يدعم هذا البروتوكول صبغ التألق المناعي الأحادي والمتعدد للخلايا الورمية الكلبية الملتصقة والمستزرعة على أغطية زجاجية، مما يسمح بالتصور المتزامن للمؤشرات النووية والسيتوبلازمية ومؤشرات الهيكل الخلوي مع الحفاظ على المورفولوجيا الخلوية. وتظهر النتائج التمثيلية في الشكل 3.
في التجارب الناجحة، أظهرت خلايا D17 السرطانية العظمية لدى الكلاب، والتي تم تعديلها هندسياً للتعبير عن p14ARF وIFN-β الخاصين بالكلاب عن طريق التلاعب الجيني (القسم 5.1)، إشارات فلورية قوية ومناسبة مكانياً مع خلفية منخفضة وأقل قدر من الصبغ غير النوعي. وبالنسبة للخلايا التي تعبر عن p14ARF (الشكل 3A)، كشف التألق المناعي عن تمركز نووي سائد، وهو ما يتفق مع التوزيع المعروف لـ p14ARF داخل الخلية. وقد أتاح استخدام نفاذية المنظف غير الأيوني 0.3% octylphenol ethoxylate وصولاً فعالاً للأجسام المضادة إلى الحواتم النووية مع الحفاظ على مورفولوجيا النواة وسلامة الهيكل الخلوي، كما تم التأكد من ذلك من خلال صبغ مضاد نووي واضح وبنى الأكتين التي تم تصورها باستخدام جسم مضاد للأكتين (فلوروفور باعث للون البرتقالي).
بالنسبة للخلايا التي تعبر عن IFN-β (الشكل 3A)، لوحظت إشارة سيتوبلازمية بعد التحضين مع BFA لمنع إفراز البروتين، مما سمح بالتراكم داخل الخلايا والكشف عن هذا السيتوكين الذواب. وفي ظل هذه الظروف، كان نفاذ الغشاء المعتدل كافياً للسماح باختراق الأجسام المضادة دون استخلاص مفرط لمكونات السيتوبلازم. وقد تميز التلوين الناجح بفلورية سيتوبلازمية تتراوح بين النقطية والمنتشرة، مع حد أدنى من التداخل مع النواة، والحفاظ على بنية الأكتين.
لوحظت نتائج غير مثالية عندما لم يتم تحسين المعايير الرئيسية بشكل صحيح. أدى عدم كفاية النفاذية إلى ضعف أو غياب إشارة p14ARF النووية، كما هو موضح في حالة عدم النفاذية (0% octylphenol ethoxylate nonionic detergent؛ الشكل 3B والشكل التكميلي 1). وعلى العكس من ذلك، فإن النفاذية المفرطة (≥0.5% octylphenol ethoxylate nonionic detergent أو فترات تحضين ممتدة) يمكن أن تؤدي إلى فقدان جزئي لصبغة الهيكل الخلوي، وزيادة في الفلورة الخلفية، وتضرر في المورفولوجيا الخلوية. وفي التجارب التي تتضمن بروتينات سريعة الإفراز (مثل IFN-β)، أدى حذف BFA تكراراً إلى إنتاج إشارة داخل خلوية أضعف، مما يعكس سرعة الإفراز وليس فشلاً في البروتوكول.
أظهرت ضوابط الصبغ الأحادي (Supplementary Figure 2) إشارة فقط في القناة المقابلة لكل هدف، مما يدعم نوعية تلوين التألق المناعي الملاحظ. وأظهرت ظروف الضبط السلبي، بما في ذلك ضوابط عدم استخدام الجسم المضاد الأولي وعدم استخدام أي جسم مضاد (Supplementary Figure 2)، تلوينًا نوويًا متوقعًا، مع إشارة ضئيلة في القنوات المعتمدة على الأجسام المضادة، مما يشير إلى انخفاض التألق الذاتي والحد الأدنى من الارتباط غير النوعي للجسم المضاد الثانوي.
