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

3. Условия для проведения иммуноцитохимии

21

реакцию по желанию можно остановить. Необходимо конт­ ролировать соотношение количества флуоресцентной или ферментной метки с количеством антител при конъюгации. Избыток метки может повлиять на активность антител; несвязавш ую ся метку необходимо удалить до использования антител путем диализа или колоночной хроматографии. Все молекулы антител должны нести метку, так как немеченые

лнтитела будут конкурировать с мечеными за

антиген и,

та ­

ким образом, снижать количество видимого

продукта

ре­

акции.

 

 

Помимо ферментных методов с использованием немеченых антител было предложено еще несколько способов усиления интенсивности окраски при пероксидазной реакции. Эти ме­ тоды основаны либо на повышении чувствительности реакции, что позволяет выявлять меньшее количество антигена при той же концентрации антител, либо на повышении специфичности реакции. В этом случае то ж е самое количество антигена уда­ ется выявить при меньшей концентрации антител, что дает

возможность

вывести

из реакции загрязняю щ ие

антитела за

счет разведения. Д ля

докраш ивания ядер

или

компонентов

ткани нужно

выбирать

такие

реагенты, которые обеспечат

контрастный

фон и не

снизят

интенсивности

основного окра­

шивания.

Дл я световой микроскопии окраску золотом (см. разд. 6.4) можно усилить при помощи эпиполяризационной оптики (см.

разд.

1 0 ) или

нового

метода, основанного на осаждении се­

ребра

(H olgate

et al.,

1938, а, b). Что ж е касается электронной

микроскопии, то преимущество коллоидного золота как метки состоит в том, что его частицы лучше видны на фоне докра­ шенного обычными способами препарата, чем продукт перо­

ксидазной

реакции

после

проявления

диаминобензидином

(ДА Б)

и обработки

осмием.

 

М етод

мечения

антител флуоресцеинизотиоцианатом

(Ф ИТЦ )

прост и вкратце

сводится к

следующему (Stern-

berger,

1979):

 

 

 

1 )

выделение IgG;

 

 

2)реакция с Ф ИТЦ при щелочном pH и правильном соот­ ношении реагента и антител;

3)очистка антител от свободного Ф ИТЦ на колонке с сефадексом G25;

4)разделение меченых и немеченых IgG на колонке с ДЭАЭ-целлюлозой.

При мечении пероксидазой для

присоединения

фермента

к антителам

используют, например,

глутаровый

альдегид.

Приготовить

ПАП -комплекс сложнее; для этого требуется до­

полнительная очистка. При мечении золотом антитела присое­

22 3. Условия для проведения иммуноцитохимии

диняют к частицам золота за счет нековалентной адсорбции. Эти реактивы можно купить. Они, конечно, дороги, однако* их стоимость частично компенсируется экономией времени и:

усилий, которые тратятся на приготовление собственных реа­ гентов.

Все антитела, собственного производства или приобретен­ ные, перед употреблением необходимо оттитровать на заве­ домо положительном материале, для того чтобы найти рабо­ чее разведение, которое зависит такж е и от времени окраш и­ вания. Короткая инкубация (10— 60 мин) требует более высо­ кой концентрации антител, чем длительная (12— 24 ч), и не­ редко приводит к повышению неспецифического связывания,,

так

как в этом случае не происходит необходимого разведе­

ния

загрязняю щ их антител.

4. ИММУНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МЕТОДЫ

4.1. Прямой метод

Исходная методика

окраш ивания, разработанная

Кунсом

(Coons, K aplan, 1950),

была одностадийной

(прямой);

в этом

случае Ф И ТЦ присоединяли прямо к специфическим

антите­

лам . Меченую антисыворотку разводили

физиологическим

раствором, забуференным с помощью фосфата (ЗФ Ф Р ), а за ­ тем наносили на срез ткани и после инкубации несвязавшие-

ся антитела удаляли, промывая

срез ЗФ Ф Р.

Окрашенный

срез

просматривали в микроскоп

с ультрафиолетовой опти­

кой;

при этом в точках связывания антител

наблю дали яб­

лочно-зеленую флуоресценцию (рис. 3).

