この入門レベルのプロトコルは、ミクログリアとニューロン要素のマーカーを例に、げっ歯類の脳の免疫組織化学的染色を完了するために必要な試薬、機器、および技術を説明しています。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
この入門レベルのプロトコルは、ミクログリアとニューロン要素のマーカーを例に、げっ歯類の脳の免疫組織化学的染色を完了するために必要な試薬、機器、および技術を説明しています。
免疫組織化学は、 その場での抗原の存在、位置、および相対的な存在量を検出するために広く用いられている技術です。この入門レベルのプロトコルは、試薬、装置、一例として、ミクログリアおよび神経要素のためのマーカーを用いて、げっ歯類の脳組織の免疫組織化学的染色を完了するために必要な技術を記載しています。具体的には、本論文では、それぞれIBA1と汎神経、免疫組織化学のために介してミクログリアと神経細胞の蛍光可視化するためのステップバイステップのプロトコルです。蛍光二重標識は、正確な細胞型、受容体、リガンドの間の相互作用を観察する機会を提供し、同じ試料中の複数のタンパク質の局在化のために特に有用であり、及び/又は互いにならびにタンパク質共に関連する細胞外マトリックス単一細胞内の局在。他の可視化技術とは異なり、蛍光免疫組織化学染色の強度が低下することがで適切な予防措置が取られない限り、染色後数週間から数ヶ月。蛍光はより多くの時間が効率的であり、2つ以上の間でより正確な区別を可能にするように、この制限にもかかわらず、多くの用途において蛍光二重標識は、3,3'-ジアミノベンジジン四塩酸塩(DAB)またはアルカリホスファターゼ(AP)などの選択肢よりも好ましいですマーカー。議論は成功を促進するために、トラブルシューティングのヒントやアドバイスが含まれています。
免疫組織化学は、目的の抗原に特異的に結合する一次抗体を用いて、組織切片中の抗原( すなわち、タンパク質)を検出するための処理です。免疫組織化学は、彼は抗体が大きな特異性1と抗原を局所化できることを決定し1934年にJR Marrackによって開拓されました。 1942年に始まって、免疫組織化学を可視化する蛍光抗体を用いた研究in vitroでの最初の一部は、 生体組織化学的研究では 、まず、4を発表した後の2,3を 、発表されました。 1960年代の間に、三十年免疫組織化学的方法の開始後に、酵素標識抗体を二次試薬として使用されるようになりました。これらの方法は、同時に独立し、フランスと米国の5,6に開発されました。今日では、抗体の広い配列は、免疫組織化学研究の7のための無限の可能性を提供します。
">この対応の全体的な目標は、免疫組織染色への簡単な紹介を提供することにある。それは、この技術の包括的かつ徹底的な見直しとなるものではありません概説した方法では、2つの抗原のための免疫組織化学的技術は、ミクログリアのために(マーカーを提示しています。パラホルムアルデヒド灌流、スクロース凍結保護、凍結切片ラットの脳の染色のためのニューロン)。免疫組織化学染色は、バックグラウンド染色を低減するために非特異的抗原を遮断することから始まる。次に、一次抗体とのインキュベーションは、組織内の特定の抗原に結合することができます。一次抗体に続いて、別の抗体、二次抗体と呼ばれる、共役可視化信号8に一次抗体をリンクするために適用される。二次抗体は、一次抗体が発生された種に特異的な免疫グロブリンG(IgG)ドメインを標的とする。二次抗体は、シグナルを増幅します一次抗体のTののFab領域のため、彼一次抗体のIgGのドメイン上の複数のサイトへの二次抗体に結合します。二次抗体のF C領域に結合させ、酵素または蛍光分子は、可視化を可能にします。例えば、ウサギ抗IBA1一次抗体はIBA1に特異的なウサギIgG分子です。ロバ抗ウサギIgGを二次抗体として適用した場合、それを認識し、ウサギ抗IBA1 IgGの複数の領域( 図1参照)に結合します。ロバ抗体は、種々の方法によって可視化することができます。この対応は、蛍光顕微鏡により可視化するために、一次抗体を認識する二次抗体にコンジュゲート蛍光団の検出に焦点を当てています。蛍光免疫組織化学では、例えば、ヘキスト又はDAPIなどの核染色はすべての核を可視化するために使用することができます。
図1:のSch直接対間接的な抗体の標識技術のematic表現抗体は、目的の抗原に結合し、一次抗体の種に対して惹起二次抗体によって増幅することができます。この技術は、増幅およびDAB可視化のための(A)、または直接結合蛍光二次抗体(B)は、アビジン-ビオチン複合体(ABC)を用いて行うことができます。あるいは、一次抗体を直接ビオチンまたは蛍光団(C)を含む多くの異なるタグを用いて結合させることができる。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
免疫組織化学的染色を視覚化するための別の方法は、(DAB、 図1および図2を参照)3,3'-ジアミノベンジジンテトラヒドロクロライドを使用しています。これは、ビオチン化を用いて、蛍光とは異なる、または明視野顕微鏡下に表示されている沈殿物にDABを変換する酵素を提供するホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)結合二次抗体。単一の抗原に関心があるか、染色が長く持続することが要求される事例では、DABは、蛍光染色よりも適切な場合があります。しかし、DAB染色は、2つの核抗原が注目されている場合は特に、複数のマーカーの間の区別には適していません。 DAB材料およびプロトコルの変更については、 表1を参照してください。代わりに、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド/ 5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリルホスフェート(NBT / BCIP)は、アルカリホスファターゼ(AP)を可視化するために用いることができる共役二抗体。

