组织TUNEL:Promega DeadEnd荧光法与双重对照

使用合法取得的已固定石蜡切片,按明确的蛋白酶、TdT反应和终止条件检测DNA断裂,并限定解释。

01本篇适用条件

仅处理合法取得、已固定包埋的普通非感染性小鼠组织4–6 μm带电玻片,不含动物处置或取材。使用Promega DeadEnd Fluorometric TUNEL System G3250,组织有效面积≤5 cm²,每片取50 μL反应液。最少样本相邻两片、无TdT一片、DNase阳性一片;TUNEL检测DNA断裂,不能单独证明细胞发生凋亡。

02实验原理

rTdT在DNA末端掺入荧光核苷酸。DNase处理验证反应/通透能力,无TdT对照评价非酶背景;过度消化、坏死或处理损伤也能增加信号,需结合形态和独立证据。

荧光TUNEL从固定、通透、末端标记到终止和成像的流程图

原图明确针对贴壁细胞,显示DNA末端标记前后的顺序与对照意识。本篇为组织切片路线,不能照搬图中的细胞固定或通透参数;组织预处理、DNase阳性及无TdT阴性按正文执行。来源为Promega技术手册,非商业推广。

DeadEnd Fluorometric TUNEL System 技术手册,Figure 1;物理 PDF 第4页厂商版权;公开技术手册局部摘录,非商业推广;未声明开放许可查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗

03安全与适用范围

需完成组织化学培训;二甲苯、甲醛在通风橱操作,易燃溶剂远离热源。该套装Equilibration Buffer含砷相关cacodylate和钴盐,按SDS收集专用化学废物,不倒入下水。戴手套、护目镜,DNase阳性使用独立染色缸。

04材料与仪器

  • G3250、4%无甲醇甲醛/PFA即用液、二甲苯、无水乙醇、PBS、0.85%NaCl。
  • RQ1 DNase M6101(1 U/μL)、Tris/NaCl/MgCl₂/CaCl₂及套装Proteinase K。
  • 湿盒、37°C温箱、独立40 mL染缸、塑料盖片、带DAPI的即用抗淬灭封片剂、荧光显微镜。

05配液与用量

液体配制用量/浓度
各40 mL梯度乙醇无水乙醇40/38/34/28/20 mL,各补水至40 mL100/95/85/70/50%
蛋白酶工作液10 mg/mL储备2 μL+PBS998 μL20 μg/mL;每片100 μL
三片含TdT用混液Equilibration Buffer180 μL+Nucleotide Mix20 μL+rTdT4 μL共204 μL,每片只取50 μL,余量54 μL
无TdT混液Buffer45+Nucleotide5+水1 μL总51 μL,取50 μL
2×SSC40 mL20×SSC4 mL+水36 mL终止15分钟
DNase缓冲液10 mL1 M Tris pH7.9 400、5 M NaCl20、1 M MgCl₂60、1 M CaCl₂100、水9420 μL40/10/6/10 mM
DNase阳性液1 U/μL DNase10 μL+上述缓冲990 μL10 U/mL,每片100 μL

06时间安排

阶段条件时间
脱蜡/复水室温,各独立浴约35分钟
初次再固定4%甲醛、室温15分钟
蛋白酶/再固定室温8–10分钟/5分钟
DNase阳性室温、独立缸10分钟
平衡/TdT室温5–10分钟/37°C避光60分钟约70分钟
终止/洗涤2×SSC15分钟,PBS3×5分钟30分钟

07开始前的准备

核对组织来源、固定时间、切片厚度和带电玻片附着良好。按瓶签复溶10 mg Proteinase K至1 mL手册缓冲液(100 mM Tris pH8、50 mM EDTA),得10 mg/mL并分装;不把该缓冲与DNase缓冲混用。Nucleotide Mix及TdT混液避光冰上。各染浴40 mL应完全覆盖组织,阳性后续全部使用独立容器。

