第一章 组织学绪论 [学习重点]
本章主要介绍组织学研究内容、发展简史、学习方法和主要研究技术。 重点学习光镜用石蜡切片,HE染色技术,电镜技术的基本原理,常用光镜和电镜组织学术语;组化、免疫组化和原位杂交技术的基本原理;了解组织培养、组织工程和图像分析等技术。 [主要内容]
一、组织学的定义、内容及其在医学中的地位
1、组织学(histology):是研究正常人体微细结构及其相关功能的科学,即在光镜(Light Microscope, LM)和电镜(Electron Microscope, EM)下观察人体的微细结构,及其与功能的关系,重点是形态结构。 2、学习内容包括:
总论:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织等基本组织的组织结构与
功能。
各论:各系统器官的组织结构及其与功能的关系。
3、组织学是重要的医学基础形态学科, 是学习病理学的基础,也是学习生理、生化等机能学科的形态学基础课程。 二、组织学常用的研究技术 (一)一般光镜技术
1、石蜡切片,苏木精, 伊红(Hematoxylin, Eosin,HE)染色制作基本原理: 取材:取出所需的组织,切成小块。
固定:用固定剂(甲醛等)使组织块中的蛋白质变性凝固,以保持其形态结构。
石蜡包埋:先用由低到高浓度的酒精脱去组织块中的水,再用溶解的石蜡渗透入组织块,冷凝后组织块变硬,便于切片。
切片:在切片机上切成5~10μm厚的组织切片,贴到载玻片上。
HE染色:用HE染色,增加组织、细胞各部分之间的色差,光镜下才能观察分辨。
封片:树胶封固组织切片,便于切片保存和光镜下观察。
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苏木精(H):为碱性染料,将细胞核和核糖体等染成蓝色,故细胞核等具有嗜
碱性。
伊红(E):为酸性染料,可将细胞质的其它成份染成红色,故细胞质具有嗜酸性。 2、恒冷箱切片:取材→快速冷冻→恒冷箱切片机切片→染色→封片。不须石蜡包埋,快捷。不经高温,对酶活性保存好,常用于酶组化和外科快速诊断。 3、涂片:刮取物或液体→涂片→固定→染色→封片
此外,用于光镜的还有火胶包埋切片、撕片(铺片)和磨片等切片方法。除HE染色法外,还有硝酸银染色法、醛复红染色法和活体染色法等。 (二)电镜技术
包括 透射电镜术:观察组织细胞的平面超微结构(Ultrastructure)。
扫描电镜术:观察组织细胞的表面立体结构。
普通光镜和透射电镜的主要不同
普通光镜 透射电镜
光 源 可见光束 电子束 透镜 玻璃透镜 电磁透镜 切 片 石蜡包埋切片 树脂包埋切片 厚 5~10μm 50~80nm(超薄切片) 染 色 有机染料 重金属:铀、铅等 成 像 彩色 黑白 有效分辨率 可达0.1μm 可达0.2nm 描述术语 显微结构 超微结构
嗜酸性,嗜碱性 高电子密度,低电子密度
3、组织化学与细胞化学:通过化学或物理反应原理,研究组织或细胞内某种化学成分的研究方法。
如:过碘酸希夫反应(periodic acid Schiff reaction, PAS反应):显示多糖和某
些糖蛋白。
过碘酸 (无色)
多糖 多糖—醛基 + 希夫试剂 紫红色产物
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福尔根反应(Feulgen反应):显示核酸。 稀盐酸 (无色)
DNA DNA—醛基 + 希夫试剂 紫红色产物
酶组化:显示存在于组织细胞内的酶,如过氧化酶等。
细胞内过氧化酶
联笨胺+H2O2 联笨胺兰(蓝色产物) +2 H2O
4、免疫细胞化学:应用抗原与抗体特异性结合的免疫学原理,用荧光、酶、胶体金等标记抗体,标记抗体与组织细胞内的抗原(多肽、蛋白质及膜表面抗原和受体等大分子物质)发生特异性结合,形成带有标记物的抗原抗体复合物。检测标记物,确定抗原的存在与分布。
5、原位杂交术(in situ hybridization):即核酸分子杂交组织化学术。该技术应用已知碱基序列的带有标记物(放射性核素、酶、地高辛等)的RNA或DNA片段作为核酸探针(probe),按两条单链核苷酸碱基互补专一配对的特点,与组织切片或细胞内的待测核酸进行杂交。在光镜或电镜下原位观察标记物,指示目的mRNA或DNA的定性与定位分布,研究细胞合成某种多肽或蛋白质的基因表达。
6、组织细胞体外培养与组织工程技术:取活组织或细胞在体外无菌的适宜条件(如适宜的营养、生长因子、pH值、渗透压、温度等)下培养生长。在倒置相差显微镜下观察细胞的生长、代谢、增殖、分化、形态和功能变化,以及各种理化因子(激素、药物、毒物、辐射等)对活细胞的直接影响等。组织工程是用细胞培养术在体外模拟构建机体组织或器官的技术。
7、图象分析术(image analysis)又称形态计量术(morphometry):是应用数学和统计学原理,在图象分析仪下分析组织切片上的平面图像,从而获得组织和细胞内的各种有形成分的数量、体积、表面积等参数,如肺泡的数量和表面积、肾小体的数量和表面积等,从量的角度显示了结构与功能的关系。 [测试题]
(一)单项选择题
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