Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Гистология / Введение_в_иммуноцитохимию_Полак_Дж_,_Ван_Норден_С_

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.03.2024
Размер:
12.42 Mб
Скачать

Microscopy Handbooks

An Introduction to Immiinocytochemistry:

Current Techniques and Problems

JULIA M. POLAK and SUSAN VAN NOORDEN

Departm ent of Histopathology

Royal Postgraduate Medical School

University of London

Oxford University Press • Royal Microscopical Society • 1984

Дж.ПолакДВан Норден

Введение в иммуноцитохимию:

современные методы и проблемы

ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО канд. биол. наук М. А. ГЛУХОВОЙ

ПОД РЕДАКЦИЕЙ чл.-корр. АН СССР Н. Г. ХРУЩОВА

Москва «Мир» 1987

ББК 28.073 П49

УДК 52.5

Полак Дж., Ван Норден С.

П49 Введение в иммуноцитохимию: современные методы

ипроблемы: Пер. с англ.— М.: Мир, 1987.—74 с., ил.

Книга английских авторов — детально разработанное компактное руко­ водство по применению иммуноцитохимических методов в морфологических и

иммунологических лабораториях.

патологоанато­

Предназначена для гистологов, цитологов, эмбриологов,

мов, занимающихся практической иммунодитохимией.

 

п 2001020000-110 1 3 2 —87, ч. 1

ББК 28.073

041(01)—87

 

Редакция биологической литературы

©Royal Microscopical Society 1984.

This book w as originally published in the English language by Oxford U niversity Press, Oxford, England

©перевод на русский язык, «Мир», 1987

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Приемы иммуноцитохимии, позволяющие определять мес­ то реакции антиген— антитело в клеточных и тканевых струк­ турах, находят все более широкое применение при ультраструктурном описании физиологических и патологических явлений. М етод иммуноцитохимии, предложенный еще в 40— 50-х годах, постоянно развивается. Его совершенствование находится в прямой зависимости от прогресса составляющих его основу наук — иммунологии, белковой химии, биохимии клеток и тканей, оптики, вклю чая электронную и другие ви­ ды микроскопии. О бъединяя возможности методов упомяну­ тых наук, иммуноцитохимия в приблизительно равной мере становится исследовательским приемом и иммунологов, и биохимиков, и морфологов-микроскопистов (цитологов, гисто­ логов, патологов). Вот почему для успешного применения им­ муноцитохимии требуются достаточно глубокие знания как фундаментальных основ иммунологии, биохимии (иммунохи­ мии), микроскопии, так и принципов соответствующих мето­ дических подходов. Соответственно и в кратком методическом руководстве должны содерж аться наиболее существенные сведения, определяющие осознанное восприятие и при­ менение различных модификаций иммуноцитохимического ме­ тода. П редлагаем ая читателю книга «Введение в иммуноци­ тохимию: современные методы и проблемы» (она принадле­ жит издаваемой в Англии серии «Руководства по микроско­ пии») отвечает этому требованию . В книге удачно дано крат­ кое изложение научных основ метода и приводятся четкие и конкретные методические рекомендации. Авторы, не прибегая к упрощениям, в доступной форме излагаю т теоретические и практические аспекты основных иммуноцитохимических прие­ мов, вошедших в практику биологов и патологов. В первых разделах приводятся краткие сведения об истории развития ме­

6

Предисловие редактора перевода

тодов

иммуноцитохимии и указаны реактивы, необходимые

для их проведения. И злагаю тся вопросы получения антител, в

том числе моноклональных, описаны методы их тестирования. Специальные разделы посвящены работе с растворимыми и нерастворимыми антигенами, визуализации иммунологической реакции. Д алее рассматриваю тся иммунофлуоресцентные и иммуноферментные методы и различные их модифика­

ции, используемые в светооптической и электронной микро­ скопии. Особое внимание авторы уделяют проблемам специ­ фичности реакции, грамотного проведения контролей и объек­ тивной трактовке результатов. Читателю , прежде всего на­ чинающему осваивать и применять метод иммуноцитохимии,

следует

посоветовать внимательнее ознакомиться

с

этими

разделами. Книга снабжена приложением

(прописи

методов)

и указателем необходимой литературы.

Оптимальное

число

схем и

рисунков существенно упрощает

восприятие

мате­

риала.

