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Basic Scientific Research
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不同病理染色到底在看什么
探索生命空间,助力基础研究

PREFACE 00

前言

做动物实验或者组织机制研究时,HE、Masson、PAS、天狼星红、油红O、番红O-固绿、AB-PAS、尼氏染色、LFB这些名字几乎都会遇到。

很多课题在方案阶段的选择方式却很简单。看炎症就做HE,看纤维化就做Masson,看脂肪就做油红O,看软骨就做番红O,神经系统再加一个尼氏染色。最后切片做完,每种染色各挑几张代表图,再围绕“结构改善、炎症减轻、胶原减少”写结果。

真正容易出问题的地方,是没有先弄清这些染色到底把组织里的什么东西染了出来。

Masson看到蓝色区域增加,说明胶原相关纤维成分增加,但它无法单独告诉你这些胶原来自哪一类成纤维细胞,也无法证明TGF-β通路一定被激活。PAS阳性增强可能来自糖原、糖蛋白、基底膜和其他富含糖基的结构,放在肝脏、肾脏和肠道里,解释完全不同。番红O变浅首先提示软骨蛋白多糖丢失,到了骨关节炎后期,如果软骨已经被侵蚀掉,单纯比较染色强度反而不够。

因此,病理染色的选择最好先回答三个问题:染料真正识别的组织成分是什么,当前疾病最关键的结构变化是什么,染色结果准备用什么方式定量。

如果这三件事没有对齐,染色做得再多,也很容易变成一组漂亮的组织图片。

导读

一、病理染色真正染到的是组织成分,不是疾病名称

二、HE染色主要看什么,为什么几乎所有项目都能做

三、Masson染色看到的蓝色到底代表什么

四、天狼星红和Masson都看胶原,为什么结果不完全一样

五、PAS染色到底在染什么,肝脏和肾脏的解释为什么不同

六、AB-PAS为什么特别适合黏液、杯状细胞和黏膜研究

七、油红O为什么必须关注冰冻切片和脂质保存

八、番红O-固绿真正看的是软骨基质,不只是“软骨有没有坏”

九、阿利新蓝为什么常用于软骨和酸性黏液多糖

十、尼氏染色看到的并不是所有神经元功能

十一、LFB染色适合看什么样的髓鞘损伤

十二、TTC染色为什么常用于脑梗死和心肌梗死,却不是普通组织学染色

十三、普鲁士蓝、茜素红、Von Kossa等特殊染色各自解决什么问题

十四、TUNEL和病理染色有什么区别,阳性是不是就代表凋亡

十五、免疫组化和传统组织化学染色解决的是两类问题

十六、同一种疾病为什么经常需要两到三种染色互相补充

十七、不同病理染色最适合怎样定量

十八、病理染色最常见的实验设计误区

十九、一套更完整的“病理问题—染色选择—定量—机制验证”路线怎么设计

二十、博恩生物可以为不同病理染色研究提供哪些实验支持

SECTION 01

01

病理染色真正染到的是组织成分,不是疾病名称

1、染色首先识别的是某类化学结构

HE染色利用不同组织成分对苏木精和伊红的亲和差异,主要把细胞核、胞质和细胞外结构区分开;Masson通过多种酸性染料把胶原和肌肉等组织分开;PAS依赖过碘酸氧化糖类形成醛基,再与Schiff试剂反应;油红O则是一种脂溶性染料,会进入中性脂质和脂滴。

