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

9. Область применения иммуноцитохимических методов

51

Рис. 19. Срез опухоли поджелудочной железы, секретирующей глюкагон. Окрашен при помощи метода пероксидазы — антипероксидазы. Обратите внимание на зону пролиферации в опухоли, содержащую глюкагон-положи- тельные клетки (отмечены стрелками). Подготовка ткани: ткань фиксиро­ вали раствором Боуина, галивали в парафин; толщина среза — 4 мкм, до­ крашено гематоксилином.

нии в тех случаях, когда

происхождение опухоли не ясно.

Опухоли печени, так ж е

как и

опухоли желтого тела,

часто

содерж ат а-1-фетопротеин.

 

 

Белок, родственный фактору

V III, служит маркером

опу~

холей эндотелиального происхождения, нейрон-специфическая энолаза маркирует опухоли нервной ткани и эндокринной системы, а глиальный фибриллярный кислый белок — опухо­ ли глии. Тип обнаруживаемых иммуноглобулинов и их лока­ лизация очень важны при диагностике многих заболеваний почек и кожи, для ряда других заболеваний характерно при­ сутствие в кровотоке аутоантител, которые можно обнару­ жить при окрашивании нормальной ткани сывороткой боль­ ного. При помощи специфических антител можно обнаружить и идентифицировать микроорганизмы. Опухоли эндокринной

системы желудочно-кишечного тракта

и поджелудочной

ж е­

лезы,

а такж е гипофиза идентифицируют при

помощи анти­

тел к

пептидным гормонам (рис. 19).

(Более

подробно

см.

Polak,

V an Noorden, 1983.)

 

 

 

529. Область применения иммуноцитохимических методов

9.2.Количественный анализ

Разработаны методы количественного анализа иммуно­ цитохимических данных, при этом особое внимание уделяет­

ся стандартизации методов

и выбору анализируемого п ара­

метра. Д ля

решения такого

рода

задач можно использовать

анализатор

телевизионного

изображения, оценивающий ин­

тенсивность

окраски относительно

'неокраш енных участков

ткани. Таким способом недавно удалось продемонстрировать, что в некоторых случаях неонатальной гипогликемии наблю ­ дается не только рост числа клеток, продуцирующих инсу­ лин, но и снижение количества клеток, синтезирующих соматостатин, что указывает на нарушение нормальной системы

регуляции, осуществляемой

путем ингибирования

соматоста-

тином продукции

инсулина

(Polak,

Bloom, 1980).

 

Разработанный

недавно

метод

окраш ивания

тотальных

препаратов слизистой и подслизистой кишечной стенки, осво­ божденной от мышечного слоя, позволяет оценить количество

эндокринных клеток

определенных

типов

в образце (Ferri

et

al., 1982).

 

 

 

 

Сравнительную оценку количества гормона, приходящ его­

ся

на одну гранулу,

можно провести

в том

случае, когда в

качестве метки используют золото или ферритин; при этом

просто

считают количество

частиц,

леж ащ их на срезе

грану­

лы (см.

K raehenbuhl et al.,

1980).

В настоящ ее время

имму-

ноцитохимические методы не позволяют определить количе­ ство антигена в ткани, но с помощью дополнительной инфор­ мации, которую даю т радиоиммунологический анализ ткани или образцов сыворотки и изучение ультраструктуры ткани, можно получить представление о секреторной активности ткани и скорости обмена продукта в ней.

9.3. Фундаментальные исследования

Примеры применения иммуноцитохимических методов слишком многочисленны, чтобы их здесь перечислять. Д оста­ точно сказать о том, что иммуноцитохимический подход мо­ жет сочетаться с другими методами, такими, как радиоавто­ графия, гистохимическое окрашивание, идентификация био­ генных аминов по флуоресценции, индуцированной формаль­ дегидом.

9.4. Будущее метода

Иммуноцитохимические методы будут обязательно исполь­ зоваться для локализации антигенов в ткани. Безусловно,

9. Область применения иммуноцитохимических методов

53

должны совершенствоваться методы подготовки ткани и по­ лучения специфических препаратов антител.

