FISH(荧光原位杂交)是一种在细胞或组织原位对特定核酸序列进行定位与定量检测的分子细胞遗传学技术。该技术以荧光素标记的核酸探针与靶序列互补杂交为基础,借助荧光显微镜直接观察信号的位置、数目与形态。本文围绕检测原理与适用样本、样本制备与杂交流程、探针类型与标记策略、荧光显微镜观察与结果判读、灵敏度与特异性指标、临床诊断与科研应用场景六个模块展开,并归纳常见问题,为从事该项检测的技术人员提供系统性参考。
检测原理与适用样本
FISH的基本原理是碱基互补配对。将经变性处理的双链DNA探针与待测样本中的靶核酸序列在适宜温度下杂交,洗去未结合的游离探针后,探针所携带的荧光基团在激发光下产生可视信号,信号位置即对应靶序列在染色体或细胞内的分布。该项检测适用于多种样本类型,外周血淋巴细胞、骨髓细胞、羊水细胞、石蜡包埋组织切片、冰冻切片以及细胞学涂片等。不同样本对应不同的前处理路径,间期细胞可直接用于计数分析,中期染色体分裂象则用于结构重排的定位判定。
样本制备与杂交流程
检测流程始于样本固定与预处理。组织切片须经脱蜡、梯度乙醇水化与蛋白酶消化,使靶核酸充分暴露;细胞悬液样本则经低渗处理与固定液固定后滴片。随后将样本与探针共同变性,使双链解开为单链,再于特定温度下孵育杂交,时间通常为数小时至过夜。杂交结束后进行严格度递进的洗涤,去除非特异性结合的探针。经复染核衬染后封片,即可置于荧光显微镜下观察。全过程须设置阳性与阴性对照,以监控杂交效率与非特异性背景水平。
探针类型与标记策略
常用探针按靶序列特征分为若干类别:着丝粒探针用于染色体数目分析;位点特异性单拷贝探针用于基因缺失、扩增及融合检测;端粒探针用于亚端粒重排筛查;全染色体涂抹探针用于结构异常的整体描绘。标记策略分直接法与间接法两类。直接法将荧光素直接偶联于核苷酸,操作简便、背景低;间接法引入半抗原标记,经荧光标记的亲和分子显色,信号具有放大效应,适合低拷贝靶序列检测。探针选择须结合检测目的、靶序列大小与样本质量综合确定。
荧光显微镜观察与结果判读
观察环节采用宽场荧光显微镜或共聚焦显微镜,配合多波段滤光片组实现多色信号同步采集。判读时先在低倍镜下评估组织形态与杂交效率,再于高倍镜下逐核计数信号。正常信号模式为两红两绿,若出现信号扩增、缺失、融合或分离,则提示相应基因剂量或结构改变。计数须遵循预先设定的计数规则,可计数核的形态标准、临界值的判定阈值以及复核程序。图像经采集系统存档,由两名观察者独立判读并核对不一致结果。
灵敏度与特异性指标
FISH的方法学性能由若干指标共同表征。灵敏度指检出低比例异常细胞的能力,与探针结合效率、靶序列大小及观察细胞数量相关;增加计数细胞数可提高低水平嵌合体的检出把握。特异性取决于探针与靶序列的互补程度及洗涤严格度,非特异性交叉杂交是假阳性的主要来源。实验室须通过阴性及阳性对照样本验证批间一致性,并定期开展观察者间一致性评估。信号强度、背景亮度与信噪比属于常规质控参数,任一项超出可接受范围均应查找原因并重新检测。
临床诊断与科研应用场景
在临床诊断领域,FISH用于肿瘤病理的基因扩增、易位及缺失评估,为靶向治疗决策与预后分层提供参考;在产前诊断中用于常见染色体数目异常的快速筛查;在血液系统疾病中用于特征性融合基因与染色体异常的确认。科研领域则应用于基因物理定位、染色体结构变异分析以及核空间组织研究。相较于常规核型分析,该技术无需细胞培养,可用于间期细胞;相较于扩增类核酸检测方法,其原位特性使信号与细胞形态相关联,便于在组织背景中定位异常细胞群体。
常见问题与注意事项
FISH检测对样品数量与寄送条件有何要求?
组织样本宜为足量的石蜡包埋块或切片,细胞样本须固定后低温运送。寄送前应避免反复冻融与高温暴露,并附样本类型、固定方式及检测目的等信息,以免影响杂交效率。
FISH与其他核酸检测方法如何选择?
FISH适用于原位定位与单细胞水平计数,PCR类方法灵敏度更高但丧失空间信息,核型分析覆盖全基因组但需细胞培养。应依据检测目的与样本条件选择相宜方法,必要时联合应用。
FISH结果判定依据是什么,阈值如何把握?
判读依据为信号的数目、位置与排列模式,须结合对照样本与既定计数规则判定。异常信号的截断值应参照方法学验证数据确定,处于临界范围的结果须增加计数细胞数并复核。
相关检测项目
关于我们
合作客户