図2:ニッケル強化DAB単一標識ラット脳組織切片の代表的な画像ラット脳SEIBA1用ニッケル強化DAB(A)で標識し、汎神経されctions(B)は、単独でミクログリアまたは神経細胞の長期的な分析を可能にします。スケールバーは20μm。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
一つは、分析されている組織内の目的の抗原の推定豊かさを考慮する必要があります。間接的な方法には、(上記のように)低量と目標のために有用です。目的の抗原が多量である場合、直接法を適用することができます。直接法は、直接可視化信号に結合している一次抗体を伴う、したがって、二次抗体は必要ありません。この方法は、染色プロセスを簡略化するが、間接的な方法によって達成増幅を排除します。直接結合一次抗体を使用すると、二次抗体の交差反応性を排除しますときに二重標識。
この通信は、IBA1とパンニューロン( 表1の詳細)で二重標識のためのプロトコルの詳細について説明します。 IBA1は分岐し、ハイパー分岐し、活性化され、アメーバ状、及びロッドを含む多くの活性化状態において、ミクログリアを染色します。汎神経汚れ神経の軸索、樹状突起、およびソーマ。 IBA1が最もミクログリアとパン神経標的ニューロンを染色するので、汚れのこの組み合わせは、ミクログリア - ニューロン相互作用の広範な理解を得るのに有用です。
要するに、免疫組織化学染色は、抗体の慎重な選択に依存しています。調査の質問は、より具体的になるように、代替の抗原に対して惹起された抗体が所望され得ます。特定のミクログリアの活性化状態をターゲットとするためには、むしろIBA1よりも、CD45またはCD68抗体を使用することを選択することができます。また、マウスでの作業中に、F4 / 80は、必要な結果を提供することができます。同様に、神経細胞の要素は、具体的には、抗体のRAで標的とすることができます核に対するised、シナプス(前または後)、軸索と成長円錐。さらに、ニューロン(ダブルコルチン、のNeuN)の年齢を区別する他のマーカー、および神経再生(GAP-43)があります。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
注:すべての手順は、アリゾナ大学の施設内動物管理使用委員会(IACUC)に準拠して実施しました。推奨される材料および機器のリストを 、 表1に見ることができます。
1.組織標本
2.組織処理
注:例の機器や材料R染色のためにequiredは、図3に示されている。代替が利用可能である、しかしながら、これらの画像は、免疫組織化学的染色に新しいものの前に適切な購買アイテムを可視化するために役立ちます。

図3:スライドは、箔のボックスをラップする必要がなく、光から保護されているように、免疫組織化学染色のために必要な例の項目(A)に示したブラックボックスは、免疫蛍光のための理想的な湿度室です。切片化後、スライドは、(B)に示すように黄色のボックスのボックスに保存することができます。ホイルでしっかり箱を包む前冷凍庫にジップトップバッグに配置すると、冷凍焼けから組織サンプルを保護するのに役立ちます。スライドの例は、E(異なる染色皿(D)に示されていると、(C)に示され)。カバーガラスの厚さが1.2カバースリップは、ほとんど直立共焦点顕微鏡で撮影素晴らしい結果を提供する、大きさ及び厚さ(F)に変化することができます。このような(G)に示すような鉛筆スライドを標識するために使用することができます。インクを実行できるように恒久的なマーカーは、染色およびサンプルが何であるかを決定する能力の両方に影響を与え、避けるべきです。それは(H)に示すようなミニPAPペンは撥境界がスライド上に描画することが可能になります。
3.ステンド組織を画像
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
この染色プロトコルミクログリア蛍光594チャネル(赤)で標識されているラット脳組織切片をもたらし、488チャンネルで標識されたニューロン(緑は、 図4を参照します)。核染色が行われた場合には、チャネル405(青)で表示されます。画像は、異なるチャネルに取り、3つのチャネルの直接比較のために重ね、または2つのチャンネル間ことができます。多くのデジタル取得ソフトウェアスイートは、この機能が含まれます。 IBA1とここに示されている汎神経マーカーで二重標識は、皮質層全体で明らかに長い細かい神経突起を、主に分岐したミクログリアを示しています。

図4:伊庭-1 /パン神経二重標識柱1 の代表的な共焦点蛍光画像は IBA1(赤)で染色したミクログリアを示しています。ニューロ...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
この通信の全体的な目標は、読者に、免疫組織化学の手順を導入することでした。このため、IBA1とパン神経抗原と二重標識の例は、ミクログリアおよび灌流パラホルムアルデヒド中でニューロンを観察するために、スクロース凍結保護、凍結切片ラットの脳を使用しました。
