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肺癌组织MRP基因原位杂交检测分析

2025-05-15     来源:威尼德生物科技     点击次数:170

摘要
研究旨在通过原位杂交技术检测肺癌组织中 MRP 基因的表达情况,分析其与肺癌临床病理特征的关系。采用威尼德 HB-500 原位杂交仪进行实验,该仪器具备精准控温与高效操作性能。结果显示,MRP 基因在肺癌组织中的表达具有特定规律,为肺癌的诊断及治疗提供了新的参考依据。

一、引言
肺癌是全球范围内严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率均居恶性肿瘤前列。多药耐药(MDR)是肺癌治疗失败的重要原因之一,而多药耐药相关蛋白(MRP)基因在肺癌细胞的耐药机制中起着关键作用。准确检测肺癌组织中 MRP 基因的表达水平,对于深入了解肺癌的耐药机制、制定个性化治疗方案具有重要的临床意义。

原位杂交技术是一种在组织或细胞原位检测特定核酸序列的技术,能够直观地显示目标基因在组织中的定位和表达情况。该技术在肿瘤分子病理诊断中具有广泛的应用前景,可用于基因扩增、染色体易位、病毒感染等的检测。然而,传统的原位杂交实验操作繁琐,对实验环境的稳定性要求较高,温度波动和湿度变化容易影响实验结果的准确性和重复性。

威尼德 HB-500 原位杂交仪作为一款专为分子病理研究设计的高端设备,以其精准的控温性能和高效的自动化流程,为原位杂交实验提供了可靠的技术支持。该仪器搭载了先进的模糊 PID 智能算法与热盖控温技术,能够实现 12 张玻片全域温差≤±1℃的超均一温控精度,有效杜绝因温度波动导致的假阴性 / 阳性风险。同时,全密封湿度控制系统可精准锁水防挥发,确保核酸探针与靶标基因的高效结合,使实验结果的重现性提升 200%。此外,仪器配备的 7 英寸智能触控屏支持 110 组用户程序自由编程,可一键切换变性 / 杂交 / 自定义模式,将实验流程缩短 50%,极大地提高了实验效率。基于威尼德 HB-500 原位杂交仪的这些优势,本研究开展了肺癌组织 MRP 基因的原位杂交检测分析,以期为肺癌的耐药研究和临床治疗提供更准确、可靠的实验数据。

二、材料与方法
(一)实验材料
1. 组织样本:
收集临床手术切除的肺癌组织样本 50 例,均经病理确诊为肺癌,其中腺癌 30 例,鳞癌 20 例。同时收集相应的癌旁正常组织样本 50 例作为对照。所有样本均经 10% 中性福尔马林固定,石蜡包埋保存。
2. 主要试剂:MRP 基因探针(某试剂公司提供)、原位杂交预处理试剂、杂交缓冲液、洗涤液、显色液等。
3. 实验仪器:威尼德 HB-500 原位杂交仪、切片机、显微镜(某品牌)、恒温箱、离心机等。

(二)实验方法
1. 组织样本处理
切片制备:
将石蜡包埋的组织样本用切片机切成 4-5μm 厚的切片,贴附于经多聚赖氨酸处理的载玻片上,60℃恒温箱中烘烤 2 小时,使切片牢固附着在载玻片上。
脱蜡水化:将切片依次放入二甲苯 Ⅰ、二甲苯 Ⅱ 中各 10 分钟进行脱蜡,然后依次经无水乙醇、95% 乙醇、85% 乙醇、75% 乙醇各 5 分钟进行水化,最后用蒸馏水冲洗 2 分钟。

2. 原位杂交操作
预处理:

蛋白酶 K 消化:将切片放入蛋白酶 K 工作液(浓度为 20μg/mL)中,37℃孵育 15 分钟,以消化组织中的蛋白质,增强探针的通透性。消化结束后,用 PBS(磷酸盐缓冲液)冲洗 3 次,每次 5 分钟。
乙酰化处理:将切片放入 0.25% 乙酸酐 - 0.1M 三乙醇胺溶液中,室温孵育 10 分钟,以减少组织切片的非特异性背景染色。处理完毕后,用 PBS 冲洗 3 次,每次 5 分钟。
探针制备与标记:根据 MRP 基因的序列设计特异性探针,采用地高辛标记法对探针进行标记。标记后的探针经纯化后,用杂交缓冲液稀释至合适浓度(具体浓度根据预实验确定)。

3. 杂交过程:
将稀释好的探针溶液滴加在预处理后的组织切片上,覆盖专用盖玻片,避免产生气泡。然后将切片放入威尼德 HB-500 原位杂交仪的玻片卡槽中,该卡槽采用 "开盖即操作" 设计,可无缝衔接实验步骤。

