Введение
Иммунопероксидаза – это вид иммуноокрашивания, используемый в молекулярной биологии, медицинских исследованиях и клинической диагностике. В частности, иммунопероксидазные реакции относятся к подклассу иммуногистохимических или иммуноцитохимических процедур, в которых антитела визуализируются посредством реакции, катализируемой пероксидазой. Иммуногистохимия и иммуноцитохимия – это методы, используемые для определения локализации определенного белка или другой макромолекулы в клетках или их частях. Эти методы окрашивания используют антитела для связывания со специфическими антигенами, как правило, белковой или гликопротеиновой природы. Поскольку антитела сами по себе невидимы, для обнаружения связанных антител необходимо применять специальные стратегии. В процедуре иммунопероксидазы фермент, известный как пероксидаза, используется для катализа химической реакции, приводящей к образованию окрашенного продукта. По сути, очень тонкий срез ткани фиксируется на стекле, инкубируется с антителом или серией антител, последнее из которых химически связано с пероксидазой. После проявления окраски путем добавления химического субстрата распределение окраски можно изучать с помощью микроскопии.
Типы антител
Первоначально все антитела, используемые для иммуноокрашивания, были поликлональными, то есть полученными в результате обычной иммунной реакции у животных, таких как лошади или кролики. В настоящее время многие из них являются моноклональными, то есть производимыми в культуре клеток. Моноклональные антитела, состоящие из антител только одного типа, обычно обладают большей специфичностью к антигену и, как правило, демонстрируют большую стабильность от партии к партии.
Методы окрашивания иммунопероксидазой
Первый шаг в иммунопероксидазном окрашивании – связывание специфического (первичного) антитела с образцом клетки или ткани. Обнаружение первичного антитела может быть осуществлено напрямую (пример 1) или косвенно (примеры 2 и 3). Пример 1. Первичное антитело может быть непосредственно конъюгировано с ферментом пероксидазой, который затем используется для катализа химической реакции с образованием окрашенного продукта. Пример 2. Первичное антитело может быть помечено небольшой молекулой, которая распознается молекулой, конъюгированной с пероксидазой и обладающей высокой аффинностью. Наиболее распространенным примером является первичное антитело, конъюгированное с биотином, которое связывается со стрептавидином, конъюгированным с ферментом. Этот метод позволяет усилить сигнал. Пример 3. Немеченое первичное антитело обнаруживается с помощью вторичного антитела, которое распознает все антитела, полученные от того же вида животных, что и первичное. Вторичное антитело конъюгировано с пероксидазой. Оптимальное окрашивание зависит от ряда факторов, включая разведение антитела, используемые реагенты для окрашивания, подготовку и/или фиксацию клеток/ткани, а также продолжительность инкубации с антителом/реагентами для окрашивания. Эти параметры часто определяются эмпирическим путем, а не с помощью систематического подхода.
Альтернативы пероксидазным красителям
Другие каталитические ферменты, такие как щелочная фосфатаза, могут использоваться вместо пероксидаз как для прямых, так и для непрямых методов окрашивания. В качестве альтернативы, первичное антитело может быть обнаружено с использованием флуоресцентной метки (иммунофлуоресценции) или присоединено к частицам коллоидного золота для электронной микроскопии.
Применение иммунопероксидазной окраски
Иммунопероксидазное окрашивание используется в клинической диагностике и лабораторных исследованиях. В клинической диагностике иммуноокрашивание может применяться для более детального гистопатологического изучения биопсий тканей. При онкологических заболеваниях оно может способствовать уточнению классификации опухолей. Иммуноокрашивание также может использоваться для диагностики кожных заболеваний, гломерулонефрита и для уточнения классификации амилоидных отложений. Аналогичные методы также полезны для определения подтипов лимфоцитов, которые при световой микроскопии выглядят весьма схожими. В лабораторных исследованиях антитела к специфическим маркерам клеточной дифференцировки могут использоваться для мечения отдельных типов клеток. Это позволяет лучше понять механизмы изменений в конкретных клеточных линиях, вызванные определенным экспериментальным воздействием.