تُظهر هذه النتائج التمثيلية مجتمعة أن البروتوكول يدعم الكشف عن البروتينات ذات التموضعات تحت الخلوية المتميزة عندما يتمت مواءمة التثبيت، وقوة النفاذية، والاستراتيجيات المحددة المعتمدة على الهدف (مثل حصر الإفراز) مع البيولوجيا الخاصة بالهدف. ويؤدي التحسين المناسب إلى ظهور تألق قوي ومحدد مع خلفية منخفضة وشكل خلوي محفوظ، بينما تؤدي الظروف غير المثالية إلى إشارات أضعف أو أكثر ضجيجاً وبنية خلوية متغيرة.

الشكل 1: مخطط انسيابي عام لسير عمل التألق المناعي أحادي ومتعدد الألوان.الخطوات الرئيسية بدءاً من صيانة المزارع الخلوية وصولاً إلى الحصول على الصور، بما في ذلك نقطتا اتخاذ قرار تتطلبان اختياراً بناءً على الهدف: طريقة التثبيت (PFA مقابل الميثانول) والنفاذية (بناءً على الموقع تحت الخلوي للهدف). تمت الإشارة إلى المعالجة التجريبية الاختيارية، بما في ذلك المعالجة المسبقة بـ brefeldin A (BFA) للأهداف المفرزة بسرعة، كفرع قبل عملية التثبيت. أما الخطوات الاختيارية التي لم تظهر من أجل الوضوح (على سبيل المثال، إخماد الألدهيد) فقد تم وصفها في البروتوكول الكامل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 2: تمثيل تخطيطي لاستراتيجيات الكشف الفلوري القائمة على الأجسام المضادة. يستخدم الكشف المباشر أجساماً مضادة أولية مقترنة بفلوروفور، بينما يستخدم الكشف غير المباشر أجساماً مضادة أولية غير مقترنة مقترنة بأجسام مضادة ثانوية مقترنة بفلوروفور، وهي الاستراتيجية المعتمدة في هذا البروتوكول. بالنسبة لتطبيقات تعدد الإرسال، يتطلب الكشف غير المباشر أجساماً مضادة أولية غير مقترنة تم إنتاجها في أنواع مضيفة مختلفة، مما يسمح لكل جسم مضاد ثانوي بالتعرف بشكل انتقائي على الجسم المضاد الأولي المقابل له دون حدوث تفاعل تبادلي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 3: تألق مناعي متعدد الخلايا لسرطان العظام الكلبي D17. تم استزراع خلايا D17 (5 × 104) على أغطية زجاجية في أطباق ذات 24 بئراً وثُبتت باستخدام 4% بارافورمالدهيد (PFA) لمدة 10 دقائق عند 25 °C. خضعت الخلايا للتألق المناعي المتعدد باستخدام أجسام مضادة أولية ضد p14ARF (بنسبة 1:200؛ فلوروفورات باعثة للون الأخضر)، وضد الأكتين (بنسبة 1:200؛ فلوروفورات باعثة للون البرتقالي)، وضد الإنترفيرون-β (IFN-β) (بنسبة 1:200؛ فلوروفورات باعثة للون الأحمر البعيد)، مع الأجسام المضادة الثانوية المقابلة بنسبة 1:500. تم صبغ النوى بصبغة مضادة. قبل الكشف عن IFN-β، عولجت الخلايا باستخدام BFA (بتركيز 5 µg/mL، لمدة 4 ساعات) لمنع إفراز البروتين. (A) تم نفاذ الخلايا باستخدام 0.3% منظف غير أيوني لمدة 10 دقائق عند 25 °C. (B) خلايا تمت معالجتها بدون نفاذ (0% منظف غير أيوني). صور ممثلة من مكررات بيولوجية مستقلة عددها 2، تم تنفيذ كل منها في مكررين تقنيين. تظهر في هذا الشكل القنوات المدمجة فقط؛ بينما تتوفر القنوات الفردية في الشكل التكميلي 1. يمكن ملاحظة اختلافات في الوسم بين الظروف، خاصة بالنسبة لـ p14ARF (A؛ الأسهم)، وهو هدف داخل النواة، حيث كانت إشارته غائبة في المجموعة غير المنفذة (B). تم الحصول على اللوحتين A و B ومعالجتهما باستخدام إعدادات متطابقة (الجدول التكميلي 1). تظهر الضوابط السلبية وضوابط الصبغة الواحدة المقابلة لهذه اللوحة في الشكل التكميلي 2. شريط المقياس: 100 µm. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل التكميلي 1: قنوات الفلورة الفردية المقابلة للشكل 3، منظمة حسب الواسم مع خلايا منفذة (العمود الأيسر) وغير منفذة (العمود الأيمن). الظروف الموضحة جنباً إلى جنب: Hoechst 33342 (A, B)، وp14ARF (C, D؛ فلوروفورات باعثة للون الأخضر)، والأكتين (E, F؛ فلوروفور باعث للون البرتقالي)، وIFN-β (G, H؛ فلوروفورات باعثة للون الأحمر البعيد)، إلى جانب اللوحات المدمجة المقابلة (I, J)، بما يتطابق مع الشكل 3A و3B، على التوالي. تشير الأسهم إلى صبغ نووي نموذجي لـ p14ARF؛ وتشير القطع الناقصة إلى صبغ نموذجي للأكتين (E) وIFN-β (G)، على التوالي. يتضح فقدان إشارة p14ARF النووية، جنباً إلى جنب مع وسم غير مثالي لـ IFN-β والأكتين، في الظروف غير المنفذة. تعكس الإشارة المتبقية الملاحظة في (D؛ علامة النجمة) التداخل الطيفي من الفلوروفورات الموجودة معاً، وهو ما أكده غيابها في الضوابط المقابلة ذات الصبغ الفردي والضوابط التي تحتوي على الأجسام المضادة الثانوية فقط (الشكل التكميلي 2). شريط المقياس: 100 µm. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 2: ضوابط التألق المناعي المدمجة المقابلة للوحة متعددة الإشارات في الشكل 3. لكل مجموعة ضابطة، يتم عرض القنوات الفردية (Hoechst 33342، والفلوروفورات ذات الانبعاث الأخضر، والفلوروفور ذو الانبعاث البرتقالي، والفلوروفورات ذات الانبعاث الأحمر البعيد) جنباً إلى جنب مع الصورة المدمجة (العمود الخامس). (A–E) ضابطة بدون أجسام مضادة: خلايا تمت معالجتها بدون أجسام مضادة أولية أو ثانوية. (F–J) ضابطة الأجسام المضادة الثانوية فقط: خلايا تم تحضينها مع خليط الأجسام المضادة الثانوية في غياب الأجسام المضادة الأولية. (K–O) ضابطة صبغ مفردة لـ p14ARF (الفلوروفورات ذات الانبعاث الأخضر). (P–T) ضابطة صبغ مفردة لـ Actin (الفلوروفور ذو الانبعاث البرتقالي). (U–Y) ضابطة صبغ مفردة لـ IFN-β (الفلوروفورات ذات الانبعاث الأحمر البعيد). كانت إعدادات الالتقاط والمعالجة مطابقة لتلك المستخدمة في الشكل 3 (الجدول التكميلي 1). شريط المقياس: 100 µm. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
الجدول التكميلي 1: مواصفات مكعب مرشح الفلوريسنس وترتيب الالتقاط. تم التقاط الصور بالتتابع باستخدام مجهر فلوريسنس ذو مجال واسع ومقلوب (40×/0.80 objective) باستخدام مكعبات المرشحات المدرجة أدناه، وبالترتيب الموضح، لكل مجال تم تصويره في الشكل 3، والشكل التكميلي 1، والشكل التكميلي 2. تم التقاط الصور كمسطحات بصرية مفردة (بدون تكديس محوري z-stacking).تم ضبط شدة الإثارة باستخدام التحكم في شدة الفلوريسنس عند المستويات المحددة، مع تثبيت الحجاب الحاجز لمجال الضوء الساقط عند الموضع 6 لجميع القنوات. كانت إعدادات الكاميرا (رقمنة 8-bit، وتنسيق 3072×2048، وgamma 1.0) وإعداد حدة رقمية ثابتة متطابقة لجميع القنوات واللوحات، بما في ذلك الصور الضابطة في الشكل التكميلي 2. تم تطبيق تعديل خطي واحد للسطوع/التباين بشكل متطابق على جميع القنوات واللوحات للعرض. تم تصدير الصور بتنسيق TIFF. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.
الجدول التكميلي 2: دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها للمشكلات الفنية الشائعة في سير عمل التألق المناعي. المشكلات الشائعة، والأسباب المرجحة، والإجراءات التصحيحية عبر البروتوكول.يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.