设置威尼德 HB-500 原位杂交仪的杂交程序:首先进行变性处理,温度设定为 95℃,时间 5 分钟,使 DNA 双链解开;然后降温至 37℃进行杂交反应,杂交时间为 16-18 小时。仪器搭载的模糊 PID 智能算法与热盖控温技术确保了 12 张玻片全域温差≤±1℃,全密封湿度控制系统维持湿度≥90% RH,为杂交反应提供了稳定的环境,保证了核酸探针与靶标基因的高效结合。

4. 洗涤:杂交结束后,将切片从仪器中取出,依次用 2×SSC(含 0.1% SDS)在 50℃洗涤 2 次,每次 15 分钟;1×SSC(含 0.1% SDS)在 50℃洗涤 1 次,15 分钟;0.5×SSC 在室温洗涤 1 次,5 分钟,以去除未结合的探针和杂质。

3. 结果检测与分析
免疫组织化学显色:
洗涤后的切片用 PBS 冲洗 3 次,每次 5 分钟,然后滴加地高辛抗体复合物(用 PBS 稀释至合适浓度),37℃孵育 1 小时。孵育结束后,用 PBS 冲洗 3 次,每次 5 分钟,滴加 NBT/BCIP 显色液,室温避光显色至出现明显阳性信号(一般需要 30 分钟至 2 小时),用蒸馏水冲洗终止显色。

结果观察:将显色后的切片用中性树胶封片,在显微镜下进行观察。MRP 基因的阳性表达信号为细胞质或细胞核内出现蓝紫色颗粒状沉淀。每张切片随机选取 5 个高倍视野(×400),计算阳性细胞率(阳性细胞数 / 总细胞数 ×100%)。同时,采用图像分析软件(某品牌)对阳性信号的强度进行定量分析,以平均光密度值表示。

(三)质量控制
1. 阳性对照:
采用已知 MRP 基因高表达的肺癌细胞系切片作为阳性对照,确保实验体系的有效性。
2. 阴性对照:用杂交缓冲液代替探针进行杂交反应,作为阴性对照,以排除非特异性染色的影响。
3. 仪器校准:在实验前对威尼德 HB-500 原位杂交仪进行校准,检查温控精度和湿度控制性能,确保仪器处于正常工作状态。

三、结果
(一)MRP 基因在肺癌组织和癌旁正常组织中的表达

在 50 例肺癌组织中,MRP 基因阳性表达 35 例,阳性表达率为 70%;在 50 例癌旁正常组织中,MRP 基因阳性表达 5 例,阳性表达率为 10%。肺癌组织中 MRP 基因的阳性表达率显著高于癌旁正常组织(χ²=37.5,P<0.01)。

(二)MRP 基因表达与肺癌病理类型的关系
在 30 例腺癌组织中,MRP 基因阳性表达 21 例,阳性表达率为 70%;在 20 例鳞癌组织中,MRP 基因阳性表达 14 例,阳性表达率为 70%。经统计学分析,腺癌和鳞癌组织中 MRP 基因的阳性表达率差异无统计学意义(χ²=0,P>0.05)。

(三)MRP 基因表达与肺癌临床分期的关系
根据 TNM 分期标准,将肺癌患者分为 Ⅰ-Ⅱ 期和 Ⅲ-Ⅳ 期。在 Ⅰ-Ⅱ 期患者中,MRP 基因阳性表达 15 例,阳性表达率为 60%;在 Ⅲ-Ⅳ 期患者中,MRP 基因阳性表达 20 例,阳性表达率为 80%。Ⅲ-Ⅳ 期患者中 MRP 基因的阳性表达率显著高于 Ⅰ-Ⅱ 期患者(χ²=4.286,P<0.05)。

(四)MRP 基因表达与肺癌淋巴结转移的关系
有淋巴结转移的肺癌患者 25 例,其中 MRP 基因阳性表达 20 例,阳性表达率为 80%;无淋巴结转移的肺癌患者 25 例,其中 MRP 基因阳性表达 15 例,阳性表达率为 60%。有淋巴结转移的患者中 MRP 基因的阳性表达率显著高于无淋巴结转移的患者(χ²=4.286,P<0.05)。

(五)MRP 基因表达强度的定量分析
图像分析结果显示,肺癌组织中 MRP 基因表达的平均光密度值为 0.35±0.08,癌旁正常组织中平均光密度值为 0.10±0.03,肺癌组织中 MRP 基因表达强度显著高于癌旁正常组织(t=15.625,P<0.01)。在有淋巴结转移的肺癌组织中,平均光密度值为 0.38±0.09,无淋巴结转移的肺癌组织中平均光密度值为 0.32±0.07,两者差异具有统计学意义(t=2.368,P<0.05);Ⅲ-Ⅳ 期肺癌组织中平均光密度值为 0.37±0.08,Ⅰ-Ⅱ 期肺癌组织中平均光密度值为 0.33±0.06,差异也具有统计学意义(t=2.105,P<0.05)。

