免疫荧光检测蛋白的表达方法
免疫荧光( IF)是一种利用抗原-抗体特异性结合原理,通过荧光标记的抗体在细胞或组织中原位可视化目标蛋白表达、定位及分布的高灵敏度检测技术。该方法兼具形态学与分子信息,广泛应用于基础研究、病理诊断和药物开发中。其核心流程包括样本制备、固定与通透、封闭、一抗孵育、荧光二抗(或直接标记一抗)结合、核染与封片,以及荧光显微镜观察。
一、样本类型与制备
免疫荧光可应用于以下样本:
贴壁细胞:接种于盖玻片或专用腔室载玻片上培养至合适密度;
悬浮细胞:离心后涂片或通过细胞离心甩片(cytospin)附着于载玻片;
冷冻组织切片:OCT包埋后冰冻切片,厚度通常为5–10 μm;
石蜡包埋组织切片:需先脱蜡、水化,并进行抗原修复。
无论何种样本,均需保证结构完整、抗原保留良好,并避免自发荧光干扰。
二、固定
固定旨在快速终止细胞代谢、维持亚细胞结构并稳定目标蛋白:
常用固定剂:
4%多聚甲醛(PFA):最常用,交联蛋白,较好保留结构与抗原性,适用于大多数胞内和膜蛋白;
冷丙酮或甲醇:沉淀蛋白,通透作用强,适用于某些对PFA敏感的抗原(如磷酸化蛋白),但可能破坏精细结构;
固定时间通常为10–20分钟(室温或4℃),过度固定可能导致抗原表位掩蔽。

三、通透(针对胞内蛋白)
若目标蛋白位于细胞质、细胞核或细胞器内,需破坏细胞膜以允许抗体进入:
常用通透剂:0.1%–0.5% Triton X-100 或 Tween-20,室温处理5–15分钟;
对于核抗原(如转录因子),通透步骤尤为关键;
膜蛋白或表面蛋白检测可省略通透。
四、封闭
封闭非特异性结合位点,减少背景信号:
使用含5%正常血清(与二抗来源一致,如山羊血清)或1–3% BSA的PBS缓冲液,室温孵育30–60分钟;
封闭液应覆盖整个样本区域,避免干燥。
五、一抗孵育
一抗决定检测的特异性:
选择高特异性、经IF验证的一抗,注意种属反应性和亚细胞定位信息;
稀释于封闭液或抗体稀释液中,按说明书推荐浓度使用(通常1:100–1:1000);
孵育条件可为:
室温1–2小时;
或4℃过夜(提高信噪比,尤其对低丰度蛋白);
孵育后用PBS或PBST(含0.1% Tween-20)充分洗涤3次,每次5分钟。
六、荧光标记二抗孵育(间接法)或直接标记一抗(直接法)
间接免疫荧光(更常用):使用与一抗种属匹配的荧光偶联二抗(如Alexa Fluor 488标记的抗兔IgG),室温避光孵育1小时;
直接免疫荧光:一抗已偶联荧光染料,步骤简化、减少交叉反应,但灵敏度较低、成本较高;
孵育全程需避光,防止荧光淬灭;
洗涤同上,彻底去除未结合抗体。
七、细胞核复染与封片
核染:常用DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)或Hoechst 33342,发出蓝色荧光,便于定位细胞核;
封片:使用抗淬灭封片剂(如含DABCO或ProLong Gold的甘油基介质),加盖玻片,避免气泡;
样本可短期4℃避光保存,或–20℃长期储存。
八、荧光显微镜观察与成像
使用配备相应激发/发射滤光片的荧光显微镜(如共聚焦显微镜可获得更高分辨率与Z轴层析图像);
注意设置对照:
阴性对照:不加一抗(仅二抗);
同型对照:使用相同种属、亚型的非特异性IgG;
阳性对照:已知表达目标蛋白的细胞系或组织;
避免长时间曝光导致荧光衰减。
九、多重免疫荧光(多色标记)
可同时检测多个蛋白:
选择不同宿主来源的一抗(如兔抗A + 小鼠抗B);
搭配不同荧光波长的二抗(如Alexa 488、555、647);
注意光谱重叠,必要时进行光谱拆分或顺序染色。
十、注意事项与优化要点
抗原修复对石蜡切片至关重要(热诱导或酶消化);
内源性荧光(如红细胞、脂褐素)需通过对照识别或化学淬灭;
抗体浓度过高易致非特异结合,过低则信号弱,需预实验滴定;
共聚焦成像时注意激光功率与增益设置,避免饱和或背景过高。
免疫荧光检测蛋白表达不仅可定性判断目标蛋白是否存在,更能精确定位其在亚细胞结构中的分布(如核内、线粒体、高尔基体等),是解析蛋白功能、相互作用及病理改变不可或缺的技术手段。严谨的实验设计与对照设置是获得可靠结果的关键。


