原位杂交（ISH）实验方案

​样品保存

RNA 保存

RNase 酶的存在使 RNA 保存变得困难。此酶广泛存在于玻璃器皿上、试剂中以及操作人员身上及衣服上。RNase 可迅速破坏细胞中的 RNA 及 RNA 探针本身，因此用户的实验过程、手套和溶液需要保证无菌，防止探针或组织 RNA 受到 RNase 的污染。

冷冻切片的一般样品保存

为了使保存的载片获得最佳结果，请勿将载片在室温环境下干燥保存。正确方法是，将其置于 100% 乙醇中-20 °C 保存，或将其用莎伦包装膜覆盖的塑料盒在 -20 °C 或 -80 °C条件下保存。这种保存方法可使载片保存数年。

探针选择

RNA 探针

RNA 探针长约 250–1500 个碱基；长度为800 个碱基左右的探针具有最佳灵敏度和特异性。转录模板应支持探针（反义链）和阴性对照（正义链）RNA 的转录。将转录模板克隆至包含对生启动子的载体可实现这一目的。制备探针之前，必须对环状模板进行线性化，但也可使用 PCR 模板。

DNA 探针

DNA 探针为原位杂交提供较高的灵敏度。与RNA探针相比， DNA 探针与靶 mRNA 分子的杂交强度较弱，因此在杂交后的洗涤中不应使用甲醛。

探针特异性至关重要。如果已知细胞中 mRNA 或 DNA 的确切核苷酸序列，则可据此设计高度精确的互补探针。如果超过 5% 的碱基对不互补，那么探针只能与靶序列发生轻度杂交。这意味着，探针更容易在洗涤和检测步骤中被洗去，可能无法正确检测。

地高辛 (DIG) 标记 RNA 探针原位杂交实验方案

此方案介绍了如何使用 DIG 标记的 RNA单链 探针来检测石蜡包埋切片中目标基因的表达情况。

1) 脱蜡

对于冷冻切片，请从第 2 步开始操作。如果使用甲醛固定的石蜡包埋切片，请继续此步骤。

首先，必须对载片进行脱蜡和复水操作。如果石蜡去除不完全，则会导致切片的染色效果较差。

将载片置于支架上，然后执行以下洗涤操作：

抗原修复步骤之前将载片置于自来水中。从这一步开始，不能使载片干燥，因为干燥会导致非特异性抗体结合和高背景染色。

2) 抗原修复

将含 20 µg/mL 蛋白酶 K 的 50 mM Tris 预热并在 37 °C条件 下孵育酶解 10–20 分钟。孵育时间和蛋白酶 K 的浓度可能需要根据实际情况优化。

我们建议通过蛋白酶 K 滴定实验来确定最佳条件。酶解不充分会导致杂交信号降低，过度酶解会影响组织形态，给杂交信号的定位带来极大困难。蛋白酶 K 的最佳浓度会随组织类型、固定时间和组织大小而发生变化。

3) 使用蒸馏水清洗载片 5 次。

4) 将载片浸入预冷的 20% (v/v) 乙酸中 20 秒。这样可使细胞通透化，使探针或抗体能够透过。

5) 分别使用 70% 乙醇、95% 乙醇和 100% 乙醇洗涤载片（每次约 1 分钟）使其脱水，然后风干。

6) 向每个载片中加入 100 µL 杂交液。

试剂

终浓度

每 1 mL 溶液的使用量

甲酰胺

50%

500 µL

盐

5x

250 µL

丹哈德溶液

5x

50 µL

硫酸葡聚糖

10%

100 µL

肝素

20 U/µL

10 µL

十二烷基硫酸钠

0.1%

1 µL

盐溶液 (20x)

丹哈德溶液 (100x)

7) 将载片置于所需杂交温度下的增湿杂交盒中孵育 1 小时。杂交温度的范围通常为 55–62 °C。

8) 在PCR 管中用杂交液稀释探针。利用PCR仪在 95 °C条件下加热RNA 或 DNA 2 分钟，使其变性。然后立即将探针置于冰上冷却，以防止重退火。

9) 除去杂交液。向每个切片加入 50–100 μL 探针稀释液，覆盖整个样品。在 65 °C 条件下在增湿的杂交盒中孵育过夜。用盖玻片盖住样品，以防样品蒸发。

在此步骤中，RNA 探针会与相应的 mRNA 杂交，或 DNA 探针会与相应的细胞 DNA 杂交。杂交温度的优化取决于所用的探针序列以及细胞或组织类型。所分析的每种组织类型都需进行杂交温度的优化。

探针的最佳杂交温度取决于靶序列中碱基的百分比含量。序列中胞嘧啶和鸟嘌呤的比例是关键因素。

10) 严格洗涤

通过调节温度、盐浓度和洗涤剂浓度等溶液参数可消除非特异性相互作用。

配制 1 L 20x 柠檬酸钠缓冲液 (SSC)

洗涤 1

在较高温度（高达 65° C）下短时间洗涤，洗去多余的探针和杂交缓冲液。如果洗涤时间过长，则会洗掉大量的杂交探针 RNA/DNA。

洗涤 2

此步骤会消除非特异性和/或重复性 DNA/RNA 杂交。

按照以下说明对严谨洗涤的温度和盐浓度进行优化：

·         对于极短的 DNA/RNA 探针 (0.5–3 kb) 或极为复杂的探针，洗涤温度应更低（最高 45 °C）且严格度更弱 (1–2x SSC)。

·         对于单基因座或较大的探针，温度应在 65 °C 左右且严格度应较强（低于 0.5x SSC）。

·         对于重复性探针，温度应达到最高且严格度应达到最强（例如 α-卫星重复序列）。

11) 在室温下使用 MABT（含 Tween 20 的马来酸缓冲液）洗涤两次，每次 30 分钟。MABT 的性质比 PBS 更温和，更适用于核酸检测。

配制 5x MABT 母液

添加三羟甲基氨基甲烷，将 pH 调节至 7.5。大约需要 100 g 三羟甲基氨基甲烷。定容至 1 L。

12) 干燥载片。

13) 将其转移至增湿盒中，向每个切片加入 200 µL 封闭缓冲液（MABT + 2% BSA，牛奶或血清）。在室温下封闭 1–2 小时。

14) 去除封闭缓冲液。将抗标记抗体以所需稀释度加入封闭缓冲液。查看抗体说明书中推荐的浓度/稀释度。在室温下孵育 1–2 小时。

15) 在室温下使用 MABT 洗涤载片 5 次，每次 10 分钟。

16) 在室温下使用预染色缓冲液（100 mM Tris pH 9.5，100 mM NaCl，10 mM MgCl2）洗涤载片 2 次，每次 10 分钟。

17) 如需进行荧光检测，请跳至第 18 步。对于其他形式的检测，请将载片放回增湿盒中，然后依照厂家说明书使其显色。

18) 使用蒸馏水清洗载片。

19) 将载片风干 30 分钟。然后使用 100% 乙醇进行洗涤，并将其彻底风干。

20) 使用 DePeX 封片溶液进行封片。

其它有用资源