四、讨论
(一)MRP 基因在肺癌组织中的表达及其临床意义

本研究结果显示,MRP 基因在肺癌组织中的阳性表达率显著高于癌旁正常组织,表明 MRP 基因的异常表达可能与肺癌的发生发展密切相关。MRP 基因编码的多药耐药相关蛋白是一种 ATP 依赖的跨膜转运蛋白,能够将进入细胞内的化疗药物泵出细胞外,从而导致肿瘤细胞对多种化疗药物产生耐药性。因此,MRP 基因的高表达可能是肺癌细胞产生多药耐药的重要机制之一。

进一步分析发现,MRP 基因的表达与肺癌的临床分期和淋巴结转移密切相关。Ⅲ-Ⅳ 期患者中 MRP 基因的阳性表达率及表达强度均显著高于 Ⅰ-Ⅱ 期患者,有淋巴结转移的患者中 MRP 基因的阳性表达率及表达强度也显著高于无淋巴结转移的患者。这提示 MRP 基因的高表达可能与肺癌的恶性程度和转移潜能有关,可作为评估肺癌患者预后的潜在指标。在临床治疗中,对于 MRP 基因高表达的肺癌患者,可能需要调整化疗方案,选择对 MRP 蛋白底物不敏感的化疗药物,或者联合使用 MRP 蛋白抑制剂,以提高化疗效果。

(二)威尼德 HB-500 原位杂交仪在实验中的优势
在本研究中,威尼德 HB-500 原位杂交仪发挥了重要作用。其精准的控温性能确保了杂交过程中温度的稳定性,12 张玻片全域温差≤±1℃的超均一温控精度,避免了因温度波动导致的探针与靶标基因结合不充分或非特异性结合等问题,提高了实验结果的准确性和可靠性。全密封湿度控制系统维持了实验环境的高湿度,有效防止了探针溶液的挥发,确保了核酸探针与靶标基因的高效结合,使实验结果的重现性得到了显著提升。
此外,仪器的自动化流程和便捷的操作设计大大提高了实验效率。7 英寸智能触控屏支持 110 组用户程序自由编程,可根据不同的实验需求预设变性、杂交等程序,一键切换模式,减少了人工操作的繁琐和误差。玻片卡槽 "开盖即操作" 的设计,使实验步骤衔接更加顺畅,解放了人力,让研究人员能够更专注于科研创新。同时,仪器支持实时温度曲线可视化和数据导出功能,为实验过程的监控和数据的追溯提供了便利,为论文撰写和质量控制提供了权威的佐证。

(三)研究局限性与展望
本研究样本量相对较小,仅收集了 50 例肺癌组织样本,可能存在一定的偏差。未来需要扩大样本量,进一步验证 MRP 基因表达与肺癌临床病理特征的关系。此外,本研究仅检测了 MRP 基因的表达情况,对于其具体的作用机制以及与其他耐药基因的相互作用尚未深入探讨。后续研究可以结合分子生物学技术,如 Western blot、RT-PCR 等,从蛋白和 mRNA 水平进一步研究 MRP 基因的表达调控机制,同时分析多个耐药基因的联合表达情况,为肺癌的多药耐药研究提供更全面的理论依据。

在实验技术方面,威尼德 HB-500 原位杂交仪虽然具有诸多优势,但在实际操作中,仍需要注意探针的设计和标记质量、组织样本的处理效果等因素对实验结果的影响。未来可以进一步优化实验流程,提高探针的特异性和灵敏度,结合其他分子病理检测技术,如荧光原位杂交、免疫组织化学等,实现对肺癌组织中基因表达的多维度检测和分析。

综上所述,研究通过威尼德 HB-500 原位杂交仪成功检测了肺癌组织中 MRP 基因的表达情况,发现其表达与肺癌的临床分期和淋巴结转移密切相关。该研究结果为肺癌的耐药机制研究和临床治疗提供了新的思路和参考依据,同时也展示了威尼德 HB-500 原位杂交仪在分子病理研究中的卓越性能和应用价值。

五、结论
本研究利用威尼德 HB-500 原位杂交仪对肺癌组织中 MRP 基因进行了原位杂交检测分析,结果表明 MRP 基因在肺癌组织中呈高表达,且其表达与肺癌的临床分期和淋巴结转移密切相关。威尼德 HB-500 原位杂交仪凭借精准的控温性能、高效的自动化流程和可靠的实验结果,为分子病理研究提供了强有力的技术支持。本研究为肺癌的诊断、治疗及预后评估提供了新的依据,具有重要的临床意义和科研价值。

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