所以“这个染色适合什么疾病”只是第二层问题。

第一层永远是它在组织里标记什么。

2、同一种染色放到不同器官里,研究问题会改变

PAS在肝脏可以用于观察糖原,在肾脏更多用于显示肾小球基底膜、系膜基质和刷状缘等富含糖蛋白的结构,放到真菌感染研究里又可以帮助显示真菌细胞壁。

Masson在心脏里常用于评价心肌间质纤维化,在肾脏里用于观察肾小管间质胶原沉积,在肝脏则可以帮助判断纤维隔和桥接纤维化。

因此,看到一个实验方案写“PAS染色评价组织损伤”,这句话的信息其实不够。需要继续说明准备用PAS看哪一种组织结构。

SECTION 02

02

HE染色主要看什么,为什么几乎所有项目都能做

1、HE最擅长的是整体组织形态

苏木精主要把细胞核染成蓝紫色,伊红则使胞质、胶原和其他嗜酸性结构呈现不同程度的粉红色。

它最大的优势在于一次染色就能看到组织架构。

细胞核是否固缩、破碎,组织排列是否紊乱,腺体结构有没有改变,炎症细胞是否大量浸润,细胞是否肿胀、坏死,血管是否扩张充血,这些信息都可以在HE中得到初步判断。

因此几乎所有动物病理项目都会保留HE。

2、不同器官真正看的内容差别很大

肝脏HE常见脂肪空泡、小叶炎症、肝细胞气球样变和坏死;肾脏HE更关注肾小管上皮肿胀、坏死、脱落、管型和间质炎症;肺组织会观察肺泡隔增厚、炎症细胞、肺泡腔渗出和出血;结肠则关注隐窝结构、黏膜缺损、炎症浸润和溃疡。