 

 

 

 

Книгу следует рекомендовать прежде всего широкому кру­ гу биологов, врачам-патологам, начинающим использовать иммуноцитохимические методы. В то ж е время специалисты, имеющие соответствующую подготовку и опыт в иммуноцито­ химии, найдут в книге много полезного. М ожно с уверенно­ стью утверждать, что данное практическое руководство ока­ жется настольной книгой для многих исследователей.

Н. Г. Хрущ ов

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Определение

Иммуноцитохимия — это метод, основанный на использо­ вании меченых антител для локализации компонентов (анти­ генов) ткани in situ.

1.2. История и развитие метода

Основателями иммуноцитохимии по праву принято считать группу исследователей, возглавляемую Альбертом Кунсом

(Coons et al., 1941, 1945; Coons, K aplan, 1950). Именно они впервые получили антитела, меченные флуоресцентным кра­ сителем, и использовали их для идентификации антигена на срезах ткани. Эта работа внесла ясность в некоторые аспек­ ты гистопатологии, изучение которых раньше целиком бази­ ровалось на использовании специальных красителей; при ин­ терпретации результатов таких опытов иногда приходилось полагаться лишь на интуицию. Абсолютная специфичность реакции антиген — антитело дает возможность надежно иден­ тифицировать компоненты ткани, однако некоторые проблемы все еще остаются нерешенными, что станет ясно при последу­ ющем изложении.

Первый флуоресцентный краситель, который был исполь­ зован для конъюгации с антителами, — флуоресцеинизоцианат, однако вскоре наиболее широкое распространение полу­ чил флуоресцеинизотиоцианат, что, по-видимому, объясняет­ ся легкостью присоединения его молекул к антителам. При возбуждении соединений флуоресцеина светом с длиной вол­ ны 490 нм наблю дается яркая яблочно-зеленая флуорес­ ценция.

После выхода пионерской работы Кунса по мере улучш е­ ния качества получаемых препаратов антител к разнообраз­ ным антигенам метод развивался, и область его применения сильно расширилась. Вскоре в руках исследователей появи­

лись

новые метки, например родаминизотиоцианат (крас­

ный

флуоресцентный краситель). Кроме того, стали ис­

пользоваться ферментные метки, визуализируемые с помощью

специальных гистохимических методов.

Первым ферментом,

использованным в такого рода работах,

была

пероксидаза

(N akane, Pierce, 1966; Avram eas, Uriel,

1966).

С этой целью

8

1. Введение

 

применяют такж е щелочную фосфатазу

(M ason, Sam m ons,

1978)

и глюкозооксидазу (Suffin et al.,

1979). Конечные про­

дукты реакций, катализируемых этими ферментами, путем специальной обработки можно сделать электроноплотными; иногда для выявления иммуноцитохимических реакций на ультраструктурном уровне используют метки, сами по себе являющ иеся электроноплотными, например ферритин (Singer, Schick, 1961) или коллоидное золото (Faulk Taylor, 1971).

Разработана методика мечения антител радиоактивными эле­ ментами; в этом случае взаимодействие с антигеном регист­ рируют при помощи радиоавтографии. Описаны способы при­ соединения к антителам таких меток, которые можно разли ­ чить в сканирующий электронный микроскоп (например, ча­ стицы латекса).

Первой модификацией

оригинальной методики, предпола­

гавшей прямое

мечение

антител, был

непрямой метод

(разд. 4.2). Затем

появились ферментные

методы, позволяю ­

щие избегать конъюгации метки с антителами, что нередко ведет к их инактивации. Существуют методы, основанные на использовании в качестве метки второго антигена (гаптена), который выявляют при помощи вторых антител; высокое сродство биотина к авидину послужило основой технического приема, позволяющего повысить специфичность и интенсив­ ность реакции, разработаны методы окраш ивания по не­ скольким антигенам одновременно.

В этой брошюре приведены общие сведения о некоторых из этих методических подходов; в приложении можно найти технические детали основных методов. Однако предмет на­ столько широк, что его невозможно охватить в этом не­ большом руководстве, целью которого является лишь знаком ­

ство с общими концепциями;

более детальную информацию

по узким вопросам читатель

найдет в других изданиях

(Sternberger, 1979; Bullock, Petrusz, 1982, 1983; Wick et al., 1982; Polak, Van Noorden, 1983).

