姚 蕾,李雨勤,吴永亮,黎威巍,金科华
(湖北科技学院基础医学院,湖北 咸宁 437100)
血浆蛋白电泳图谱的类型可为疾病的诊断提供依据,理想的电泳条带是提供诊断依据的前提。电泳条带不清晰,条带数量少均导致定量困难,从而无法提供诊断依据。为此,优化影响电泳的因素,提高电泳分离效果十分必要。血浆蛋白醋酸纤维薄膜电泳(简称电泳)实验常用盖玻片或X光胶片点样,用pH8.6、离子强度0.06的巴比妥-巴比妥钠缓冲液电泳[1]。这些点样材料和缓冲液有不少弊端:首先,血浆在盖玻片和X光胶片上难以分布均匀,以致无法形成整齐的点样线,造成电泳条带数量少、条带不清晰、条带畸形;其次,巴比妥钠有毒[2],价格昂贵,不易采购;此外,巴比妥缓冲液电泳分离的条带间距小,很难得到6条带,不便于后续各类蛋白的定量。为此,本研究拟比较点样材料、磷酸缓冲液缓浓度及点样量对电泳效果的影响,确定最佳点样材料、最适缓冲液浓度和最适点样量,从而建立理想的电泳体系,为后续的条带定量和临床疾病诊断奠定坚实的基础。
DYY-6C电泳仪电源、DYCP-38C电泳槽购自北京六一仪器厂;8cm×2cm乙酸纤维素薄膜(简称薄膜)为路桥四甲生化塑料厂产品;30cm×30cm双圈牌滤纸为杭州沃华滤纸有限公司产品;No.0015厚层订书为得力集团有限公司产品。
分析纯Na2HPO4、KH2PO4分别为天津市致远化学试剂有限公司、广东西陇化工厂产品;氨基黑、无水乙醇为国药化学试剂有限公司产品;无水甲醇为广东省精细化学品工程技术研究开发中心产品;冰乙酸为天津市富宇精细化工有限公司产品。据刘汉才的方法[3]配制pH8.67 Na2HPO4-KH2PO4缓冲液(简称缓冲液);按孙聪的方法[4]配制染色液、漂洗液。
抽取本文作者吴永亮静脉血15mL,分装于含枸橼酸钠的抗凝管,4℃4000r/min离心10min,取上层血浆小份分装,-20℃保存备用。
将薄膜糙面朝下逐条放入盛有缓冲液的培养皿中,用镊子轻压薄膜的表面,使其浸泡在缓冲液中30min以上。取出浸泡的薄膜,置于缓冲液润湿的滤纸上[5],吸取多余的水分[6]。向电解槽的正负极加等高的缓冲液[7]。用双层滤纸搭桥,滤纸与槽紧贴,无气泡,表面平整。
将浸泡好的薄膜置于润湿的滤纸上,用三种材料点样。①滤纸条点样。将滤纸裁剪成1cm×1mm的小条,用缓冲液润湿,贴于薄膜点样处(距一端约2cm,下同),用移液器取血浆均匀涂布于滤纸条上。点样完毕,用纸巾吸取薄膜下滤纸的水分,使血浆加速渗入薄膜内。②火车票点样。将磁质火车票横向裁成宽1cm的条,用移液器取血浆均匀涂布于火车票1cm的横截面,将火车票血浆印于点样处。③订书钉点样。用橡皮擦固定订书钉的两端,将血浆均匀涂布于订书钉上,再将血浆印于点样处。薄膜点样端置于电泳槽负极,粗面向下,平整垂直地贴于滤纸桥上,平衡5~15min[8],110V电泳40min。
电泳后的薄膜放入染色液中染色10min,取出薄膜于漂洗液中连续漂洗数次,直至条带清晰,背景干净。
取2μL血浆,按1.3分别用滤纸条、火车票和订书钉点样,在0.25×的缓冲液中电泳,比较不同点样材料分离的条带数量和清晰度,确定最佳点样材料。
将1×缓冲液依次稀释2倍(0.5×)、3倍(0.33×)、4倍(0.25×)、5倍(0.2×),用最佳点样材料点样2μL血浆,分别在不同稀释倍数的缓冲液中电泳,比较分离的条带数量和清晰度,确定最佳缓冲液浓度。
分别取0.5、1、2、3、4μL血浆,用最佳点样材料点样,在最佳浓度的缓冲液中电泳,比较分离的条带数量和清晰度,获得最佳点样量。
滤纸条、火车票和订书钉点2μL血浆的薄膜,用0.25×缓冲液电泳,结果见图1(封二),由图可知膜a、b均有6条带;但膜b中的条带拖尾明显;膜c只见颜色较浅的5条带。由此认为滤纸条点样效果最好。
用滤纸条点2μL血浆的薄膜,在1×、0.5×、0.33×、0.25×、0.2×缓冲液中电泳结果见图2(封二)。由图可知,膜b、c、d上均有6条带;膜a只见5条带,且间距短,条带重叠;膜e只见4条带,且条带很淡。随着缓冲液浓度降低,条带间距增大,条带拖尾愈明显。0.5×缓冲液的结果条带间距适中、清晰度最佳。
用滤纸条分别点0.5、1、2、3、4μL血浆,行0.5×缓冲液电泳,结果见图3(封二)。由图可知,膜b、c、d、e均有6条带;而膜a只见5条带,且条带很淡;随点样量增多,条带颜色逐渐加深,拖尾现象愈发明显。点2μL血浆的薄膜电泳条带颜色及间距适中,清晰度最佳。
文献报道巴比妥缓冲液在离子强度为0.06~0.09时血清电泳效果较好[6],而本研究发现稀释两倍的Na2HPO4-KH2PO4缓冲液电泳效果最好,其离子强度为0.098,超过上述最适离子强度范围的上限。为此,我们推测电泳缓冲液最适离子强度可能因缓冲液种类不同而异。此外,本研究发现缓冲液最适离子强度由电泳血浆所得,与文献电泳血清有所不同,最适缓冲液离子强度是否因电泳材料不同而异需要进一步研究。
冀华等[9]发现订书钉点样的血清电泳后各蛋白质条带无明显拖尾和扩散现象,而本文发现订书钉点样的血浆电泳后仅有5条带,且条带很淡。订书钉和磁质火车票吸水性差,单次承载的最大血浆量分别为0.5和0.8μL,2μL血浆须多次点样才能完成,多次点样易导致点样点偏移,从而导致电泳效果不佳。
本研究有三大创新:一是用滤纸条点样;二是磷酸缓冲液替代有毒的巴比妥缓冲液;三是确定最佳缓冲液浓度。用滤纸条点样可固定点样点,控制点样量,获得均匀、整齐的点样线,电泳条带更清晰;配制磷酸缓冲液所需试剂廉价、无毒,易于购买;稀释缓冲液既能改善电泳效果,又能减少试剂用量、降低实验成本。
综上所述,本研究优化了血浆醋酸纤维薄膜电泳的三个因素:最佳点样材料为滤纸条,最佳缓冲液浓度为0.5×缓冲液,最佳点样量为2μL。实验建立了理想的电泳体系,为基于血浆蛋白电泳条带定量的疾病诊断提供了可靠的技术保障。