Будут использоваться и другие неиммунологические ме­ тоды специфической маркировки, возможно в сочетании с иммуноцитохимическими методами. Например, уж е разработа­ ны методы локализации гормонов, меченных радиоактивными

изотопами,

на рецепторах при

помощи

радиоавтографии

(K uhar,

Uhl,

1979). Иммуноцитохимический

подход уж е

при­

менялся

для

изучения рецепторов,

причем

в некоторых

слу­

чаях даж е на фиксированных парафиновых срезах (Taylor et al., 1981). Поскольку фиксация и заливка, вероятно, повре­ ждаю т рецепторы (Salih et al., 1979), в дальнейшем методы окраш ивания при помощи антител для изучения антигенов, связанных с рецепторами на поверхности клетки или после

интернализации,

будут

применяться

на

суспензии

клеток

(Goldsm ith et al.,

1979) или на ультратонких срезах

(Tokuya-

su, 1980,

1983; W illingham et

al., 1980);

в

настоящ ее время

исследования такого рода только начинаются.

 

Количественный

анализ,

заключающ ийся в построении

трехмерного компьютерного

изображения

иммунохимически

окрашенного объекта,— вопрос ближайш его будущего.

Разрабаты ваю тся

еще более чувствительные методы лока­

лизации

внутриклеточных

компонентов.

Меченную

радиоак­

тивными

изотопами

рекомбинантную

Д Н К

уже используют

для локализации комплементарной ей информационной РН К , что дает возможность выявить точки синтеза пептида в цито­

плазме,

отличая их от мест хранения

(Pochet et al., 1981;

H udson

et al., 1981). Сочетание этого

нового перспективного

подхода с иммуноцитохимическими методами поможет отве­ тить на множество вопросов, касающ ихся локализации мест

синтеза

и хранения клеточных продуктов, а такж е синтеза в

одной и

той ж е клетке одновременно или последовательно

двух или нескольких веществ.

10. МИКРОСКОПИЯ

Иммунофлуоресцентные препараты

нужно просматривать

в микроскоп с системой освещения,

обеспечивающей свет

такой длины волны, при которой наблю дается максимальное возбуждение флуоресцентной метки. В тех случаях, когда име­ ется видимый продукт реакции, например при окрашивании пероксидазой, препараты просматривают в обычный микро­ скоп, который может быть снабжен приспособлениями для темного поля, эпиполяризации или дифференциально-интер­ ференционного контраста по Номарскому.

Флуоресценцию принято наблю дать в системе эпииллю ­ минации, когда падающий свет проходит через линзы объек­ тива, который в данном случае функционирует как конден­ сор, и фокусируется на образце. Испускаемый свет проделы­ вает тот ж е путь в обратном направлении к глазу. При этом падающий свет не поглощается предметным стеклом, на ко­ тором леж ит образец. Система эпилюминесценции позволяет следить за флуоресценцией и рассматривать препарат в про­ ходящем свете или при помощи фазово-контрастной оптики; таким образом, одновременно могут быть видны окрашенные и неокрашенные флуоресцентным красителем части образца.

Обычно источником света при работе с иммунофлуоресцентными препаратами служит ртутная или ксеноновая л ам ­ па, а свет, длина волны которого обеспечивает максимальное

возбуждение флуорохрома, на пути к образцу

проходит че­

рез соответствующие фильтры. Если в работе

используют

и родамин, и флуоресцеин, микроскоп должен быть оснащен двумя наборами фильтров. Красное свечение родамина и зе­ леное свечение флуоресцеина нельзя увидеть одновременно, так как длина волны максимального возбуждения у этих ве­ ществ разная (родамин — 530 нм, флуоресцеин — 495 нм). Если препарат был окрашен по двум антигенам одновремен­ но (например, Т-лимфоциты — родамином, а В-лимфоциты — флуоресцеином), то его сначала нужно просмотреть с одним

набором фильтров,

а потом с другим.

М ожно провести двой­

ную экспозицию на

один кадр пленки

так, что на одной и

той ж е фотографии

будут видны и красные и зеленые клетки,

а участки ткани, содержащ ие обе метки, окажутся оранж евы ­ ми. Этот метод может потребоваться, например, при провер-

10. Микроскопия

55

Рис. 20. Срез мозга человека. Видны нормальные астроциты, окрашенные при помощи ПАП-метода антителами к глиальному фибриллярному кисло­ му белку (Л). Обратите внимание на усиление, которого удается добиться при помощи интерференционно-контрастной оптической системы Номарского (В). Подготовка ткани: ткань фиксировали формалином и заливали в парафин. Срез (6 мкм) до окрашивания был обработан трипсином. Д окра­ шено гематоксилином.