同样是一张HE,评价重点应该跟着器官和模型改变。

3、HE很全面,也因此缺少成分特异性

HE能看到“这里结构变了”,但很多情况下无法直接告诉我们具体是什么物质增加。

例如肺泡隔明显增厚,可能包含炎症细胞、水肿、胶原沉积和细胞增生。单靠HE很难准确拆开。

如果课题后面准备讨论纤维化,就需要增加Masson或天狼星红;准备讨论黏液分泌,就需要AB-PAS;准备讨论脂质沉积,则需要油红O等更针对性的染色。

SECTION 03

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Masson染色看到的蓝色到底代表什么

1、Masson最常用于显示胶原纤维

经典Masson三色染色会把胶原纤维染成蓝色或绿色,细胞质、肌纤维等则呈现红色系,细胞核通常较深。

因此它特别适合观察组织中胶原沉积增加。

肝纤维化、肺纤维化、肾间质纤维化、心肌纤维化和皮肤瘢痕研究中都很常见。

2、Masson看到的是组织纤维化负荷的一部分

如果心肌梗死后Masson蓝色面积明显增加,可以说明胶原沉积和瘢痕形成增强;UUO肾脏中蓝色区域扩大,支持肾间质纤维化加重。

但Masson无法单独告诉我们胶原具体属于I型还是III型,也不能证明胶原增加一定来自某一个成纤维细胞亚群。

如果后续机制要做到胶原类型,可以增加Collagen I、Collagen III免疫染色;如果研究肌成纤维细胞,则再结合α-SMA等指标。

3、Masson很多时候更适合做面积定量

纤维化区域具有连续变化。

因此相比“0分、1分、2分、3分”这种模糊评分,直接计算胶原阳性面积占组织面积的百分比通常更加稳定。

但要注意排除正常存在的大血管周围胶原、被膜和其他生理性结缔组织,否则会把正常结构一起算进病理纤维化。

SECTION 04

04

天狼星红和Masson都看胶原,为什么结果不完全一样

1、天狼星红对胶原的特异性更集中

天狼星红能够与胶原纤维结合,在普通明场下通常表现为红色胶原。

如果配合偏振光,还可以根据胶原纤维的双折射特性观察不同纤维结构。

因此在肝、肺、心肌和肾脏纤维化中,天狼星红常用于更集中地评价胶原。

2、Masson更适合看整体组织关系

Masson不仅把胶原染出来,同时还能明显区分肌肉、胞质和其他组织。

所以在心脏等组织里,Masson很适合同时观察心肌和纤维组织之间的空间关系。

天狼星红的重点则更集中在胶原本身。

两者并不存在绝对谁更好的问题。

3、研究胶原结构时,偏振光会提供额外信息

天狼星红配合偏振光以后,可以进一步观察胶原纤维的排列和成熟状态。

这一点在瘢痕、肝硬化和心肌重构等研究中有一定价值。

如果项目只需要回答“胶原多了多少”,普通明场的阳性面积已经可以解决很多问题。

如果研究重点已经进入胶原纤维重塑和组织结构,则可以考虑增加偏振分析。

SECTION 05

05

PAS染色到底在染什么,肝脏和肾脏的解释为什么不同

1、PAS主要显示含糖类丰富的组织结构

过碘酸可以氧化糖类中的邻二醇结构形成醛基,随后与Schiff试剂反应,形成典型的紫红色信号。

因此PAS可以显示糖原、多糖、中性黏液、糖蛋白以及富含糖基的基底膜。

这也是PAS应用范围非常广的原因。

2、肝脏中可以用来观察糖原

正常肝细胞内含有丰富糖原,因此PAS可以用于评价肝糖原储存。

如果需要明确紫红色物质是不是糖原,可以增加淀粉酶消化对照,也就是PAS-D。

糖原被淀粉酶消化以后信号明显减少,就能够提高解释的特异性。

3、肾脏PAS更多用于看肾小球和肾小管结构

肾小球基底膜、系膜基质和肾小管刷状缘都具有明显PAS反应。

因此糖尿病肾病中,PAS经常用于观察系膜基质扩张、肾小球硬化和基底膜相关结构变化。

AKI中也可以利用PAS比较肾小管刷状缘是否丢失。

所以肾脏PAS阳性增加不能简单解释成“糖原增加”。

组织背景决定了染色意义。

SECTION 06

06

AB-PAS为什么特别适合黏液、杯状细胞和黏膜研究

1、阿利新蓝和PAS能够区分不同类型黏液物质

阿利新蓝(Alcian blue,AB)主要染酸性黏液物质,PAS更倾向于显示中性黏液和糖蛋白。

两种染色组合以后,可以在同一张切片上观察不同性质的黏液。

这也是AB-PAS在胃肠道、呼吸道和黏膜腺体研究中非常常见的原因。

2、结肠炎研究里常用于观察杯状细胞和黏液储量

DSS结肠炎后,杯状细胞数量和黏液储量经常明显下降。

AB-PAS能够直观看到隐窝中的黏液阳性杯状细胞。

这类结果最好直接统计每个完整隐窝中的杯状细胞数量,或者计算黏液阳性面积,而不建议简单写“杯状细胞减少2分”。

3、呼吸道黏液高分泌也可以使用AB-PAS

哮喘、慢性气道炎症和部分COPD模型中,气道杯状细胞增生和黏液高分泌是重要病理。

AB-PAS可以帮助观察气道上皮黏液细胞变化,并与MUC5AC、MUC5B等进一步结合。

所以同样是AB-PAS,结肠炎里可能研究黏液屏障损伤,哮喘里则更多研究黏液高分泌。

SECTION 07

07

油红O为什么必须关注冰冻切片和脂质保存

1、油红O主要染中性脂质和脂滴

油红O属于脂溶性染料,会溶入甘油三酯和胆固醇酯等中性脂质,因此能够把组织中的脂滴染成红色。

脂肪肝、动脉粥样硬化、脂质代谢异常和脂肪细胞研究中都非常常用。

2、石蜡制片会丢掉大量脂质

常规石蜡包埋需要经过脱水和有机溶剂透明,这些步骤会把大量中性脂质溶掉。

所以石蜡HE中的脂肪变常表现为一个个“空泡”,真正脂质已经被洗走。

油红O通常需要使用新鲜冷冻组织进行冰冻切片,保留原有脂质。

这也是为什么一个已经做成石蜡块的肝脏样本,后面再想补油红O通常无法直接实现。

3、油红O更适合做阳性面积

肝脏可以计算脂质阳性面积占肝实质面积比例,动脉粥样硬化研究可以计算主动脉斑块油红O阳性面积。

需要注意的是,油红O告诉我们脂质沉积多少,并不能区分这些脂质具体属于哪一种脂质分子。

如果文章进入脂质种类和代谢机制,还需要生化或其他分析方法支持。

SECTION 08

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番红O-固绿真正看的是软骨基质,不只是“软骨有没有坏”

