇、10×核苷酸混合液、DnaseⅠ溶液、过柱缓冲液、制备过滤、50×Denhardt′s液、预杂交液、漂洗缓冲液、封闭液、0.2%吐温液、抗体结合工作液、核固红、荧光显微镜等。

(2)荧光素-dUTP 标记探针的基本操作:回收探针片段100℃煮沸10分钟,冰浴速冷,依次加入3μg 变性cDNA,2μl六核苷酸引物,2μl荧光素-dUTP,加双蒸水至19μl,加入1μl Klenow酶,离心数秒,37℃温浴过夜,2μl0.2mol/L pH 8.0EDTA终止反应,2.5μl4mol/LLiCl和75μl预冷乙醇混合,-20℃过夜,12000rpm 离心15分钟,弃上清,70%冷乙醇洗后,真空抽干,50μlTE(pH8.0)溶解,-20℃保存备用。

(3)杂交基本操作

①取制备好的染色体玻片,三蒸水洗,0.2%DEPC 水室温浸泡10分钟,0.2mol/L HCl室温浸泡30分钟。

②探针和试剂盒操作:根据市售的不同类型商品化探针操作说明进行实验,如avidin-FITC、anti-avidin和PI等试剂盒类型。

③杂交前变性探针和标本:煮沸10分钟,-20℃冰浴3分钟,滴加杂交,加盖玻片,100℃变性10分钟,-20℃冰浴5分钟,置玻片于湿盒37℃24~36小时。市售商品试剂盒按操作说明杂交。

④梯度SSC 液漂洗,蒸馏水冲洗,乙醇脱水,晾干,划圈,血清封闭,地高辛抗体(1∶500)反应切片,室温下湿盒2~3小时,BufferⅠ和Ⅱ漂洗,NBT+BCIP 避光反应,核固红衬染,常规脱蜡至水,透明,封片。

以上杂交和变性过程,如应用试剂盒也须按商品化试剂操作路线进行。

(4)检测:杂交后的标本除去封胶,2×SSC 洗去盖片,经多步骤漂洗后,依次在亲和素-荧光素、抗亲和素抗体和亲和素-荧光素中,各孵育20分钟(生物素标记探针),其间及其后各用1×PBD 洗3次,每次2分钟。若直接法FISH 进行检测,后继免疫结合反应可省略,最后应加入抗荧光衰变剂(盐酸亚苯基二胺)和DNA 复染剂(碘化丙啶)后封片。

(5)荧光显微镜观察,并摄影保存,染色体目的核苷酸杂交信号为黄、绿色,染色体和间期核为红色,背景无任何荧光。

2.比较基因组杂交(CGH)CGH 是将消减杂交和FISH 技术相结合,主要用于肿瘤细胞遗传学研究,检测基因小范围的缺失和扩增,并且在染色体上将这些改变进行定位。基本原理是将肿瘤基因组DNA 和正常基因组分别用不同颜色的荧光染料(红、绿色)标记,与正常中期染色体原位杂交,荧光分带染色,检查正常中期染色体各个座位上两种荧光强度比,判断肿瘤细胞基因不同序列的拷贝数变化(增加或缺失)。

(1)试剂、仪器和染色体制备基本同前。

(2)DNA 的提取和标记按试剂盒操作说明进行。

(3)以被标记的DNA 探针与正常中期染色体进行原位杂交。

(4)荧光显微镜检查、数字化图像显示各染色体纵轴产生的绿、红荧光密度比率,分析各对应区域的拷贝数变化。

(5)检查结果除分析肿瘤基因组热点拷贝数目的异常外,也可分析编码基因及其与肿瘤的发生、发展、诊断、分类和预后因素。

(6)注意

①一次性制备大量正常中期染色体标本片,以保证实验使用同一批样本。

②高质量的中期染色体制备及DNA 提取、标记、染色和图像分析,对CGH 更为重要。

③CGH 检测3~5Mb 的最小增加量或最小缺失量,可能会漏检小片段拷贝数的变化,且不能检出染色体平衡结构重排和多倍体异常。

五、DNA 测序

DNA 测序又称基因测序,它是进行基因结构和功能研究不可缺少的步骤,也是分子生物学技术标准化最高、重复性最好的技术,目前已完成人类全部3亿个碱基对、4万个基因组序列的检测,基因组学因此进入了后基因组病理分子诊断应用时代。

(一)试剂、仪器

1.DNA 模板或cDNA 模板。

2.纯化的PCR 产物、质粒。

3.测序反应体系。

DNA1μl引物(3.2pmol/μl)1μl

BigDye4μl去离子水4μl

4.测序产物纯化试剂:乙醇/EDTA/NaAc。

5.靶基因引物或再测序试剂盒。

6.毛细管测序仪(ABI)及SeqAnalysis、SeqScap 自动测序分析、比对软件,也可用平板或其他基因测序仪。

(二)基本操作

1.获取优质DNA 模板,不同bp 检测长度要求不同的模板量。或采用质粒。

2.测序前PCR 扩增,电泳检查DNA 浓度、质量。

3.PCR 产物纯化,有杂带时需割胶。

4.测序PCR 反应。

5.纯化测序产物。

6.配制电泳样品,变性。

7.上测序仪检测并分析数据,比对结果。

8.配合病理标本诊断,给出客观性报告。

(三)注意事项

1.PCR 产物是测序的关键,其中引物与模板的平衡最重要。

2.引物的设计、合成极为重要,推荐自动检测标准化的商品化再测序试剂盒。

3.测序产物的纯化对测序质量很关键。

4.严格控制PCR 交叉污染,建立分区使用的试验室。

5.培训合格的测序人员上岗。