一、引言
在病理实验中,骨组织染色起着至关重要的作用。它能够帮助我们清晰地观察骨组织结构、细胞形态以及各种病理变化,为准确诊断骨骼疾病提供关键依据。接下来,我们将介绍病理实验中实验室骨组织常用的染色方法。
二、常用骨组织染色方法介绍
(一)HE 染色
简述其在组织学中的地位和特点,能区分骨组织结构和骨髓腔中的多种细胞。
HE 染色是组织学中最基础、使用最广泛的染色手段。它可以很好地区分骨组织结构、骨髓腔中的细胞,包括红系、粒系、巨核系、骨膜上的成骨细胞、腔中的破骨细胞、脂肪细胞等。如果仅仅观察性研究,采用 HE 是完全可以的,镜下也基本能够区分这些细胞类型。
说明在观察性研究中的适用性及半定量研究中的局限性。
然而,现在很多科研指标需要量化评价,即半定量研究。特别是研究骨折后骨痂形成过程时,必须采用特殊染色才可以半定量研究。HE 染色显然不能满足要求。
(二)Masson 染色
强调颜色对比鲜明,能反映纤维组织形态,区分新老骨组织。
Masson 染色的颜色对比鲜明,可见明显的胶原纤维网,能较好地反映纤维组织的形态。其中,蓝色表示新形成的骨,红色表示成熟的骨组织。不同修复时期的胶原纤维数量不一样,随着修复时间增长,染色区域逐渐增大表明成熟的骨组织逐渐增加。
指出染色过程中的注意事项,如切片预处理、厚度控制、脱水过程等。
骨 Masson 染色需要注意以下几点:
(1)染色切片预处理:骨组织不同于一般性组织,想要染色好看,必须得控制脱钙环节。病理染色很重要的一点就是要控制切片的 PH 值,对于 Masson 染色来说尤其如此,保持切片 PH 为中性是很有必要的。此外,尽管存在不脱钙骨组织染色法,但个人还是推荐脱钙后再进行 Masson 染色。
(2)切片厚度:推荐骨组织切片厚度为 4μm。太厚则后期染色极易脱片,就算不脱片也会造成染色过深,结构不清晰。太薄,无法完全显示出骨组织的各个层面精细结构。
(3)染色后脱水过程:很多说明书或者文献都会说要梯度乙醇脱水,但也要视情况而定,如果染色较浅,就尽量不要在低浓度乙醇中停留太多时间,尽快转至高浓度乙醇。
(三)亚甲基蓝 - 酸性品红染色
阐述可清晰显示成骨细胞、细胞基质及类骨质。
亚甲基蓝 - 酸性品红染色可以清晰的显示成骨细胞、细胞基质以及类骨质。染色后,植入体表面的羟基磷灰石涂层为紫色,成骨细胞核为深蓝色或深紫色,细胞质基质为淡紫色,紫灰色为新生骨组织。
介绍不同时期骨修复状态下的染色表现。
图片展示了不同时期骨修复的状态,在牵张成骨早期,可见浅紫色的细胞分泌的细胞外基质,深紫色的细胞核,未见明显骨小梁结构。中期,可见骨小梁较细小,骨小梁区比结缔组织区颜色更紫。在牵张成骨后期,见骨小梁较粗壮,周围一圈可见深蓝色成骨细胞,骨小梁边缘处为紫灰色新生骨组织,中心为深紫色的较成熟骨组织。
(四)Von Kossa 染色
说明钙结节形成与新骨生成的关系,以及染色后钙盐沉积区域和细胞核的颜色表现。
钙结节的形成为成骨细胞特有,钙沉积是表明新骨生成的一个证据。钙盐沉积区域为黑色或棕黑色,细胞核表现为蓝色。
通过实例证实其在判断骨缺损修复中的作用。
Von Kossa 染色证实,与无颗粒对照相比,在所有颗粒植入的股骨中有钙沉积的证据。与对照组相比,明显看出植入 HUVEC 和 HBMSC 颗粒的缺损内和周围有钙沉积,颗粒周围有同心堆积,夹杂着类骨质形成,部分是原有骨的残余。
(五)Trap 染色
强调其为破骨细胞标志酶,可鉴别破骨细胞状态。
Trap 染色是用于检测骨组织、骨细胞中特征物质的染色,使破骨细胞呈红色,背景呈绿色或蓝色。抗酒石酸酸性磷酸酶(Trap)为破骨细胞的标志酶,特异地分布于破骨细胞中,为破骨细胞所特有,通常作为鉴别破骨细胞的重要标志物。
展示不同浓度下对破骨细胞分化的影响。
如图可见随着浓度增高,显著刺激破骨细胞分化(RANKL + 组)。总之,Trap 染色可直接鉴别及分析破骨细胞的状态。
(六)茜素红染色
介绍与钙发生显色反应的原理。
茜素红可以与钙发生显色反应,生成深红色的化合物,这样成骨诱导的细胞外面沉积的钙结节也就被染成了深红色。
通过钙结节增加表明材料成骨能力。
很明显观察到,钙结节逐渐增加,表明了材料更优异的成骨能力。
(七)番红 O - 固绿染色
说明可直观反映关节软骨和骨组织结构,以及不同组织与染料结合后的颜色。
番红 O - 固绿染色可直观反映关节软骨、软骨下的骨组织结构,嗜碱性的软骨与碱性染料番红 O 结合呈现红色,嗜酸性的骨和酸性染料固绿结合而成蓝色,在关节软骨及软骨下骨的形态学研究中受到了欢迎。
举例说明其在软骨修复研究中的应用。
代表软骨的红色部分从左至右依次增加,说明材料可以有效促进软骨修复。
三、结论
在病理实验中,骨组织常用的染色方法各有特点和适用场景。
HE 染色作为组织学中最基础、使用最广泛的染色手段,能区分骨组织结构和骨髓腔中的多种细胞,适用于观察性研究,但在半定量研究中存在局限性。
Masson 染色颜色对比鲜明,能反映纤维组织形态,区分新老骨组织。在染色过程中需要注意切片预处理、厚度控制和脱水过程等,适用于需要区分新老骨组织的研究。
亚甲基蓝 - 酸性品红染色可清晰显示成骨细胞、细胞基质及类骨质,不同时期骨修复状态下的染色表现明显,适用于评估种植体骨界面成骨效果以及血管化程度的研究。
Von Kossa 染色通过钙结节形成与新骨生成的关系,可判断骨缺损修复情况,钙盐沉积区域和细胞核的颜色表现明显,适用于骨生物学研究和病理学诊断等。
Trap 染色作为破骨细胞标志酶,可鉴别破骨细胞状态,展示不同浓度下对破骨细胞分化的影响,适用于研究破骨细胞的相关研究。
茜素红染色与钙发生显色反应,通过钙结节增加表明材料成骨能力,适用于成骨能力研究。
番红 O - 固绿染色可直观反映关节软骨和骨组织结构,不同组织与染料结合后颜色分明,在软骨修复研究中有广泛应用。