4.2. Непрямой метод

Оригинальная методика была модифицирована, -и сейчас широко используется непрямой метод (Coons et al., 1955; рис. 4 и 5, а такж е фото 1). В этом случае за первыми спе­ цифическими немечеными антителами следует второй слой, содержащ ий антитела к у-глобулинам животного, донора пер­ вых антител, например козьи антитела к у-глобулинам кро­ лика, меченные ФИТЦ . Первые антитела (кроличьи), связав­ шиеся с участками среза ткани, содержащ ими нужный анти­ ген, в свою очередь служ ат антигеном для вторых флуорес­ центных антител (рис. 6 ).

Достоинства метода

1. Антисыворотки к IgG обычно имеют высокий титр и авидность.

2.С каждой молекулой первого (специфического) анти­ тела могут связаться две меченые молекулы антииммуногло­ булинов, что увеличивает чувствительность метода.

3.Экономичность. Один препарат флуоресцентных антител второго слоя может быть использован для окраш ивания мно­ жеством первых антител, взаимодействующих с разнообраз­ ными антигенами; необходимо только, чтобы все они были по­ лучены при использовании животных одного вида, а именно

того, к IgG

которого специфичны антитела

второго

слоя.

В настоящее

время налаж ен выпуск меченых

антител

для

24 4. Иммунофлуоресцентные методы

Специфическая реакция антиген—антитело с мечеными

первыми антителами

Связывание с Fc-Образование гидрофобных и

Загрязняющие антитела

рецепторами (только на

электростатических связей (специфические, но ненужные^

нефиксированной ткани)

между мечеными Ig и

 

компонентами ткани

 

ч*

" < 3vV

|АГ

!А[

Блокирование

Блокирование гидрофобных

Осуществление специфичес-

Fc-рецепторов

и электростатических

ких реакций с участием

 

взаимодействий

основных и загрязняющих

 

 

антител

Рис. 3. Прямой метод. А. Первые антитела конъюгированы с флуоресцеиноь® (или с пероксидазой). Неспецифические антитела также оказываются ме­ чеными. Б. Показаны некоторые неспецифические реакции, связанные с возникновением гидрофобных и электростатических взаимодействий между иммуноглобулинами и компонентами ткани, а также реакции загрязняющих антител с антигенами ткани. Путем обработки срезов неконъюгированной неиммунной сывороткой животного, донора антител, или инертным белком, таким, как альбумин, до инкубации с первыми антителами эти реакции можно частично блокировать. В. Метод удобен для окрашивания по двум? антигенам одновременно; в этом случае два препарата первых антител ме­ тят разными метками, например родаминизотиоцианатом и флуоресцеини-

зотиоцианатом (Valnes, B randtzaeg, 1982).

4. Иммунофлуоресцентные методы

25

Рис. 4. Срез толстого кишечника человека. Окрашивание проводили с по­ мощью непрямого иммунофлуоресцентного метода с использованием кро­ личьих антител к глюкагону и конъюгированных с флуоресцеином козьих

антител к IgG кролика. Видны энтероглюкагоновые клетки;

 

основание

флуоресцирующих клеток покоится на базальной мембране

(стрелка), апи­

кальная поверхность обращена

к просвету. Подготовка

ткани:

ткань

фиксировали раствором я-бензохинона; толщина криостатных

 

срезов —

6 мкм.

 

 

 

 

 

второго слоя. Помимо флуоресцеина используют

и

другие

метки, например родамин,

флуоресцирующий

в

оранж ево­

красной области, однако интенсивность свечения у

 

него

ни­

же, чем у ФИТЦ . Родамин обычно используют при

окраш и­

вании по двум антигенам

одновременно.