ке сыворотки на присутствие аутоантител к клеткам, проду­ цирующим гастрин; при этом проводят окраш ивание среза стенки кишечника исследуемой сывороткой и антителами к гастрину (Scherbaum et al., 1983), или для того, чтобы от­ личить одну популяцию клеток от другой (Valnes, B randtzaeg, 1982).

При работе с пероксидазой, щелочной фосфатазой, други­ ми ферментными метками или с коллоидным золотом продукт реакции можно наблю дать в обычный микроскоп в проходя­ щем свете. Н а многих препаратах слабоокрашенные или очень тонкие структуры, например нервные волокна, лучше видны, если при просмотре используют дифференциально-интерфе­ ренционный метод Номарского, так как в этом случае изо­ бражение рельефно и окрашенные участки образуют выпук­ лости и вогнутости на плоском фоне (рис. 20).

Если в качестве метки при работе на световом уровне ис­ пользуют коллоидное золото или серебро, то интенсивность окраски, особенно на тонких (1 мкм) срезах при нормальной системе освещения, может быть довольно низкой. С помощью темного поля можно добиться эффекта усиления за счет от­ раж ения света частицами металла; в этом случае объект светится. Еще большее усиление обеспечивает эпиполяриза­ ция (D eM ey, 1983b).

Фотографировать препараты нужно только на подходящую для этого пленку. Kodak техническую пан 2415 используют

56 10. Микроскопия

для получения высококонтрастных черно-белых снимков. Д ля флуоресценции хороши пленки, требующие короткой экспо­ зиции, так как интенсивность свечения очень быстро убывает под воздействием ультрафиолетовых лучей. Ilford FP4 и Н Р5 больше всего подходят для получения черно-белых фотогра­ фий флуоресцентных препаратов, a E klachrom 400 — для цветных, однако ы.ам удалось при работе с флуоресцеином по­ лучить хорошие результаты и на пленке Kodachrom 64, тре­ бующей гораздо более длительной экспозиции.

Новую пленку A gfachrom 200 профессиональную исполь­ зуют как для получения фотографий образца в проходящем свете, устанавливая чувствительность 600 ASA, так и для фо­ тографирования флуоресценции при 1000 ASA. При фотогра­ фировании образца в проходящем свете с освещением воль­

фрамовой

кварцевой

лампой

(12

В, 200

Вт)

нужно ис­

пользовать

фильтр

W ratten 80

А.

Пленку

в

этом случае

проявляют стандартно, считая чувствительность равной 200 ASA (Cole, Polak, 1984).

Н едостаток флуоресцентных препаратов в том, что они не могут длительно храниться и их необходимо сфотографиро­

вать в течение нескольких дней

после приготовления образ­

ца. Д ля

того чтобы

свечение сохранилось

дольше,

препарат

нужно хранить в темноте, можно

такж е добавить к

смеси, в

которую

заключаю т

препарат,

25 г /л

1,4-диазобицикло-

(2-2-2)-октана (Johnson et al., 1982). При большом увеличе­ нии используются объективы, требующие водной или глице­ риновой иммерсии.

ПРИЛОЖЕНИЕ: ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

В этом разделе приводится описание методов, используе­ мых в тех лабораториях, где работаю т авторы. В литературеможно найти множество вполне удовлетворительных модифи­ каций этих методов.

П.1. Окрашивание при помощи антител непрямым методом

Иммунофлуоресценция

Парафиновые срезы

1. Удалите воск и поместите срез в воду.

2. Если это необходимо, удалите пигмент путем обработки' иодом и тиосульфатом натрия.

3. Промойте срезы физиологическим раствором, забуференным фосфатом (ЗФ Ф Р) 1.

4. (Н еобязательная стадия). Блокирование участков неспе­ цифического связывания. Нанесите на срез каплю нормаль­ ной сыворотки животного, донора вторых антител, разведен­

ной 1

:30 ЗФ Ф Р.