1、番红O主要显示软骨蛋白多糖

关节软骨中富含糖胺聚糖和蛋白多糖,番红O能够产生明显红色信号。

固绿则提供周围骨和其他组织的对比背景。

因此正常关节软骨通常具有比较强的番红O染色。

骨关节炎以后,蛋白多糖开始丢失,染色会逐渐减弱。

2、染色变浅常常早于明显软骨侵蚀

OA早期,软骨表面可能还没有大面积缺失,但基质已经发生改变。

番红O染色减弱可以提供很敏感的早期基质信息。

随着疾病继续发展,软骨出现纤维化、裂隙、侵蚀甚至暴露软骨下骨,这时候结构破坏本身的重要性会超过染色深浅。

3、所以OA通常需要结合结构评分

OARSI等成熟评分体系会同时考虑番红O丢失和软骨结构破坏。

如果只比较红色面积,晚期软骨已经完全消失的区域甚至没有“可染的软骨”,数据解释会变得很奇怪。

因此番红O最适合放在软骨基质和组织结构共同评价的体系里。

SECTION 09

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阿利新蓝为什么常用于软骨和酸性黏液多糖

阿利新蓝能够与酸性黏多糖和糖胺聚糖结合,因此除了黏液组织,也可以用于软骨基质研究。

在软骨分化、骨组织工程和软骨损伤研究中,阿利新蓝可以用于观察糖胺聚糖沉积。细胞实验中研究间充质干细胞软骨分化时,也经常用Alcian blue显示软骨样基质形成。

