在選擇上皮間質轉化(EMT)和間質上皮轉化(MET)的多重免疫組化(mIHC)染色指標時,核心原則是同時標記上皮細胞標志物、間質細胞標志物及關鍵調控因子,通過多指標共定位分析,直觀呈現細胞表型轉化的動態過程(如上皮標志物丟失、間質標志物獲得,或反之)。以下從指標分類、組合策略、注意事項三方面詳細說明:
一、核心指標分類:上皮標志物、間質標志物、調控因子
1. 上皮細胞標志物(核心功能:指示上皮表型完整性)
用于識別細胞是否保留上皮特性,EMT過程中通常表達下調或丟失,MET過程中重新上調或恢復。
| 標志物 | 特異性與應用場景 |
| E-鈣黏蛋白(E-cadherin) | 上皮細胞間黏附連接的核心蛋白,EMT的“金標準”標志物之一,幾乎所有上皮源性組織均適用(如乳腺、肺、結直腸等)。 |
| 細胞角蛋白(Cytokeratins, CKs) | 上皮細胞骨架特異性蛋白,常用廣譜CK(如CKpan,覆蓋CK1/5/6/8/10/14/18/19)或組織特異性CK(如CK7/CK20區分消化道上皮),避免與間質細胞交叉反應。 |
| 緊密連接蛋白(Occludin/ZO-1) | 上皮細胞緊密連接組分,反映上皮屏障功能,適合研究EMT對組織屏障的破壞(如肺上皮、腎小管上皮)。 |
2. 間質細胞標志物(核心功能:指示間質表型獲得)
用于識別細胞是否獲得間質特性,EMT過程中表達上調,MET過程中表達下調或丟失。
| 標志物 | 特異性與應用場景 |
| 波形蛋白(Vimentin) | 間質細胞(成纖維細胞、內皮細胞、間充質細胞)骨架蛋白,EMT中最常用的間質標志物,與E-cadherin表達呈“負相關”,適合所有組織類型的EMT/MET檢測。 |
| N-鈣黏蛋白(N-cadherin) | 間質細胞(如成纖維細胞、平滑肌細胞)黏附蛋白,EMT中常與E-cadherin“切換表達”(E→N),尤其適用于腫瘤侵襲、轉移相關EMT(如乳腺癌、肺癌)。 |
| α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA) | 肌成纖維細胞特異性標志物,適合研究“肌成纖維細胞樣EMT”(如肺纖維化、肝纖維化中的上皮細胞→肌成纖維細胞轉化)。 |
| 纖維連接蛋白(Fibronectin) | 間質細胞外基質(ECM)成分,EMT中上皮細胞分泌增加,可輔助反映細胞外基質重構(如腎臟纖維化、腫瘤微環境)。 |
3. EMT/MET關鍵調控因子(核心功能:解釋表型轉化的分子機制)
用于定位調控EMT/MET的信號分子,明確“誰在驅動轉化”,通常與上皮/間質標志物共定位分析。
| 調控因子家族 | 代表分子 | 功能與應用場景 |
| 轉錄因子 | Snail、Slug、Twist1/2 | EMT核心轉錄抑制因子(直接抑制E-cadherin表達),腫瘤EMT、胚胎發育EMT的關鍵驅動因子,適合腫瘤侵襲前沿、纖維化病灶區域檢測。 |
| 生長因子受體 | TGF-βRⅠ/Ⅱ、EGFR | 上游信號受體(TGF-β是EMT經典誘導信號,EGFR促進腫瘤EMT),適合研究信號通路激活與EMT的關聯(如肺癌、結直腸癌)。 |
| 信號通路分子 | β-catenin(核定位) | Wnt通路關鍵分子,核定位的β-catenin可激活EMT轉錄因子,適合檢測“上皮細胞中β-catenin核轉位”(如結直腸癌、肝癌)。 |
二、mIHC指標組合策略:按研究目標設計“3-4指標組合”
mIHC的優勢是同時檢測多個指標,需根據研究對象(腫瘤/纖維化/胚胎發育)和核心問題(僅觀察表型?還是探究機制?)設計組合,避免指標過多導致信號重疊(通常一次檢測3-4個指標,選擇不同種屬來源一抗,搭配不同熒光素二抗)。
1. 基礎組合:僅觀察EMT/MET表型(無機制探究)
核心邏輯:上皮標志物 + 間質標志物(必選)+ 細胞定位對照(如DAPI染核),適合快速判斷“是否發生轉化”。
· 通用組合(所有組織):E-cadherin(上皮)+ Vimentin(間質)+ DAPI
→ 結果判讀:正常上皮細胞僅E-cadherin+,間質細胞僅Vimentin+;EMT細胞同時表達兩者(“雙陽性”)或E-cadherin-、Vimentin+;MET細胞則相反。
· 腫瘤特異性組合:CKpan(上皮)+ N-cadherin(間質)+ DAPI
→ 優勢:CKpan特異性識別腫瘤上皮細胞,避免與正常間質細胞混淆,適合腫瘤轉移灶的EMT檢測。
· 纖維化特異性組合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(肌成纖維細胞間質)+ DAPI