この技術は、無限の目的を果たすように構成することができます。脳、肺、肝臓、腎臓および腸に限定さなどではなく、組織型の様々な異なる抗原の配列は、プロトコルを微調整して免疫組織化学的に可視化することができます。免疫組織化学は、複数のマーカーの直接比較を可能にし、単一のサンプル内の4つの異なる抗体まで包含することができます。一つのサンプルで使用される抗体の数は、ブリードスルー、蛍光波長の重複説明によって制限されます。その結果として内染色の組み合わせを制限する制限された蛍光の光スペクトルは、ありますイングルサンプル( 図6を参照)。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者らは開示するものは何もない。
著者は、このコミュニケーションに対する貴重なフィードバックを提供してくださったRyan Hart氏とArriz Lucas氏に感謝したいと思います。この研究は、NIH NINDS R01 NS065052 と Phoenix Children's Hospital Mission Support Funds の支援を受けました。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| フィッシャーブランド スーパーフロスト プラス スライド ガラス | フィッシャーサイエンティフィ | 22-034-979 | ティッシュの取り付けに使用 (1.2.2) |
| オーブン | サーモサイエンティフィック | 51028112 | ティッシュ乾燥に使用 (2.1.1) |
| ミニパップペン | ライフテクノロジー | 00-8877 | ステップで使用 2.2.2 |
| アンドウィンサイエンティフィック ティッシュテックスライド染色ディッシュ | フィッシャーサイエンティフィ | 22-149-429 | 染色中のすべての洗浄に使用 (2.2)、およびヘキストステップ (2.2.8) |
| Kimwipes | Fisher Scientific | 06-666-A | スライドの乾燥に使用 (2.2) |
| Black Staining Box | Ted Pella | 21050 | ブロッキングおよび染色ステップに使用 (2.2) |
| ノーマル ロバ血清 | Fisher Scientific | 50-413-253 | ブロックおよび抗体インキュベーションに使用 (2.2) |
| マウス &α;-汎ニューロン | ミリポア | MAB2300 | 一次抗体に使用 (2.2.4) |
| ウサギ &-Iba1 | 和光化学 | 019-19741 | 一次抗体使用 (2.2.4) |
| ロバ &-ウサギ 594 | ジャクソン免疫研究 | 711-585-152 | 二次抗体使用 (2.2.6) |
| ロバ &-マウス 488 | ジャクソン免疫研究 | 715-545-150 | 二次抗体使用 (2.2.6) |
| ケータリングホイル | 任意 | 該当なし | ステップ1.2.2および2.3.2で使用 |
| Fluoromount-G | Southern Biotech | 0100-01 | カバースリップに使用 (2.2.8) |
| カバースリップ | フィッシャーサイエンティフィック | 12544E | カバースリップに使用 (2.2.8) |
| クリアネイルポリッシュ | Any | N/A | カバースリッピングに使用 (2.2.8) |
| Axio Observer.Z1 and LSM 710 (laser scanning, confocal) | Carl Zeiss | N/A | イメージングに使用 (3) |
| Axioskop A2 | Carl Zeiss | N/A | イメージングに使用 (3) |
| CitriSolv | FisherScientific | DABプロトコル | |
| ABCベクターラボラトリーズ | PK-6100 | DABプロトコルDAB | |
| ペルオキシダーゼキット | ベクターラボラトリーズ | SK-4100 | DABプロトコル |
| ビオチン化馬 &α;-ウサギIgG | ベクターラボラトリーズ | BA-1100 | DABプロトコルビ |
| オチン化馬 &α;-マウスIgG | ベクターラボラトリー | BA-2001 | DABプロトコル |
| 用30%過酸化水素 | FisherScientific | H325-500 | DABプロトコル用 |
| ウィートンスライドラックと染色皿 | TedPella | 21043 | DABプロトコル用 |
| Masterflex灌流ポンプとチューブ | パーマー | 灌流に使用(1.1.1および1.1.2) | |
| Andwin scientific tissue-tek CRYO-OCT化合物(12の場合) | フィッシャーScientific | 14-373-65 | 組織凍結に使用 (1.2.1) |
| 温度計 (-50 to 50 C) | Fisher Scientific | 15-059-228 | 組織凍結に使用 (1.2.1) |
| クライオスタット | ライカ | CM3500S | 組織切片作成に使用 (1.2.2) |
| 染色皿、2つの蓋付きプラスチック | Grale Scientific | 353 | 抗原再利用可能 |
| 20 場所染色ラック、スライド 水平 | Grale Scientific | 354 | 抗原再利用可能 |
| マイクロ波 | 任意 | /A | 抗原再利用可能 |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。