在选择上皮间质转化(EMT)和间质上皮转化(MET)的多重免疫组化(mIHC)染色指标时,核心原则是同时标记上皮细胞标志物、间质细胞标志物及关键调控因子,通过多指标共定位分析,直观呈现细胞表型转化的动态过程(如上皮标志物丢失、间质标志物获得,或反之)。以下从指标分类、组合策略、注意事项三方面详细说明:
一、核心指标分类:上皮标志物、间质标志物、调控因子
1. 上皮细胞标志物(核心功能:指示上皮表型完整性)
用于识别细胞是否保留上皮特性,EMT过程中通常表达下调或丢失,MET过程中重新上调或恢复。
| 标志物 | 特异性与应用场景 |
| E-钙黏蛋白(E-cadherin) | 上皮细胞间黏附连接的核心蛋白,EMT的“金标准”标志物之一,几乎所有上皮源性组织均适用(如乳腺、肺、结直肠等)。 |
| 细胞角蛋白(Cytokeratins, CKs) | 上皮细胞骨架特异性蛋白,常用广谱CK(如CKpan,覆盖CK1/5/6/8/10/14/18/19)或组织特异性CK(如CK7/CK20区分消化道上皮),避免与间质细胞交叉反应。 |
| 紧密连接蛋白(Occludin/ZO-1) | 上皮细胞紧密连接组分,反映上皮屏障功能,适合研究EMT对组织屏障的破坏(如肺上皮、肾小管上皮)。 |
2. 间质细胞标志物(核心功能:指示间质表型获得)
用于识别细胞是否获得间质特性,EMT过程中表达上调,MET过程中表达下调或丢失。
| 标志物 | 特异性与应用场景 |
| 波形蛋白(Vimentin) | 间质细胞(成纤维细胞、内皮细胞、间充质细胞)骨架蛋白,EMT中最常用的间质标志物,与E-cadherin表达呈“负相关”,适合所有组织类型的EMT/MET检测。 |
| N-钙黏蛋白(N-cadherin) | 间质细胞(如成纤维细胞、平滑肌细胞)黏附蛋白,EMT中常与E-cadherin“切换表达”(E→N),尤其适用于肿瘤侵袭、转移相关EMT(如乳腺癌、肺癌)。 |
| α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA) | 肌成纤维细胞特异性标志物,适合研究“肌成纤维细胞样EMT”(如肺纤维化、肝纤维化中的上皮细胞→肌成纤维细胞转化)。 |
| 纤维连接蛋白(Fibronectin) | 间质细胞外基质(ECM)成分,EMT中上皮细胞分泌增加,可辅助反映细胞外基质重构(如肾脏纤维化、肿瘤微环境)。 |
3. EMT/MET关键调控因子(核心功能:解释表型转化的分子机制)
用于定位调控EMT/MET的信号分子,明确“谁在驱动转化”,通常与上皮/间质标志物共定位分析。
| 调控因子家族 | 代表分子 | 功能与应用场景 |
| 转录因子 | Snail、Slug、Twist1/2 | EMT核心转录抑制因子(直接抑制E-cadherin表达),肿瘤EMT、胚胎发育EMT的关键驱动因子,适合肿瘤侵袭前沿、纤维化病灶区域检测。 |
| 生长因子受体 | TGF-βRⅠ/Ⅱ、EGFR | 上游信号受体(TGF-β是EMT经典诱导信号,EGFR促进肿瘤EMT),适合研究信号通路激活与EMT的关联(如肺癌、结直肠癌)。 |
| 信号通路分子 | β-catenin(核定位) | Wnt通路关键分子,核定位的β-catenin可激活EMT转录因子,适合检测“上皮细胞中β-catenin核转位”(如结直肠癌、肝癌)。 |
二、mIHC指标组合策略:按研究目标设计“3-4指标组合”
mIHC的优势是同时检测多个指标,需根据研究对象(肿瘤/纤维化/胚胎发育)和核心问题(仅观察表型?还是探究机制?)设计组合,避免指标过多导致信号重叠(通常一次检测3-4个指标,选择不同种属来源一抗,搭配不同荧光素二抗)。
1. 基础组合:仅观察EMT/MET表型(无机制探究)
核心逻辑:上皮标志物 + 间质标志物(必选)+ 细胞定位对照(如DAPI染核),适合快速判断“是否发生转化”。
· 通用组合(所有组织):E-cadherin(上皮)+ Vimentin(间质)+ DAPI
→ 结果判读:正常上皮细胞仅E-cadherin+,间质细胞仅Vimentin+;EMT细胞同时表达两者(“双阳性”)或E-cadherin-、Vimentin+;MET细胞则相反。
· 肿瘤特异性组合:CKpan(上皮)+ N-cadherin(间质)+ DAPI
→ 优势:CKpan特异性识别肿瘤上皮细胞,避免与正常间质细胞混淆,适合肿瘤转移灶的EMT检测。