5. Не

 

промывая срезы, удалите избыток сыворотки и/или

(в том

случае, если блокирование не проводили) вытрите до­

суха все предметное стекло, оставив влажной только ту его часть, где находится срез. Предметные стекла поместите го­ ризонтально в штатив или влажную камеру, например боль­ шую чашку Петри, в которой лежит кусок мокрой ваты или

фильтровальной бумаги.

 

 

 

6.

Н а каждый срез нанесите каплю первых антител в ЗФ Ф Р,

оптимальное разведение

необходимо

определить заранее.

7.

Инкубируйте при 4°С

(или

при

комнатной температуре)

от

1 до 48 ч в зависимости от

разведения антител.

8. Промойте три раза ЗФ Ф Р, каж дая

промывка — 5 мин.

9.

Вытрите досуха все предметное стекло, кроме той его час­

ти, где находится срез.

 

 

 

1 Нормальный физиологический раствор, забуференный 0,01 М фосфа­ том, pH 7,0—7,2. В раствор первых антител обычно вносят еще бычий сы­ вороточный альбумин (0,1%) и азид натрия (0,01%).

'58 Приложение

10. Нанесите на срез каплю антител, конъюгированных с флуоресцеином или родамином, например козьих антител к IgG кролика; рабочее разведение необходимо определить заранее, время инкубации при комнатной температуре — 30—

60мин.

11.Промойте три раза ЗФ Ф Р.

12.

Заключите

в ^емесь

ЗФ Ф Р:

глицерин, 1 :9

или 1:1

[в раствор можно внести

1,4-диазобицикло-(2-2-2)-октан;

в

конечной концентрации 25 мг/мл

это соединение

способству­

ет

сохранению

флуоресцентных

свойств

(Johnson

et

al.,

1982)].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Криостатные срезы

 

 

 

 

 

 

 

 

Окраш ивание срезов ведется так, как описано выше,

мето­

ды подготовки срезов см. в разд. П.З.

 

 

 

 

 

Иммунопероксидазный метод

 

 

 

 

 

 

Парафиновые срезы

 

 

 

 

 

 

 

1. Удалите воск и поместите срезы в воду.

 

 

 

 

 

2 .

Если

это необходимо,

удалите

пигмент

путем

обработки

иодом и тиосульфатом натрия.

 

 

 

 

 

 

3.

Промойте срезы ЗФ Ф Р.

 

 

 

 

 

 

 

4.

Д ля

блокирования эндогенной

пероксидазной

активности

поместите срезы в 0,3% раствор перекиси водорода

в ЗФ Ф Р,

воде или метаноле на 30 мин.

 

 

 

 

 

 

5.

Промойте ЗФ Ф Р.

 

 

 

 

 

 

 

6.

Д ля

блокирования участков неспецифического

связывания

обработайте срезы

нормальной сывороткой и нанесите первые

антитела, как для

иммунофлуоресценции.

7.

Три раза

промойте ЗФ Ф Р.

8.

Нанесите

раствор вторых антител, конъюгированных с пе­

роксидазой,

в

ЗФ Ф Р

(без азида), инкубируйте 30—60 мин

при комнатной

температуре.

9. Три раза

промойте

ЗФ Ф Р.

10. Проявите пероксидазу по методу (модифицированному) Грэхэма и Карновского. Приготовьте и профильтруйте рас­ твор непосредственно перед употреблением. Инкубационная

смесь: 0,025—0,05%

тетрагидрохлорида диаминобензидина *,

в 0,015—0,03% Н 20 2

в ЗФ Ф Р. Д ля проявления срезы либо

помещают в емкость с инкубационной смесью, либо каплю раствора наносят непосредственно на срез. За развитием

1 Будьте осторожны! Потенциальный канцероген. См. разд. 5.1.

Приложение 59

окраски следят в микроскоп, обычно достаточно пяти минут инкубации при комнатной температуре.

11.Промойте срезы водой.

12.Окрасьте ядра гематоксилином (слабо) или метиловым зеленым.

13.Проведите обезвоживание, заключите срезы.

Криостатные срезы

Окраш ивание ведется так, как описано выше, методы под­ готовки срезов см. в разд. П.З.

П.2. Метод пероксидазы—антипероксидазы (ПАП)

 

Следуйте методике, предлагаемой для непрямого иммуно^

пероксидазного

окраш ивания, по пункт 7

включительно. Раз-

ведение

первых

антител при работе с ПАП-системой обычно

в 10 раз выше,

чем в случае использования непрямого метода,

8.