这一点和番红O有一定重叠。

如果研究成熟关节软骨及OA结构损伤,番红O-固绿通常更加经典;如果研究软骨分化、软骨细胞基质合成或糖胺聚糖形成,阿利新蓝也很适合。

选择哪一种染色,需要看课题最终想观察的是疾病结构,还是基质生成。

SECTION 10

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尼氏染色看到的并不是所有神经元功能

1、尼氏染色主要显示尼氏体和神经元胞体

尼氏体本质上与粗面内质网和核糖体密切相关。

尼氏染色可以较清楚地显示神经元胞体和部分细胞结构,因此常用于脑缺血、脊髓损伤、神经退行性疾病等研究。

2、尼氏体减少通常提示神经元受到较明显损伤

缺血或其他损伤以后,神经元可能出现胞体缩小、核固缩、尼氏体减少或溶解。

因此可以通过单位长度或单位面积的正常尼氏阳性神经元数量评价神经元保存程度。

在海马CA1等结构规则区域,这种方法尤其好用。

3、尼氏染色不能等同于神经元功能恢复

尼氏体恢复说明细胞形态和蛋白合成相关结构有所改善,但无法单独证明突触传递、轴突完整性或神经网络功能已经恢复。

如果研究神经保护,还需要根据科学问题增加NeuN、MAP2、突触蛋白、电生理或行为学。

尼氏染色承担的是组织结构层面的证据。

SECTION 11

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LFB染色适合看什么样的髓鞘损伤

1、Luxol Fast Blue主要显示髓鞘脂蛋白结构

正常白质髓鞘在LFB染色中呈现明显蓝色。

脱髓鞘以后,蓝色信号减少或消失。

因此多发性硬化、实验性自身免疫性脑脊髓炎、脑白质损伤、脊髓损伤等研究中非常常见。

2、最重要的是明确研究区域

神经系统髓鞘分布具有很强解剖特异性。

研究胼胝体、脊髓白质、内囊或其他区域时,需要固定解剖层面。

不同层面髓鞘面积本身就不一样,随意选图很容易制造假差异。

3、可以直接计算脱髓鞘面积

如果病灶边界比较清楚,可以计算LFB信号丢失面积占目标白质区域的比例。

严重EAE等模型还可以结合半定量评分。

如果进一步研究少突胶质细胞和再髓鞘化,可以加入MBP、PLP、Olig2、CC1等标志,把“髓鞘有没有回来”和“哪类细胞参与恢复”继续连接。

SECTION 12

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TTC染色为什么常用于脑梗死和心肌梗死,却不是普通组织学染色

1、TTC反映的是组织脱氢酶活性

2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)在具有活性脱氢酶的组织中会被还原形成红色产物。

正常或仍具有代谢活性的组织呈红色,严重缺血坏死区域因为酶活丢失而呈苍白。

因此TTC特别适合急性脑梗死和心肌梗死面积评价。

2、TTC提供的是大体组织活性边界

脑缺血以后可以把脑切成固定厚度冠状片,计算梗死面积和梗死体积。

心肌缺血再灌注中,也可以结合Evans blue进一步区分缺血风险区和真正梗死区。

这种信息和HE完全不同。

TTC更适合快速判断“有多少组织已经失去代谢活性”,HE则进一步观察细胞和组织结构。

3、时间点会明显影响TTC结果

太早时部分不可逆损伤可能尚未完全表现出酶活变化,太晚以后组织自溶和炎症又会影响边界。

因此TTC必须严格统一缺血时间、再灌注时间、切片厚度和染色条件。

SECTION 13

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普鲁士蓝、茜素红、Von Kossa等特殊染色各自解决什么问题

1、普鲁士蓝主要看三价铁沉积

普鲁士蓝能够显示组织中的Fe³⁺,常用于评价含铁血黄素、铁沉积以及部分铁代谢异常。

肝脏铁过载、脑出血后含铁血黄素沉积以及一些铁代谢疾病都可以使用。

如果研究铁死亡,普鲁士蓝只能说明组织铁沉积的一部分,并不能单独证明发生了铁死亡。后续仍需要脂质过氧化、GPX4及细胞死亡相关证据。

2、茜素红主要显示钙盐沉积

茜素红S能够与钙结合,形成明显红色或橙红色沉积。

成骨分化实验、血管钙化、肾钙化以及骨组织研究中都很常见。

细胞成骨诱导后出现茜素红阳性结节,主要说明矿化基质形成。

3、Von Kossa更接近检测磷酸盐和碳酸盐相关矿化

Von Kossa利用银离子置换组织中的阴离子后产生黑色或深色沉积,常用于矿化组织。

它经常被口语化称为“钙染色”,但它并不是直接检测Ca²⁺本身。

所以研究矿化时,茜素红和Von Kossa可以提供互补信息,具体选择取决于模型和实验习惯。

SECTION 14

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TUNEL和病理染色有什么区别,阳性是不是就代表凋亡

1、TUNEL检测的是DNA断裂

TUNEL利用末端转移酶标记DNA断裂产生的3'-OH末端。

很多凋亡细胞会出现大量DNA片段化,因此TUNEL长期被用作细胞凋亡检测。

但DNA断裂并不是凋亡独有。

严重坏死、DNA损伤和某些实验处理同样可能产生TUNEL阳性。

2、TUNEL最好和凋亡机制一起使用

如果研究明确提出“候选药通过抑制凋亡保护组织”,可以同时检测cleaved-Caspase-3、cleaved-PARP、BAX/BCL-2等与当前机制匹配的指标。

组织形态也需要支持凋亡发生。

只有TUNEL阳性下降,很难独立承担完整凋亡结论。

3、TUNEL更适合做阳性细胞率

可以统计TUNEL阳性细胞占总细胞比例,或者计算单位面积阳性细胞密度。

如果不同组织的细胞密度变化很大,最好明确分母到底是DAPI阳性细胞、特定细胞类型还是固定面积。

SECTION 15

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免疫组化和传统组织化学染色解决的是两类问题

1、传统染色更擅长回答“组织结构变成什么样”