· 纤维化特异性组合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(肌成纤维细胞间质)+ DAPI
→ 适合肺/肝/肾纤维化中“上皮→肌成纤维细胞”转化的检测。
2. 进阶组合:表型 + 机制探究(推荐)
核心逻辑:上皮标志物 + 间质标志物 + 调控因子 + DAPI,适合明确“调控因子是否驱动表型转化”。
· 肿瘤EMT机制组合:E-cadherin(上皮)+ Vimentin(间质)+ Snail(调控因子)+ DAPI
→ 结果判读:若Snail核阳性的细胞同时出现E-cadherin下调、Vimentin上调,提示Snail驱动该区域EMT。
· TGF-β通路相关组合:E-cadherin(上皮)+ α-SMA(间质)+ TGF-βRⅡ(调控因子)+ DAPI
→ 适合纤维化研究,判断TGF-β受体激活是否与上皮→肌成纤维细胞转化相关。
三、关键注意事项
1. 一抗种属与荧光素匹配:
mIHC可以选择相同种属来源的一抗;染色顺序遵循先弱后强的原则(如CKpan这种泛表达指标可以放最后一轮搭配波长最长的TSA染料)
2. 组织特异性调整:
- 避免选择与组织背景交叉的标志物(如肝脏中,CK18特异性标记肝细胞,而CKpan可能与胆管上皮交叉,需优先选CK18);
- 间质丰富的组织(如肺、肾脏),可增加“内皮细胞标志物”(如CD31)排除内皮细胞干扰,明确Vimentin+细胞是否为EMT来源(而非正常内皮/成纤维细胞)。
3. 阳性对照与阴性对照:
- 阳性对照:已知发生EMT的组织(如肿瘤侵袭前沿、肺纤维化病灶);已知MET的组织(如肿瘤转移灶中分化较好的区域);
- 阴性对照:正常上皮组织(仅上皮标志物+)、正常间质组织(仅间质标志物+),以及“一抗替代对照”(用同型IgG替代特异性一抗,排除非特异性染色)。
4. 结果量化指标:
仅观察“阳性/阴性”不够,需通过图像分析软件(如ImageJ、QuPath)量化:
- EMT细胞比例:(E-cadherin-Vimentin+细胞数 + E-cadherin+Vimentin+细胞数)/ 总上皮细胞数;
- 共定位系数:调控因子(如Snail)与间质标志物(如Vimentin)的共定位Pearson系数,判断两者是否协同表达。
综上,EMT/MET的mIHC指标选择需围绕“表型识别(上皮 + 间质)+ 机制验证(调控因子)”核心,结合研究对象调整组合,并严格控制对照与量化分析,才能准确反映转化过程及分子机制。
小爱mIHC服务即染指标| 组织 | 人(免费提供抗体使用) | 小鼠(免费提供抗体使用) |
| T细胞 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 | CD3、CD4、CD8、FOXP3、CD45、CD103、CD69 |
| 巨噬细胞 | CD68、CD163、CD206、CD86、M-CSF、CD14、CSF-1R | F4/80、CD68、CD86、CD11b、CD163、M-CSF、CD206、CSF-1R |
| 免疫检查点 | PD-1、PD-L1、HLA-DR、TIM-3、GZMB、CD24、LAG-3、B7-H3/CD276 | GZMB、PD-1、PD-L1、TIM-3、LAG-3 |
| 神经细胞 | IBA1、GFAP、NeuN | IBA1、GFAP、NeuN |
| 成纤维细胞 | α-SMA | α-SMA |
| 肿瘤相关 | 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细胞 | CD56、T-bet | NKR-P1C(NK1.1)、CD56、T-bet |
| B细胞(浆细胞) | CD20、CD21、CD23、CD19、CD24、CD80、CD138 | CD20、CD21、CD23、CD19 |
| 内皮细胞 | CD31、ICAM-1 | CD31 |
| 间充质细胞 | Vimentin | Vimentin |
| 细胞因子 | IL-4、IL-10、CXCL13、CCL2、TNF-α | TNF-α |
| 中性粒细胞 | CD66b、CXCR2、CD15 | LY6G、CXCR1、CXCR2 |
| 树突状细胞 | CD11b、CD11c | CD11b、CD11c |
| 更多指标 | Napsin A、Trem2 | Arrestin-C、iNOS、Trem2 |