从文献出发:解读TSA技术助力mIHC多重免疫荧光突破检测局限
发表时间:2026-06-17研究分别采用TSA酪胺放大体系、直接荧光二抗偶联体系、链霉亲和素直标荧光体系,检测小鼠胚胎血管内皮标志物CD31。在高表达CD31的粗大血管中,三种检测方法均能检出清晰信号,差距并不明显;但面对生物体内普遍存在的微血管、低表达靶蛋白区域,差距被彻底拉开。两种传统荧光检测方法完全无法捕捉微弱特异性信号,微血管结构完全被背景荧光淹没,无法识别有效阳性信号;而搭载TSA信号放大的实验组,依托酶促反应在抗原结合位点聚集大量荧光酪胺分子,让原本不可见的微弱信号被高效放大,完整勾勒出细微微血管网络。同时各组红细胞自发荧光水平完全一致,说明TSA只针对性放大特异性靶标信号,不会提升非特异性背景噪声,完美兼顾高灵敏度与低背景两大优势,这也是所有传统荧光检测体系无法实现的技术突破。
脾脏免疫细胞亚型复杂,多标染色极易出现信号重叠、抗体非特异性结合等问题,研究利用TSA技术对人脾脏切片进行CD3、CD4、CD8三标荧光染色,同步区分不同T细胞亚群。结果显示,依托TSA分轮次信号放大模式,三种荧光信号边界清晰互不干扰,CD4与CD8阳性细胞空间分布完全分离,可精准区分两类T细胞亚群,同时两类细胞均与通用T细胞标志物CD3完美共定位。区别于传统多标荧光染色随着标记数量增加,信号逐步衰减、串色愈发严重的缺陷,TSA每一轮染色都能独立完成信号放大与固定,保证每一种靶标信号都具备充足荧光强度,即便三轮连续染色后,依旧能维持极高的信号特异性,证明TSA可以稳定支撑复杂组织的多靶点原位共定位分析。
小鼠脾脏内浆细胞自带大量内源免疫球蛋白,会直接结合二抗产生固有非特异性背景,这类背景属于组织本身固有干扰,无法通过染色流程优化消除。实验结果显示,即便存在这类固有背景干扰,TSA依旧不会对无效的内源背景信号进行放大,仅针对性放大抗原抗体特异性结合位点的荧光信号。实验组特异性血管信号清晰明亮,而非特异性浆细胞荧光信号始终维持原有微弱水平,不会被同步放大加重背景干扰。该结果证明TSA具备靶向定点放大的核心优势,不会无差别放大整张切片所有荧光信号,最大程度保留了有效信号与背景信号的差值,保障染色结果信噪比始终处于高水平。
受制于抗体兼容性与信号干扰问题,传统免疫荧光最多实现三标检测,且无法使用同种属一抗,极大限制了肿瘤微环境多维度分子分析。为突破这一检测通量瓶颈,该研究依托TSA技术,在人肾肿瘤切片中一次性完成四种标志物同步检测,其中包含三种小鼠同源一抗。借助TSA每轮染色后可彻底灭活上一轮HRP酶活性,阻断前后轮抗体交叉反应,最终四种荧光信号互不干扰,可清晰区分肿瘤组织内血管内皮、间质细胞、上皮细胞、增殖细胞四类细胞群,清晰划分肿瘤与正常组织交界区域。足以说明TSA彻底打破了传统荧光染色的两大桎梏:一是突破抗体种属限制,同源一抗可自由搭配;二是突破标记数量限制,支持四标及以上超高通量多标检测,大幅提升单张组织切片的检测信息量。
过往多标荧光实验必须选用不同种属一抗,一旦使用同种属抗体,后续二抗会无差别结合所有一抗,造成全面非特异性染色。该研究利用TSA联合抗原饱和封闭处理,分别使用3种兔源一抗检测小鼠卵巢、2种小鼠源一抗检测小鼠肝脏,最终染色结果无任何交叉结合现象。单通道独立染色信号与多通道叠加信号完全吻合,两种同源抗体不会互相干扰,染色模式与单标染色完全一致。依靠TSA酶促信号固化作用,每一轮染色完成后抗原位点被彻底封闭,不会与下一轮同源抗体发生结合,彻底解放了抗体选择限制,这是所有无TSA加持的传统多标染色方法都无法实现的优势。
小鼠胚胎组织细胞分化快、组织结构精细且复杂度极高,常规荧光染色极易出现信号丢失、染色不均等问题。而基于TSA的自动化染色体系,无论是胚胎四标脏器分布检测、三标细胞增殖检测还是双标代谢活性检测,都能输出高信噪比、高清晰度的荧光图像,能够精准识别胚胎细微组织结构中的靶标分子。同时该技术可兼容石蜡切片、冰冻切片、培养细胞多种样本,适配临床病理样本与基础科研样本,对比传统染色方法严苛的样本要求,TSA技术拥有更广的实验适用场景,适配全类型组织原位分子检测需求。
- 检测灵敏度高:能够有效放大低丰度靶蛋白的微弱荧光信号,解决了传统方法对低表达靶点易漏检的问题。
- 信号靶向性优异:仅针对抗原 - 抗体特异性结合位点进行信号放大,不会增强组织内源背景荧光,保障成像拥有高信噪比。
- 兼容同源一抗:搭配饱和封闭流程,可彻底规避同种属抗体的交叉反应,大幅拓宽抗体选用范围。
- 支持高通量多标检测:打破传统免疫荧光最多三标的限制,可完成四标及以上多靶点同步染色,充分挖掘单张组织切片的实验价值。
- 通用性与稳定性佳:可无缝对接全自动染色设备,提升实验重复性;同时兼容石蜡切片、冰冻切片、胚胎组织、临床病理样本等多种实验材料。
相较于免疫组化体系,应用于免疫荧光的 TSA 技术还能维持荧光信号强度与靶蛋白表达量的线性关联,具备精准定量分析的能力。整体而言,TSA 技术在灵敏度、抗体兼容性、检测通量、实验重复性与定量能力上均展现出显著优势,已成为组织多重免疫荧光检测中不可或缺的核心技术。
Yarilin D, Xu K, Turkekul M, Fan N, Romin Y, Fijisawa S, Barlas A, Manova-Todorova K. Machine-based method for multiplex in situ molecular characterization of tissues by immunofluorescence detection. Sci Rep. 2015 Mar 31; 5:9534. doi: 10.1038/srep09534. PMID: 25826597; PMCID: PMC4821037.
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