Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии
Коллектив авторов
Коржевский Дмитрий Эдуардович – доктор медицинских наук, заведующий лабораторией функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Кирик Ольга Викторовна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Петрова Елена Сергеевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Карпенко Марина Николаевна – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории нейробиологии интегративных функций мозга физиологического отдела им. И. П. Павлова ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Григорьев Игорь Павлович – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Сухорукова Елена Геннадьевна – старший научный сотрудник лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Колос Елена Андреевна – младший научный сотрудник лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии ФГБУ «НИИЭМ» СЗО РАМН;
Гиляров Александр Владимирович – кандидат медицинских наук
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БТIII – бета-тубулин III
ГАМК – γ-аминомасляная кислота
ГЭБ – гематоэнцефалический барьер
ДААК – декарбоксилаза L-ароматических аминокислот
ИГХ – иммуногистохимия
мРНК – матричная рибонуклеиновая кислота
МТ – микротрубочка
НСК – нейральные стволовые клетки
ПФ – промежуточный филамент
ЦНС – центральная нервная система
ABC-метод – avidin and biotinylated horseradish peroxidase macro-molecular сomplex
AEC – 3-амино-9-этилкарбазол
AIF-1 – allograft inflammatory factor-1
AP – щелочная фосфатаза
APAAP – «щелочная фосфатаза – антищелочная фосфатаза»
AS-MX – нафтол АС-Микс фосфат
BSA – бычий сывороточный альбумин
CAM – молекула клеточной адгезии
CDK – циклин-зависимая киназа
CN – 4-хлор-1-нафтол
CNP – 2′,3′-циклический нуклеотид 3′-фосфодиэстеразы
DAB – 3,3′-диаминобензидина
DCX – даблкортин
EDTA – этилендиаминтетрауксусная кислота
ENO1 – ненейрональная енолаза (α)
ENO2 – нейронспецифическая енолаза (γ)
ENO3 – мышечная енолаза (β)
FITC – флуоресцеина изотиоцианат
GAD – глутаматдекарбоксилаза
GFAP – глиальный фибриллярный кислый белок
HRP – пероксидаза хрена
LAB – авидин-биотиновая методика
LSAB – стрептавидин-биотиновая методика
L-ДОФА – L-3,4-диоксифенилаланин
MAG – миелин-ассоциированный гликопротеин
МАР2 – микротубулин-ассоциированный протеин 2
MBP – основной белок миелина
MOBP – основной белок олигодендроцитов, связанный с миелином
MOG – миелиновый гликопротеин олигодендроцитов
MRF-1 – microglia response factor
NCAM – нейрональная молекула клеточной адгезии
NF-H – высокомолекулярные белки нейрофиламентов
NF-L – низкомолекулярные белки нейрофиламентов
NF-M – среднемолекулярные белки нейрофиламентов
NSE – нейронспецифическая енолаза
OSP – олигодендроцит-специфический белок
PAP – пероксидаза-антипероксидазный метод
PBS – фосфатно-солевой буфер
PCNA – ядерный антиген пролиферирующих клеток
PGP – протеиновые генные продукты
PI – пропидий иодид
PKA – сАМР-зависимая протеинкиназа
PLP – протеолипидный белок
PRD – домен, богатый пролином
PSA – полисиаловая кислота
TBS – трис-солевой буфер
TRITC – тетраметилродамин изотиоцианат
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние годы методы иммуногистохимии заняли одно из главных мест среди методов морфологической диагностики. Неудивительно, что научная и методическая литература, посвященная их применению, привлекает пристальное внимание научных работников и специалистов практического здравоохранения. С сожалением приходится констатировать, что в настоящее время подобная литература отсутствует на прилавках отечественных книжных магазинов. Из наиболее важных руководств, изданных на русском языке после 1990 г., в которых определенное место отведено вопросам применения методов иммуногистохимии, следует отметить «Микроскопическую технику» (под ред. Д. С. Саркисова и Ю. Л. Перова. – М.: Медицина, 1996), «Молекулярную клиническую диагностику» (под ред. С. Херрингтона и Дж. Макги. – М.: Мир, 1999) и фундаментальный обзор иммуноцитохимических методов М. В. Угрюмова (Итоги науки и техники. Серия «Морфология человека и животных». – Т. 15. – М.: ВИНИТИ, 1991). Перечисленные книги давно стали библиографической редкостью. Кроме того, следует признать, что они не включают информацию о некоторых современных методических приемах, получивших широкое распространение в последние годы (например, о способах теплового демаскирования антигенов). Все вышеперечисленное и побудило авторов к написанию данного краткого руководства.
Отличительной особенностью данного руководства является сочетание необходимых сведений о теоретических основах методов иммуногистохимии с примерами их практического использования на основе оригинальных и усовершенствованных авторами протоколов обработки препаратов, помещенных в приложении. Поскольку в круг интересов авторов входит изучение органов нервной системы, книга дополнена теоретическими сведениями и практическими рекомендациями по использованию важнейших нейрональных и глиальных маркеров дифференциации, что, несомненно, будет полезным как для нейроморфологов, так и для нейрофизиологов.
Настоящее руководство отражает современный уровень развития иммуногистохимии как науки и аккумулирует многолетний опыт сотрудников лаборатории функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы отдела общей и частной морфологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН, связанный с использованием методов иммуногистохимии.
Д. Э. Коржевский
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Первое издание этой книги вышло не так давно, но уже появилась необходимость выпустить исправленное и дополненное второе издание. Наибольшие изменения претерпели пятая и шестая главы, где описываются методы демаскирования антигенов и изложены практические приемы, используемые при постановке иммуногистохимических реакций. В шестой главе появился и новый раздел «Организация работы иммуногистохимической лаборатории». Внесено существенное добавление в главу 10 – раздел, посвященный важному нейрональному маркеру – белку PGP 9.5. Протокол обработки препаратов для постановки реакции на белок PGP 9.5 добавлен в приложение 5. Обновлен состав авторского коллектива, принимавшего участие в работе над текстами, вошедшими в состав руководства.
Авторы надеются, что внесенные изменения и дополнения увеличили информативность второго издания руководства, которое адресовано работникам практического здравоохранения и научным сотрудникам, использующим методы иммуногистохимического исследования в своей повседневной деятельности.
Д. Э. Коржевский
Глава 1.
ИММУНОГИСТОХИМИЯ – СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Термин «иммуногистохимия» образован из трех составляющих, указывающих на три медико-биологические дисциплины, – иммунологию, гистологию и химию, которые послужили основой для этого нового научного направления. Иммуногистохимия (ИГХ), или иммуноцитохимия (ИЦХ), – это область биологической и медицинской науки, теоретическое обоснование, разработка и практическое применение современных методов гистологического исследования и микроскопической диагностики, базирующихся на использовании реакции «антиген – антитело» для селективного выявления белков (и других молекул, обладающих антигенными свойствами) в гистологических срезах и цитологических препаратах.
Понятия «иммуногистохимия» и «иммуноцитохимия», по существу, должны считаться синонимами. Однако на практике нередко под иммуногистохимическими подразумевают методы, используемые для определения искомых антигенов в тканевых срезах, тогда как реакции с антигенами, выявляемыми в цитологических препаратах, называют иммуноцитохимическими. Следует заметить, что принципиальных различий в теоретических основах и практическом применении этих методов нет. В дальнейшем в настоящей книге будет использоваться термин «иммуногистохимия» и только в тех случаях, когда это будет необходимо в соответствии с контекстом, – «иммуноцитохимия».