HE染色与特殊染色:组织学的色彩密码
在组织病理学的世界里,色彩不仅是视觉呈现,更是解读组织结构和病变的关键语言。苏木精-伊红(HE)染色作为基石,与特殊染色技术共同构成了组织学研究不可或缺的工具箱。
HE染色:组织学诊断的基石
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基本原理:
- 苏木精(Hematoxylin): 碱性染料,主要与细胞核内带负电荷的脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结合,将胞核染成鲜明的蓝色或蓝紫色。需要媒染剂(如铝盐)增强着色和稳定性。
- 伊红(Eosin): 酸性染料,主要与细胞质内带正电荷的氨基酸残基(如精氨酸、赖氨酸)以及细胞外基质中的蛋白质结合,将胞浆、胶原纤维、肌纤维、红细胞等染成深浅不一的粉红色或红色。
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标准流程概述:
- 脱蜡与水化: 去除包埋石蜡,使切片复水。
- 苏木精染色: 细胞核着色。
- 分化: 使用弱酸溶液(如盐酸乙醇)选择性去除胞浆等非特异性染色。
- 返蓝: 使用弱碱性溶液(如自来水、氨水)使苏木精染色转变为稳定的蓝色。
- 伊红染色: 胞浆及特定基质着色。
- 脱水: 梯度乙醇逐步去除水分。
- 透明: 二甲苯置换乙醇,提高透明度。
- 封固: 使用中性树胶封片,长期保存。
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核心价值:
- 全面显示组织结构: 清晰区分细胞核与细胞质,呈现细胞形态、排列方式、核质比例、组织层次(上皮、固有层、肌层等)。
- 识别基本病变: 观察炎症(炎细胞浸润)、坏死(核固缩、碎裂、溶解)、变性(细胞水肿、脂肪变)、肿瘤(细胞异型性、核分裂像、组织结构异型)等。
- 常规诊断基础: 是病理诊断最常用、最基础的染色方法,绝大多数病例首先依靠HE染色进行初步观察和诊断。
特殊染色:针对特定目标的精准利器
特殊染色是针对HE染色未能充分显示或特异性识别的特定组织成分、病原微生物或特定病变而设计的技术体系。
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设计原理: 利用目标物质的物理化学特性(如电荷、溶解度)、生化特性(如糖类、酶类)或组织化学反应,选择性地使用特定染料或进行化学反应使其显色。
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常见类型及应用:
- 结缔组织染色:
- Masson三色染色: 区分胶原纤维(蓝/绿)、肌纤维(红)、胞核(蓝黑)。用于观察纤维化(如肝硬化、肾小球硬化)、平滑肌增生、肿瘤间质。
- Van Gieson染色: 胶原纤维(红)、肌纤维(黄)、胞核(棕黑)。应用类似Masson染色。
- 网状纤维染色 (如Gordon-Sweets法): 显示网状纤维(黑色)。用于研究组织结构(如肝窦、淋巴结)、基底膜(如原位癌与浸润癌鉴别)、肝硬化分期等。
- 弹性纤维染色 (如Verhoeff-Van Gieson法): 弹性纤维(蓝黑/黑色)。用于观察血管壁(动脉硬化)、肺泡壁(肺气肿)及皮肤病变中的弹性纤维变化。
- 碳水化合物染色:
- 过碘酸-雪夫反应 (PAS): 显示糖原(肝、肌)、中性粘多糖、黏液、基底膜、真菌胞壁(红/紫红)。用于糖尿病肾病(肾小球基底膜增厚)、腺癌(细胞内黏液)、真菌感染诊断等。
- 阿辛蓝染色 (AB): 显示酸性粘多糖(硫酸粘蛋白、唾液酸粘蛋白,呈蓝色)。常与PAS联用(AB-PAS)区分中性(PAS+)和酸性(AB+)黏液。
- 微生物染色:
- 抗酸染色 (如Ziehl-Neelsen法): 结核分枝杆菌(红色)、麻风杆菌(红色)。抗酸杆菌诊断的金标准。
- 革兰氏染色 (组织改良法): 区分革兰氏阳性菌(蓝/紫)和革兰氏阴性菌(红)。快速筛查细菌。
- 六胺银染色 (如Grocott法): 真菌(黑色)、卡氏肺孢子菌(黑色或深褐色)。是真菌(尤其肺孢子菌)诊断的关键方法。
- 吉姆萨染色/瑞氏-吉姆萨染色: 显示寄生虫(如利什曼原虫、弓形虫)、部分细菌(如幽门螺杆菌,需结合形态)及血细胞成分。
- 色素及无机物染色:
- 普鲁士蓝反应: 检测三价铁离子(含铁血黄素,呈蓝色)。用于诊断含铁血黄素沉着症(如心衰细胞)、血色病、陈旧性出血。
- 维多利亚蓝/罗丹宁染色: 检测铜(呈蓝绿色/红棕色)。用于Wilson病(肝豆状核变性)诊断。
- 刚果红染色: 在偏振光下显示苹果绿色双折光的淀粉样物质(红)。淀粉样变性的诊断依据。
- 神经组织染色:
- 尼氏染色 (如甲苯胺蓝、焦油紫): 显示神经元尼氏体(蓝紫色)及核。观察神经元变性、坏死情况。
- 神经纤维染色 (如Bielschowsky法): 显示神经元轴突、树突(黑色)。观察神经纤维缠结等病变。
- 髓鞘染色 (如Luxol Fast Blue): 显示有髓神经纤维的髓鞘(蓝色)。用于脱髓鞘疾病研究。
- 结缔组织染色:
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核心价值:
- 增强特定成分的可见性: 使在HE染色中模糊不清或无法区分的物质(如特定纤维、微生物)清晰显现。
- 精确定性诊断: 提供重要的辅助诊断信息甚至是确诊依据(如抗酸杆菌、真菌、刚果红染色阳性的淀粉样变)。
HE染色与特殊染色的辩证关系
- 基础与补充: HE染色是常规诊断的起点和基础,提供了组织结构和基本病变的全貌。特殊染色是在HE染色发现疑问或需要明确特定目标时使用的有力补充和延伸。
- 广度与深度: HE染色提供全面概览,特殊染色则向特定方向深入挖掘。
- 协同诊断: 病理医生通常在仔细阅HE切片后,根据初步判断和鉴别诊断的需要,有目的地选择一种或多种特殊染色来验证假设、排除其他病变或确认诊断。
总结
HE染色赋予了组织学基本的形态框架,成为病理诊断的通用语言。而种类繁多的特殊染色则如同精密的“探针”,能够特异性地揭示隐藏在组织中的特定成分、微生物或病理变化,为解决诊断难题提供关键线索。两者相辅相成,共同构成了组织病理学不可或缺的技术支柱,为疾病的精准诊断、研究和理解奠定了坚实的形态学基础。随着免疫组织化学和分子病理学的飞速发展,特殊染色的应用场景虽有所缩减,但其在结缔组织病变、微生物鉴定、特定物质沉积(如铁、铜、淀粉样物)等方面的独特优势和简便高效性,使其在现代病理诊断中依然扮演着不可替代的重要角色。