 

 

 

 

3— 1203

26 Иммунофлуоресцентные методы

1 0 * К-Г4

Рис. 5. Срез желудка крысы. Окрашивание проводили при помощи непря­

мого иммунофлуоресдентного метода с использованием

кроличьих

антител

к вазоактивному интестинальному полипептиду (ВИП)

и козьих

антител

к IgG кролика, конъюгированных с флуоресцеином; в мышечной ткани стенки желудка видны нервные волокна, содержащие ВИП. Обратите вни­ мание на типичные расширения. ВИП — пептидный нейропереносчик, сти­ мулирующий секрецию, расширение сосудов и расслабление мышц. Под­ готовка ткани: ткань фиксировали я-бензохиноном; толщина криостатного ср еза — 10 мкм.

Иммунофлуоресцентные методы

27

Меченые вторые антитела (козьи антитела к JgG кролика)

Немеченые первые антитела (кролика)

первого слоя с

связывание Ig .

загрязняющих

рс-рецепторами

первого слоя с тканью

антител с тканью

В

Блокирование

Блокирование гидрофобных

Специфические Специфические

Fc-рецепторов

и электростатических

реакции

реакции с участием

 

взаимодействий

 

загрязняющих

 

 

 

антител

Рис. 6. Непрямой метод. Некоторые неспецифические реакции (Б) могут быть подавлены (В) путем обработки инертным белком или неконъюгированной неиммунной сывороткой донора вторых антител до инкубации с первыми антителами.

3*

5.ИММУНОФЕРМЕНТНЫЕ МЕТОДЫ

5.1.Антитела, конъюгированные с ферментом,— непрямой метода

П ероксидаза впервые была использована для мечения ан­ тител в 1966 году (N akane, Pierce, 1966) и теперь во многих случаях применяется вместо флуоресцеина. Принцип метода непрямого окраш ивания тот же, но антитела визуализируют при помощи гистохимической реакции на пероксидазу; в ка­ честве субстрата обычно используют диаминобензидин (G ra­ ham, Karnovsky, 1966).

Достоинства метода

Метод дает возможность иметь постоянные препараты, по­

скольку интенсивность окраски

со временем не падает, как

при флуоресцентном мечении.

П репараты можно просматри­

вать в обычный микроскоп и гораздо проще фотографировать.

Окрашенные тонкие нервные волокна особенно удобно анали­ зировать при помощи оптической системы Номарского. Пероксидазный метод можно использовать и на ультраструктурном уровне; для этого продукт реакции обрабатываю т тетра­ окисью осмия, что делает осадок электроноплотным.

Недостатки метода

Метод включает две дополнительные стадии и соответст­ венно две промывки, во время которых срез может оторвать­

ся от предметного стекла; кроме того,

процедура окраш ивания

удлиняется. П ервая

дополнительная

стадия — погружение

среза в раствор перекиси водорода в

метаноле или в бу­

фере

для

истощения

эндогенной

пероксидазы, которая

может

спутать

всю

картину

окраш ивания.

Другой

спо­

соб ингибирования — блокирование

реакции перйодатом и

борогидридом

(H eyderm an,

1979),

нитроферрицианидом

натрия

или

фенилгидразином

(S traus, 1971,

1972).

Вто­

рая дополнительная стадия — гистохимическое

проявление

пероксидазы. Кроме того, известно, что бензидин, производ­ ным которого является диаминобензидин (Д А Б ),— потенци­ альный канцероген (Труды М еждународного общества по изу* чению рака, 1972). Однако следует отметить, что вывод о кан­ церогенное™ бензидина был сделан на основании результа­

 

 

5. Иммуноферментные методы 29

тов обследования

людей,

действительно

длительное время

контактировавш их

с этим

веществом на

промышленном про­

изводстве; при этом концентрация его была значительно вы ­ ше той, с которой сталкивается человек, ведущий гистохими­

ческие

исследования (25— 50

мг

на 100

м л). Наконец, Вайс-

бергер

с сотр. (W eisburger et

al.,

1978)

получили результаты ,

свидетельствующие о том, что диаминобензидин, образующ ий­ ся при добавлении к бензидину двух аминогрупп, почти не обладает канцерогенными свойствами. Однако все ж е лучше соблюдать осторожность и избегать контакта с диаминобензидином и загрязнения этим веществом лаборатории. П ро­ явление Д А Б лучше проводить всегда в одном и том ж е мес­ те, предпочтительно под тягой; с раствором этого соединения следует работать в перчатках; после окончания работы стек­

лянную посуду, инструменты и пробки

обрабатываю т

гипо­

хлоритом

натрия

(обычный

домашний

отбеливатель).