2. ПОЛУЧЕНИЕ АНТИТЕЛ

2.1. Иммунизация

Антитела, которые представлены главным образом 7 -гло­ булинами, получают при иммунизации кроликов (или мор­ ских свинок и т. п.) антигеном. Антиген должен быть совер­ шенно чистым или (что более предпочтительно) синтетиче­ ским, так как только в этом случае можно рассчитывать на получение специфических антител. Тем не менее полученная сыворотка будет реагировать не только с молекулами анти­ гена, введенными животному. Антитела будут взаимодейст­ вовать с различными частями этих молекул, а такж е с бел­ ком-носителем или его фрагментами. Кроме того, сыворотка животного-донор а обычно содержит такж е множество естест­ венных антител, которые могут реагировать с компонентами исследуемой ткани. Таким образом, до тех пор пока не будут поставлены строгие контроли, нельзя сделать заключение о том, что обнаруж иваемая иммунная реакция есть следствие специфического взаимодействия нужного антигена с антите­ лами. Иногда для получения только одной пригодной для работы антисыворотки приходится иммунизировать много ж и ­ вотных; ведь о том, что заставляет животное реагировать на чужеродный белок, известно далеко не все, и получение ан­ тител — во многом пока еще дело случая.

Если молекулы антигена большие, например как им­ муноглобулин, такой антиген можно непосредственно использовать для иммунизации животного. Если ж е молеку­ лы антигена малы, как в случае многих пептидов, или не обладаю т антигенными свойствами сами по себе, при имму­ низации их нужно вводить вместе с большими молекулами. М аленькую молекулу (гаптен) химически присоединяют (при помощи глутарового альдегида или карбодиимида) к большой белковой молекуле-носителю (например, к гемоцианину мол­ люсков, тиреоглобулину или бычьему сывороточному альбу­ мину). Такой комплекс лучше стимулирует образование ан­ тител, чем маленькая молекула сама по себе. В этом случае сыворотка животного-донора будет содержать смесь антител, способных реагировать с различными участками аминокис­ лотной цепи гаптена и молекулы-носителя; при этом антитела, узнающие носитель, либо просто не окраш иваю т исследуемую ткань (конечно, если это не ткань моллю ска), либо при необ-

2 — 1203

10 2. Получение антител

ходимости могут быть удалены адсорбцией. Д ля этого к сы­ воротке добавляю т белок, выполнявший функцию носителя, Например бычий сывороточный альбумин. По прошествии определенного срока с момента первичной иммунизации (обычно подкожной) кролику (или морской свинке) делаю т вторичную инъекцию антигена, после этого берут кровь для проверки на присутствие антител. Стандартного протокола иммунизации не существует, каждый случай нужно рассм ат­ ривать индивидуально. Отобранную кровь центрифугируют для осаждения эритроцитов. При этом антитела остаются в плазме, которая, строго говоря, не является сывороткой, так как в ней присутствует фибрин, и все ж е вопреки логике препарат антител принято называть антисывороткой.

2.2. Тестирование

Проверка наличия антител в сыворотке. Антисыворотку можно проверить при помощи ферментного иммуносорбент-

ного метода, сокращенно

ELISA

(Enzym e-Linked Im m uno-

Sorbent A ssay), на чистом

антигене или путем

радиоиммуно-

логического анализа (РИ А ), если

есть все необходимое

для

его проведения (разд. 8.1,

8 .2 ). Однако самый

лучший

спо­

соб проверки антител, которые в

дальнейшем

предполагает­

ся использовать для иммуноцитохимии, — окраш ивание заве­ домо «положительной» ткани. Недостатком двух первых ме­ тодов анализа является то, что антисыворотка проверяется на чистом антигене, и нежелательные побочные реакции, в ко­ торых могут принимать участие загрязняю щ ие компоненты сыворотки, не выявляются. При иммуноцитохимическом под­ ходе можно сравнить специфическое окраш ивание с фоном, и, если фоновое окрашивание слишком сильное и его не удается ослабить, очевидно, что такую антисыворотку использовать в работе нельзя. Иммуноцитохимическое тестирование пред­

почтительнее еще и потому, что позволяет

выявить

«авид-

ность», или «липкость», антител

(разд. 2.5).

Антитела,

ис­

пользуемые для иммуноцитохимии, должны

прочно

связы ­

ваться с антигеном, иначе

они могут быть

вымыты из

ткани:

в процессе ее окрашивания.

 

 

 

 

 

Радиоиммунологический

метод

тестирования антител

ос­

нован на конкуренции между немеченым

и содержащим

р а ­

диоактивную метку антигеном за антитела; положение равно­ весия в этой реакции зависит от соотношения меченого и не­ меченого лиганда. Однако следует помнить о том, что «хоро­ ший» по данным радиоиммунологического анализа препарат