→ 適合肺/肝/腎纖維化中“上皮→肌成纖維細胞”轉化的檢測。
2. 進階組合:表型 + 機制探究(推薦)
核心邏輯:上皮標志物 + 間質標志物 + 調控因子 + DAPI,適合明確“調控因子是否驅動表型轉化”。
· 腫瘤EMT機制組合:E-cadherin(上皮)+ Vimentin(間質)+ Snail(調控因子)+ DAPI
→ 結果判讀:若Snail核陽性的細胞同時出現E-cadherin下調、Vimentin上調,提示Snail驅動該區域EMT。
· TGF-β通路相關組合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(間質)+ TGF-βRⅡ(調控因子)+ DAPI
→ 適合纖維化研究,判斷TGF-β受體激活是否與上皮→肌成纖維細胞轉化相關。
三、關鍵注意事項
1. 一抗種屬與熒光素匹配:
mIHC可以選擇相同種屬來源的一抗;染色順序遵循先弱后強的原則(如CKpan這種泛表達指標可以放最后一輪搭配波長最長的TSA染料)
2. 組織特異性調整:
- 避免選擇與組織背景交叉的標志物(如肝臟中,CK18特異性標記肝細胞,而CKpan可能與膽管上皮交叉,需優先選CK18);
- 間質豐富的組織(如肺、腎臟),可增加“內皮細胞標志物”(如CD31)排除內皮細胞干擾,明確Vimentin+細胞是否為EMT來源(而非正常內皮/成纖維細胞)。
3. 陽性對照與陰性對照:
- 陽性對照:已知發生EMT的組織(如腫瘤侵襲前沿、肺纖維化病灶);已知MET的組織(如腫瘤轉移灶中分化較好的區域);
- 陰性對照:正常上皮組織(僅上皮標志物+)、正常間質組織(僅間質標志物+),以及“一抗替代對照”(用同型IgG替代特異性一抗,排除非特異性染色)。
4. 結果量化指標:
僅觀察“陽性/陰性”不夠,需通過圖像分析軟件(如ImageJ、QuPath)量化:
- EMT細胞比例:(E-cadherin-Vimentin+細胞數 + E-cadherin+Vimentin+細胞數)/ 總上皮細胞數;
- 共定位系數:調控因子(如Snail)與間質標志物(如Vimentin)的共定位Pearson系數,判斷兩者是否協同表達。
綜上,EMT/MET的mIHC指標選擇需圍繞“表型識別(上皮 + 間質)+ 機制驗證(調控因子)”核心,結合研究對象調整組合,并嚴格控制對照與量化分析,才能準確反映轉化過程及分子機制。
小愛mIHC服務即染指標| 組織 | 人(免費提供抗體使用) | 小鼠(免費提供抗體使用) |
| T細胞 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 |
| 巨噬細胞 | CD68、CD163、CD206、CD86、M-CSF、CD14、CSF-1R | F4/80、CD68、CD86、CD11b、CD163、M-CSF、CD206、CSF-1R |
| 免疫檢查點 | PD-1、PD-L1、HLA-DR、TIM-3、GZMB、CD24、LAG-3、B7-H3/CD276 | GZMB、PD-1、PD-L1、TIM-3、LAG-3 |
| 神經細胞 | IBA1、GFAP、NeuN | IBA1、GFAP、NeuN |
| 成纖維細胞 | α-SMA | α-SMA |
| 腫瘤相關 | Ki-67、PANCK、VEGF、SHP-2、Arginase-1、EGFR、TTF-1、MUC1、p63、p40、CDX2、PCNA、EPCAM、GST-π、HER2、CK7、CK8、CK18、CK5/6、CK20、GATA-3 | SHP-2、Arginase-1、Ki-67、PANCK、PCNA、EPCAM、GST-π、EGFR、GATA-3 |
| NK細胞 | CD56、T-bet | NKR-P1C(NK1.1)、CD56、T-bet |
| B細胞(漿細胞) | CD20、CD21、CD23、CD19、CD24、CD80、CD138 | CD20、CD21、CD23、CD19 |
| 內皮細胞 | CD31、ICAM-1 | CD31 |
| 間充質細胞 | Vimentin | Vimentin |
| 細胞因子 | IL-4、IL-10、CXCL13、CCL2、TNF-α | TNF-α |
| 中性粒細胞 | CD66b、CXCR2、CD15 | LY6G、CXCR1、CXCR2 |
| 樹突狀細胞 | CD11b、CD11c | CD11b、CD11c |
| 更多指標 | Napsin A、Trem2 | Arrestin-C、iNOS、Trem2 |