Нанесите раствор

неконъюгированных

вторых

антител в

ЗФ Ф Р

на срез,

инкубируйте 30 мин.

 

 

9.

Три

раза промойте

ЗФ Ф Р.

 

 

10.

Нанесите ПАП -комплекс, растворенный в ЗФ Ф Р

(без азрь

да ), инкубируйте 30 мин.

11.Три раза промойте ЗФ Ф Р.

12.Проявите пероксидазу так же, как в случае использова­ ния непрямого иммунопероксидазного метода.

13.Проведите окраш ивание ядер, обезвоживание, заклю чите срез.

П.З. Криостатные срезы

Такие срезы обычно используют при исследовании поверх­

ностных антигенов. Д ля

подготовки срезов было

предложено

несколько

методов.

 

 

 

 

1. Срезы

(около 5 мкм)

высушивают

в течение

30

мин при

комнатной

температуре.

Фиксируют

ацетоном

или

спиртом

10 мин при комнатной температуре или при 4°С. Промывают ЗФ Ф Р. Окраш ивают антителами (см. рис. 1).

2. Срезы высушивают при комнатной температуре, заворачи­ вают в липкую пленку или в фольгу и хранят до момента использования при — 20°С. Н агреваю т до комнатной темпера­ туры не разворачивая, затем фиксируют ацетоном или спир­

том при комнатной температуре или при

4°С, переносят в

ЗФ Ф Р, высушивают (или не высушивают)

и окраш ивают ан­

тителами.

 

 

3. Срезы высушивают в течение 30 мин при

комнатной тем ­

пературе. Затем проводят высушивание

из

замороженного.

60 Приложение

состояния в течение 18 ч. Хранят завернутыми в фольгу при

— 20°С. Переносят в тепло (комнатная тем пература), фикси­ руют ацетоном или спиртом 20 мин при комнатной тем пера­ туре. Переносят в буфер не осушая. Окраш ивают антителами.

В некоторых случаях используют другие фиксирующие растворы — смесь хлороформа с ацетоном, формалина с аце­ тоном или этанодом, иногда целые кусочки ткани предвари­ тельно фиксируют этанолом, формалином или бензохиноном. Способ фиксации зависит от особенностей исследуемого ан­ тигена.

П.4. Усиление пероксидазной реакции

1. После проявления Д А Б срезы обрабатываю т 1%-ным вод­ ным раствором тетраокиси осм и я1. За почернением продуктов

реакции следят в микроскоп.

 

 

 

2. Рекомендуют такж е

метод усиления реакции при помощи

тяж елы х металлов.

Вот один из

удобных

вариантов метода

(H su,

Soban, 1982).

К

100 мл раствора ДА Б при

перемеш и­

вании

добавляю т 2

мл

1%-ного

раствора

хлорида

кобальта.

Срезы инкубируют в этом растворе в течение пяти минут,

затем добавляю т соответствующее количество Н 2О2.

Продукт

реакции сине-черный (см. фото 5).

 

 

3. Реакцию с Д А Б ведут в присутствии имидазола.

рН-Опти-

мум пероксидазной реакции около 5,0.

Чувствительность ме­

тода в этой области pH действительно

возрастает,

однако

продукт реакции может диффундировать из места его образо­ вания и кристаллизоваться. В связи с этим реакцию обычно

ведут при

нейтральном

pH. Ш траус

(S traus, 1982)

предла­

гает добавлять к раствору ДА Б имидазол до 0,01 М,

что спо­

собствует

возрастанию

скорости и

интенсивности

реакции.

До смешивания с субстратом pH раствора имидазола доводят до нейтрального 1 н. соляной кислотой.

П.5. Обработка протеазами

Этот прием особенно хорош для восстановления «перефиксированных» антигенных участков на парафиновых сре­ зах после фиксации альдегидами. При работе с полутонкими срезами материала, залитого в смолу (после удаления смо­ лы ), время инкубации и концентрацию фермента уменьшают.

Срезы помещают в воду, а затем инкубируют

10— 60

мин,

например в 0,1% -ном растворе

трипсина

(или

проназы) с

0,1%-ным раствором хлорида

кальция (или

в

буфере

типа

1 С осмием необходимо работать под тягой!