08逐步操作

  1. 标记两片样本、无TdT和DNase阳性,记录相邻切片顺序;设置同批未染色片评估组织自发荧光。
  2. 在通风橱以新二甲苯40 mL脱蜡5分钟,换新液再5分钟;随后100%乙醇40 mL洗5分钟。
  3. 依次在100%、95%、85%、70%、50%乙醇各40 mL中3分钟,0.85%NaCl40 mL5分钟,再PBS40 mL5分钟。复水后组织不再晾干。
  4. 4%无甲醇甲醛/PFA中室温再固定15分钟,PBS洗5分钟两次,保持组织附着。
  5. 每片加100 μL、20 μg/mL Proteinase K,室温8–10分钟;厚度或固定不同需先小试,出现脱片或结构破坏即停,不无限延长消化。
  6. PBS洗5分钟,4%甲醛再固定5分钟,再PBS洗5分钟。此再固定步骤不以高温抗原修复替代。
  7. 仅阳性片先加100 μL DNase缓冲室温5分钟,去液后加100 μL、10 U/mL DNase液10分钟;在专用缸用新水充分洗3–4次,避免DNase污染其他片。
  8. 各片组织加100 μL Equilibration Buffer,室温5–10分钟。同时按表冰上配含TdT与无TdT混液;51 μL是配方和,不是每片必须上51 μL。
  9. 吸去组织周围多余平衡液,不触组织;样本与阳性各加50 μL含TdT混液,无TdT片加50 μL对应无酶混液,盖塑料片均匀铺开。
  10. 放湿盒37°C避光60分钟,湿盒底加水保持湿度,不能让组织边缘干涸。面积>5 cm²应同比增加所有相关反应量并验证。
  11. 去塑料片,将各片放2×SSC40 mL室温15分钟终止,阳性独立缸;再PBS每次40 mL洗5分钟,共3次。
  12. 加约25 μL带DAPI的即用抗淬灭封片剂并盖玻片,避免气泡压住组织,按该封片剂要求静置后尽快成像。
  13. 先用阴性/未染片确定背景及统一曝光,检查DNase阳性有核内绿信号,样本用相同参数拍绿通道和DAPI;避免只选择最亮视野。
  14. 预先规定连续或随机取视野和分割规则,报告TUNEL阳性核/总有效核,并保留组织形态、对照及全视野图;对照失败或大片脱片不报告比例。

09结果判断与质控

DNase阳性和无TdT背景均合格后,才解释样本DNA断裂信号。核外碎屑、折叠、边缘干燥及自发荧光需剔除并记录理由。应结合核形态、caspase相关证据等判断死亡机制,禁止把“TUNEL阳性率”等同于已确定的凋亡率。

未处理与喜树碱处理HL-60细胞DNA含量的全部双panel直方图

完整保留原Figure 2 A/B及刻度,比较处理前后DNA分布;这是HL-60悬浮细胞流式结果,不是本篇组织显微TUNEL结果,DNA含量图本身不能证明断裂标记特异性。

Promega DeadEnd Fluorometric TUNEL System, TB235,物理PDF第15页厂商公开手册,技术图局部引用查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗
同一喜树碱处理HL-60细胞有无TdT的完整双色流式等高线图

完整保留原Figure 3 A/B、DNA含量与DNA断裂信号双轴及刻度;无TdT对照说明标记酶依赖背景。悬浮细胞流式与组织切片显微读数不同,不能将该图门限或细胞周期比例当作本篇结果。

Promega DeadEnd Fluorometric TUNEL System, TB235,物理PDF第16页厂商公开手册,技术图局部引用查看技术来源 ↗点击图片查看原图 ↗

10实验记录模板

组织/来源编号厚度/固定时间蛋白酶minTdT批次/实际反应阳性/无TdT视野规则/有效核数阳性核数图像/曝光
待填4–6 μm/待填待填待填待填待填待填待填

11常见问题与排错

全片强绿

查过度消化、DNase交叉污染、自发荧光及干燥,不直接认定大量凋亡。

DNase阳性也无信号

查DNase活性、通透、TdT反应、温度和光漂白,本批不放行。

组织脱落

查玻片附着和消化时长,优化固定/消化后重做,不仅统计残存片段。

12参考资料

  • Promega DeadEnd Fluorometric TUNEL TB235:已读组织预处理、45+5+1 μL混液、50 μL实际反应、37°C60分钟、2×SSC及RQ1 DNase阳性处理。使用现用套装版本前核对组分及SDS。
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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。