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免疫荧光染色的平均荧光强度

荧光标记是非常常用的实验方法。


一般来讲,荧光标记染色的目的有3个:①多种蛋白标记后,分析蛋白在空间上的分布特征;②免疫荧光标记后进行蛋白半定量分析,分析蛋白半定量表达量;③标记细胞核,以便分析细胞核数量,如凋亡细胞计数等。

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上方所述的第1条和第3条是荧光标记染色的最佳应用场景,个人并不推荐将荧光标记应用于第2条。

如果一定要在荧光图像上进行蛋白半定量分析呢?其实也是有一个测量标准,即测量灰度



1、灰度的概念应用

与WB蛋白条带分析原理一致,免疫荧光分析也是围绕灰度进行分析。不同的荧光强度本质上可以理解成灰度值的差异,因为在分析时,我们是在同一通道下进行比较的。

举个例子,大家都是红色的,只是红色的强度和分布面积不同,这个强度可以灰度来代替。

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再细化一下灰度概念,我们测量图像时,是为了得到积分灰度值或者平均灰度值

积分灰度值即图像上目标区域所有像素点的灰度值之和,可以代表目标区域所包含蛋白的总相对表达量。

平均灰度值即目标区域积分灰度值除以目标区域面积,可以代表目标区域的平均蛋白表达量。

个人认为平均灰度值是更适合的测量指标,因为它有积分灰度值和面积这两个指标的约束,相较于积分灰度值来说更靠近客观事实。


2、通道分割

最简单的免疫荧光标记是DAPI(蓝)+单通道荧光(红或绿)。如下

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这种是最普通的荧光标记,图像上只有2个通道激发光。在分析之前,必须将2个通道的荧光分割开,获得2张图像。其实这就是荧光图像merge的反向操作。

无论是image J或者是Image Pro Plus软件,都内置通道分割的功能。因此,实施起来还是很简单的。

同理,多色荧光标记其实就是多了通道而已,分割方法也是一样的。


3. 荧光强度转换为灰度

无论是JPEG格式还是TIFF格式的荧光图像,都是32bit RGB图,但是灰度图是8bit 黑白图像。

因此,在进行灰度分析之前,必须对原始彩色图像进行格式转换,最终得到8bit 黑白图像

常做蛋白条带分析的人肯定清楚,分析之前,先对原始图像去色,然后再转换成8bit 黑白图。荧光图像的灰度分析,也是这么个道理。

4、测量

测量是很简单的。原理是在一定的分割阈值下,选择测量参数为Area、Mean gray value这两个测量指标。

值得一提的是,分割阈值。

阈值8bit 黑白图像中很重要的一个参数,它的大小直接决定了目标区域的面积和灰度值。其功能类似于彩色图像中的γ值。

有经验的朋友知道,通过调整γ值可以调整整个图像的特征;同一张图在不同的γ值下,甚至可能变成两个完全不同的图像。

所以,在进行测量时,分割阈值是非常值得仔细斟酌的测量条件。


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