HE、Masson、PAS、油红O、番红O、LFB这些方法主要依靠组织成分的化学和物理特性形成染色差异。

它们非常适合观察组织结构、基质、脂质和髓鞘等整体变化。

2、免疫组化更擅长回答“哪个蛋白、哪类细胞发生了变化”

Ki67可以帮助观察增殖,α-SMA可以反映肌成纤维细胞和平滑肌相关结构,CD68可用于观察巨噬细胞相关信号,Collagen I可以进一步明确胶原类型。

这类信息具有更强的分子和细胞指向性。

3、机制文章往往需要两者结合

例如肾纤维化中,Masson先证明组织胶原沉积确实增加,α-SMA和Collagen I再帮助说明肌成纤维细胞和胶原相关机制。

如果只做几个Western blot,却没有任何组织纤维化证据,机制很容易和真正器官病理脱节。

反过来,如果只有Masson面积变化,没有细胞和通路证据,又很难继续回答为什么会发生。

SECTION 16

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同一种疾病为什么经常需要两到三种染色互相补充

1、每一种染色都只能看到病理的一部分

以MASH为例,HE可以看脂肪变、小叶炎症和肝细胞气球样变,天狼星红或Masson用于纤维化,油红O则更加直观地显示中性脂质。

三个染色各自承担不同信息。

把其中任何一种单独拿出来,都无法完整评价整个疾病。

2、肾脏也是典型例子

HE适合看整体组织和肾小管损伤,PAS更擅长显示肾小球基底膜、系膜基质和刷状缘,Masson则看间质胶原。

如果做DKD,只做HE很容易漏掉早期系膜基质扩张;只做PAS又很难清楚评价后期间质纤维化。

3、染色组合应该围绕疾病进程设计

研究早期损伤时,重点可以放在HE和更敏感的功能结构染色。

进入慢性阶段以后,再增加纤维化和组织重塑。

染色数量不需要追求多,真正有价值的是每一张切片都回答一个明确问题。

SECTION 17

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不同病理染色最适合怎样定量

1、HE通常根据具体疾病选择结构评分或细胞计数

AKI可以统计受损肾小管比例,ALI可以使用肺损伤评分,MASH可以使用NAS,结肠炎则有相应的炎症和隐窝损伤评分。

如果疾病没有成熟评分,也可以直接量化组织厚度、坏死面积、细胞数量等客观指标。

2、Masson和天狼星红优先阳性面积

胶原阳性面积÷有效组织面积,是最常用的连续定量方式。

如果疾病还有成熟结构分期,可以把分期和面积一起保留。

3、PAS要根据器官改变定量方式

肝糖原可以计算PAS阳性面积或光密度,并结合PAS-D确认;DKD更适合计算系膜基质面积占肾小球面积比例,或者根据硬化程度做GSI。

4、油红O适合脂质面积

肝脏可以计算脂滴阳性面积,主动脉可以计算脂质斑块占整个主动脉面积的比例。

5、AB-PAS适合杯状细胞或黏液面积

结肠可以统计每个隐窝中的杯状细胞数量,气道则可以计算AB-PAS阳性上皮面积。

6、番红O更适合结合OARSI

单纯染色强度只能看蛋白多糖。成熟OA研究更适合把番红O信号和软骨裂隙、侵蚀深度以及受累范围结合起来。

7、尼氏和LFB优先细胞或面积

尼氏染色可以统计正常神经元数量,LFB可以计算脱髓鞘区域占目标白质面积的比例。

定量方式一旦和染色真实对象匹配,结果通常会比统一使用0~4分更加稳定。

