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科普小課堂|特染結果與數(shù)據(jù)分析

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組織切片的特殊染色結果圖可以顯示組織中的特定物質(zhì)或結構,通常使用拍照或目測的形式進行對比和判別,但是想要更直觀的分析比較或者讓結果在文章里更有說服力就需要對染色結果圖進行定量或半定量的取值分析。目前SCI高分文章常用的兩種對特殊染色結果圖進行定量分析的方法如下:


1

利用一定量特定溶劑洗脫與目標物質(zhì)或結構結合的染料,之后測定洗脫液在特定波長下的吸光度,最后基于染料標曲對切片中的特定物質(zhì)或結構進行定量分析。

2

利用圖像處理軟件(如Image J或IPP)進行處理,提取陽性區(qū)域像素面積或灰度,進而半定量計算陽性區(qū)域占總面積的百分比,或者計算陽性區(qū)域的平均灰度值或光密度值。

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吸光光度法

(洗脫分析)

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通過洗脫進行半定量分析方法的關鍵環(huán)節(jié)在于找到一種特異性洗脫陽性染料而不洗脫其他染料的洗脫劑,索萊寶的染色試劑盒可用于洗脫陽性染料后半定量分析的產(chǎn)品包括鈣鹽的茜素紅染色酸性糖蛋白的阿利新藍染色、中性脂質(zhì)的油紅O染色和膠原蛋白天狼星紅染色等等。洗脫測定法對樣本大小,染色狀態(tài)和洗脫體積要求較高,通常只用于細胞樣本的結果進行定量分析。

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茜素紅染色(G1452/G3280/G3281):茜素紅常用來指示骨組織或者骨細胞中的鈣鹽,標記為紅色,洗脫時需要用到10%的十六烷基吡啶(C9890)溶液。以骨細胞為例,細胞應按照適宜的濃度在96孔板中培養(yǎng),按照正常程序染色骨細胞中的鈣鹽,染色之后用蒸餾水沖洗干凈,將蒸餾水甩干后加入洗脫液孵育足夠的時間使結合在細胞上的茜素紅充分洗脫,最后檢測洗脫溶液的吸光度值,茜素紅的檢測波長為562nm。

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油紅O染色(G1260/G1261):油紅O染色常用來指示各種組織中的脂肪堆積,與傳統(tǒng)的蘇丹染料相比,油紅O可以顯示組織中更微小的脂滴并將脂滴染色為紅色,油紅O洗脫常用的溶劑為100%異丙醇。培養(yǎng)的脂肪細胞或者是有脂肪沉積的組織按照說明書的步驟染色后,用60%異丙醇稍洗去除非陽性著色,用100%異丙醇洗掉陽性油紅O染料,在490nm處測定吸光度值對染色結果進行取值分析。


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其他具有類似性質(zhì)的染色方法也可以通過查閱資料找到合適的洗脫溶劑、洗脫時間和檢測波長來進行取值分析,具體流程可參考茜素紅和油紅O染色。


圖像處理法

(軟件分析)

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圖像處理法要比吸光光度法對實驗要求更低,適用的范圍更廣(包括細胞結果和切片結果,常規(guī)染色、特殊染色、免疫組織化學染色和免疫熒光均可應用),但是對成像的要求更高,要求取景定位和成像條件盡量一致。對于批量實驗結果的處理更便捷。

圖像處理軟件量化陽性區(qū)域面積或者光密度值的方法如下:

(1)在Image J或IPP軟件中打開需要量化的圖片

(2)染色結果選擇Image—Type—RGB Stack(操作完成之后下方滾動條可以選擇特定顏色)

(3)閾值調(diào)整,手動選擇出所需的色彩范圍

(4)讀取灰度值或?qū)⒒叶戎缔D換為光密度值

(5)選擇檢測內(nèi)容,一般應選擇面積、灰度值(此時可轉換為光密度值)、陽性面積百分比和檢測選中區(qū)域等選項(其中光密度值/面積即為平均光密度值)

(6)數(shù)值檢出(可以選擇整張圖片檢出,也可以選擇圖片上特定區(qū)域檢出,檢出的數(shù)值導出到excel之后即可用于分析作圖)

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為了獲得可靠的結果,各組之間應該控制相同的染色時間,拍照視野盡量選取相近的區(qū)域,分析結果時也應該設置相同的閾值,可以使用Image J的批處理功能快速計算結果。


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參考文獻

1. Li M, Du M, Wang Y, Zhu J, Pan J, Cao Z, He H. CircRNA Lrp6 promotes cementoblast differentiation via miR-145a-5p/Zeb2 axis. J Periodontal Res. 2021 Dec;56(6):1200-1212.(doi: 10.1111/jre.12933)

2. Li Y, He C, Ran L, Wang Y, Xiong Y, Wang Y, Zhu J, Lin Y. miR-130b duplex (miR-130b-3p/miR-130b-5p) negatively regulates goat intramuscular preadipocyte lipid droplets accumulation by inhibiting Krüppel-like factor 3 expression. J Anim Sci. 2023 Jan 3;101:skad184. (doi: 10.1093/jas/skad184)

3. Lin H, Li X, Zhao J, Wang L, Liu Y, Gao C. D-mannose reduces adipogenesis by inhibiting the PI3K/AKT signaling pathway. Histol Histopathol. 2023 May 23:18631. (doi: 10.14670/HH-18-631)

4. Zhang M, Lin J, Zhang J, Zhao R, Wan J, Nong Y. Artesunate inhibits airway remodeling in asthma via the MAPK signaling pathway. Front Pharmacol. 2023 Mar 14;14:1145188.(doi: 10.3389/fphar.2023.1145188)




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