Д ля

хранения

раствор

Д А Б

лучше всего разделить на

небольшие

порции и заморозить (

разд.

П .8 ). Есть

и другие

реагенты,

которые,

как считается,

не

обладаю т канцерогенными

свой­

ствами, например реагент Хэнкера — Йейтса, я-фенилендиа-

мин с пирокатехолом

(H anker et

al., 1977) или З-амино-9-этил-

карбазол

(G raham

et

al., 1965).

Однако

недавно появились

сообщения

о том,

что

последнее

вещество

— такж е потенци­

альный канцероген и, следовательно, работая с ним, следует

соблюдать осторожность

(Tubbs,

Sheibani, 1982). Н аиболее

широко используется

в

качестве

реагента

Д А Б, так

как он

обеспечивает высокую

чувствительность,

конечный

продукт

реакции нерастворим

и

хорошо

виден;

окрашенные срезы

можно обезвоживать

и заклю чать для длительного хранения.

Кроме того, конечный продукт можно сделать электроноплот­ ным путем обработки тетраокисью осмия.

5.2. Метод пероксидазы — антипероксидазы

Д альнейш ее развитие непрямой

техники окраш ивания

привело к разработке метода двойных

иммуноглобулиновых

мостиков (M ason et al., 1969) и ферментного метода с ис­ пользованием немеченых антител или метода пероксидазы —

антипероксидазы

(ПАП ) (Sternberger, 1979).

В этом случае

требуется третий слой — очень стабильный

комплекс кроличьих антител к пероксидазе, связанных с пероксидазой. ПАП -комплекс, образующий третий слой и со­ стоящий из кроличьих 7 -глобулинов и пероксидазы, служит антигеном для немеченых козьих антител к 7 -глобулинам кролика, формирующих второй слой. Козьи антитела к 7 -гло­ булинам кролика должны быть в избытке по отношению к

30 5. Иммуноферментные методы

ПАП-комплекс (IgG кролика)

Кроличьи анти (в очень низн концентрат-

 

Ё

Связавшиеся с тканью Ig из

Загрязняющие антитела

неиммунной сыворотки НЕ

в первом слое выводятся

являются антителами к IgG

из реакции благодаря

кролика и, следовательно,

сильному разведению

не будут реагировать с ПАП

 

Рис. 7. Ферментный метод с использованием немеченых антител (метод пе­ роксидазы — антипероксидазы, ПАП-метод, метод Стернбергера). Перед добавлением первых антител проводят блокирование неиммунной сыворот­ кой животного, донора вторых антител.

первому слою. Это обеспечит конкуренцию антител за свя­ занные с антигеном специфические антитела первого слоя, в данном случае выступающие в качестве антигена, а второй антигенсвязывающий участок сможет взаимодействовать с ПАП -комплексом, вторым антигеном (рис 2, 7 и 8 ).

Достоинства метода

Чувствительность метода повышается в 1 0 0 — 1000 раз, так как молекулы пероксидазы связаны с антителами, не хими­ чески, а как антиген с антителом, что не сопровождается потерей ферментативной активности. Кроме того, в точке, где идет реакция, оказывается сосредоточенным гораздо большее

количество пероксидазы, чем в случае непрямого

метода.

Можно такж е

использовать более высокие разведения пер­

вых антител и,

таким образом, вывести из реакции многие з а ­

грязняющ ие антитела, что

понизит неспецифическое

окраш и­

вание. М етод обеспечивает

очень высокую специфичность ре­

акции, так как ПАП -комплекс представляет собой высокоочищенный препарат и будет взаимодействовать только с антите­ лами к кроличьим ^-глобулинам из второго слоя. ПАП -ком­ плекс не будет реагировать с неспецифически связавш имися