SECTION 18

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病理染色最常见的实验设计误区

1、所有疾病都只做HE

HE提供整体形态,但很多具体组织成分需要特殊染色才能真正看清。

2、所有纤维化都只做Masson代表图

最好增加胶原面积定量,必要时结合天狼星红和胶原相关免疫染色。

3、看到PAS增强就统一解释成糖原增加

肾脏、肝脏、真菌和黏膜中的PAS意义完全不同。

4、石蜡组织后期临时想补油红O

常规脱水和透明过程已经会溶掉大量脂质,油红O通常需要提前保留冰冻组织。

5、番红O只比较颜色深浅

OA后期还需要看软骨真正侵蚀到了什么程度。

6、AB-PAS做完只放代表图

杯状细胞和黏液面积本身很容易进行数字化定量。

7、TUNEL阳性直接写成凋亡

DNA断裂还可能出现在其他细胞损伤过程中,需要机制指标支持。

8、普鲁士蓝阳性就证明铁死亡

它只能支持组织铁沉积增加,无法定义具体细胞死亡方式。

9、Masson阳性增加直接证明某一条纤维化通路激活

组织学和分子机制属于不同层次,需要分别验证。

10、不同组挑选不同类型的“代表视野”

模型组专挑最严重区域,药物组挑最漂亮区域,会明显夸大药效。

11、一只动物拍十张图,就把n写成10

真正的实验单位仍然是动物。多个视野属于动物内部取样。

12、图像定量每张图都单独调整阈值

如果不同组使用不同阈值,阳性面积已经失去直接可比性。

13、只关注染色强度,不考虑组织量变化

例如软骨已经严重丢失以后,剩余番红O阳性面积当然下降,但这和单纯蛋白多糖减少的意义不同。

14、染色结果和机制结论跨度太大

从“胶原增加”直接跳到“某细胞通过某通路驱动纤维化”,中间还缺细胞来源和功能验证。

SECTION 19

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一套更完整的“病理问题—染色选择—定量—机制验证”路线怎么设计

1、先定义疾病最核心的组织病理

不要先问“还能做什么染色”。

先确定当前模型最重要的是细胞坏死、脂质沉积、胶原增生、黏液变化、软骨基质丢失还是脱髓鞘。

这个问题决定第一种特殊染色。

2、用HE建立整体组织背景

绝大多数项目都可以先保留HE。

先看组织结构是否真的发生了预期病变,也能帮助确认取材位置和模型严重程度。

如果HE本身都没有明显疾病差异,后面特殊染色需要重新判断模型窗口。

3、再选择一个最接近核心病理成分的特殊染色

纤维化进入Masson或天狼星红,脂质进入油红O,糖原和基底膜可以考虑PAS,黏液和杯状细胞考虑AB-PAS,软骨蛋白多糖进入番红O或阿利新蓝,髓鞘损伤进入LFB。

这一步解决的是组织中真正发生了什么结构变化。

4、先决定定量方法,再开始正式拍图

如果做胶原面积,就提前固定分析区域和阈值。

如果做软骨OARSI,就提前确定切片层面和评分方法。

如果做杯状细胞计数,就提前规定每只动物统计多少完整隐窝。

很多病理项目的问题都发生在切片已经做完以后才临时决定怎么分析。

5、进一步找对应的细胞和分子机制

Masson证明纤维化以后,再看α-SMA、Collagen I以及目标成纤维细胞;番红O证明软骨基质丢失以后,再研究MMP13、ADAMTS5等相关机制;LFB证明脱髓鞘以后,再进入少突胶质细胞和再髓鞘化。

组织学在这里承担疾病结果,分子和细胞实验负责解释原因。

6、把病理变化与器官功能接起来

肾脏病理要和蛋白尿、肾功能相互解释,肺纤维化可以继续连接呼吸功能,OA病理可以和疼痛及运动能力对应,神经组织损伤则要继续进入行为和神经功能。

一张染色切片最终有多大意义,取决于它能不能和疾病功能联系起来。

7、做时间曲线时可以观察病理先后关系

疾病早期可能先出现脂质积累和炎症,后期才出现纤维化;软骨疾病可能先丢蛋白多糖,再进入结构侵蚀;脑白质损伤则可能先出现少突胶质细胞异常,随后形成明显脱髓鞘。

把不同染色放到不同疾病阶段,往往比所有染色都只做一个终点时间更有机制价值。

8、关键结论再做第二种方法验证

Masson纤维化可以用天狼星红或胶原免疫染色进一步验证,油红O脂质沉积可以结合组织甘油三酯,尼氏神经元损伤可以增加NeuN,LFB脱髓鞘可以结合MBP。

这样能够减少单一染色方法本身带来的解释局限。

最终比较完整的病理证据,应该能够说明疾病先造成某一种具体组织结构改变,候选干预随后改善这一病理,同时相应的细胞和分子机制也发生变化,最后再体现到器官功能。

这时病理染色才真正进入机制链,而不只是文章中间的一组组织图片。

SECTION 20

20

博恩生物可以为不同病理染色研究提供哪些实验支持

1、可以根据疾病模型重新选择病理染色

不同动物模型的核心病理并不相同。

可以根据肝、肾、肺、肠、关节、脑、心脏、皮肤等组织的病变特点,确定HE之外真正需要增加的特殊染色,避免单纯按照“常用套餐”组合。

2、可以提前设计每一种染色的定量方式

Masson和天狼星红以胶原面积为主,PAS根据器官选择糖原、系膜基质或其他结构定量,AB-PAS根据杯状细胞和黏液进行计数,番红O结合软骨结构评价,尼氏和LFB则围绕神经元和髓鞘建立固定分析区域。

在正式实验前确定分析方案,可以明显减少后期挑图和阈值带来的偏差。

3、可以建立标准化组织取材和切片SOP

病理结果对取材位置非常敏感。

肾脏需要保证皮质和髓质结构一致,肺组织需要固定肺叶和膨胀状态,关节需要统一切面,脑组织更需要固定解剖坐标。

同一项目中把组织层面统一以后,染色结果才真正可比较。

4、可以把特殊染色和免疫组化组合

在组织结构结果基础上,根据研究机制继续加入增殖、炎症、纤维化、细胞类型或目标通路相关免疫染色。

这样能够从“组织坏在哪里”继续追到“哪类细胞发生了什么变化”。

5、可以开展数字病理定量

对于胶原、脂质、黏液和蛋白多糖等具有明确颜色信号的染色,可以进行面积、厚度、细胞数量和光密度等数字化分析。

对于病灶异质性较强的组织,还可以通过全切片扫描降低人工选视野造成的偏差。

6、可以把病理结果和细胞、分子实验继续连接

如果组织中已经看到纤维化、脂质沉积、软骨损伤或脱髓鞘,可以进一步围绕相关细胞进行体外机制研究。

把组织病理结果反过来作为细胞实验设计的入口,往往比先随意选择一条通路更加自然。

很多病理染色之所以容易做成“常规检测”,原因就在于它们太常见。

HE、Masson、PAS、油红O、番红O这些名字大家都知道,真正到了实验中,却经常只剩下“模型组更严重、干预组更好看”的描述。

但每一种染色背后其实都对应一种非常具体的组织信息。

HE告诉我们组织结构发生了什么,Masson和天狼星红把胶原沉积拉出来,PAS让糖原、基底膜和其他富糖结构变得清楚,油红O保留并显示中性脂质,番红O和阿利新蓝帮助观察软骨基质,AB-PAS进入黏液屏障,尼氏和LFB分别从神经元胞体和髓鞘提供组织证据。

把这些染色真正用好,重点并不在于一篇文章做了多少种特殊染色。

更重要的是,每一种染色都能回答一个前一种方法没有解决的问题。

当组织结构、具体病理成分、细胞来源和器官功能逐渐连在一起以后,病理染色才会从“结果图”变成真正的机制证据。

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