第二节 组织化学技术与细胞化学技术

组织化学技术( histochemistry )与细胞化学技术( cytochemistry )是利用组织或细胞内构成成分的化学性质或物理性质,通过化学反应或物理反应的原理来显示这些成分的组织学研究方法。通过这些方法可以对组织或细胞内的成分进行定位、定性和定量的研究。如:组织和细胞中的糖类、脂类、酶、核酸和蛋白质等成分与化学试剂发生化学反应或物理反应,形成有色的终末产物,可以在显微镜下进行观察分析。

组织化学技术与细胞化学技术又可以分为一般组织化学技术、酶组织化学技术、免疫组织化学技术和电镜细胞化学技术。

一 . 糖类显示法

显示多糖和蛋白多糖常用的方法是过碘酸-雪夫反应( periodic acid Schiff reaction , PAS 反应)
1 . 试剂: 1% 过碘酸水溶液; Schiff 氏液;亚硫酸溶液;苏木精或甲绿复染液。

2 . 材料:肝脏组织冰冻切片。

3 . 实验步骤:

1 )肝脏切片入 95% 酒精 10 分钟。

2 )蒸馏水稍洗。

3 ) 1% 过碘酸水溶液浸洗 10~15 分钟。

4 )蒸馏水洗数次。

5 )入 Schiff 氏液作用 30 分钟。

6 )亚硫酸溶液洗 2~3 次,每次约 1 分钟。

7 )自来水充分冲洗(约 5 分钟),蒸馏水稍洗。

8 )苏木精复染 1~3 分钟或甲绿复染液复染 15 分钟。

9 )自来水冲洗、晾干。

10 )中性树胶封片

对照:可先用唾液淀粉酶滴于切片上,置 37 ℃ 作用 30 分钟 ~1 小时,再按实验步骤进行。

4 . 结果: PAS 反应阳性部位可见红色颗粒。对照片应为 PAS 反应阴性,证明阳性反应物为糖原。

5 . 原理:含乙二醇基的糖类,经过碘酸氧化产生双醛基,双醛基与 Schiff 氏液反应,使无色品红变为紫红色沉淀物显现于含多糖部位。

附: Schiff氏液配制方法:1g碱性品红溶于200ml沸水,当冷却至60 ℃时,过滤。过滤后加 1N HCl 20ml,亚硫酸氢钠2g,塞紧瓶口过夜。次日再加入1g活性炭,摇匀,过滤,滤液应为无色透明,塞紧瓶口,置暗、冷处备用。染液变红则失效。

亚硫酸溶液配制方法: 10%亚硫酸氢钠(或偏重亚硫酸钠)5ml,1N HCl 5ml,蒸馏水90ml。

二 .核酸显示法

1 . 甲绿-派洛宁法 甲绿-派洛宁( Methylgreen - Pyronin )染色法是显示核酸常用的方法。

1 )试剂: Carnoy 固定液;甲绿-派洛宁染液

2 )材料:新鲜小鼠骨髓涂片或血涂片

3 )实验步骤:

•  骨髓涂片或血涂片在 Carnoy 固定液中固定 10~15 分钟。

•  80% 酒精浸洗 2~3 分钟。

•  蒸馏水洗数次。

•  入甲绿-派洛宁染液 30 分钟。

•  蒸馏水速洗,除去片上浮色,空气中晾干。

•  中性树胶封片或直接油镜观察。

对照:涂片固定后,先用核糖核酸( RNA )酶 37 ℃消化 1小时再进行实验步骤,此对照片上只显示脱氧核糖核酸( DNA )。

4 )结果: RNA 呈红色,见于核仁和胞质中; DNA 呈蓝绿色,见于细胞核的染色质。

5 )原理:甲绿和派洛宁均为碱性染料,它们可以分别与细胞内的 DNA 和 RNA 结合而呈现不同的颜色。甲绿易与聚合程度较高的 DNA 结合而使之呈绿色,派洛宁能与聚合程度较低的 RNA 结合使之呈红色。

附:甲绿-派洛宁染液的配制方法: 2% 甲绿液配制:原装甲绿一般都混有甲基紫,故配制甲绿-派洛宁染液前,必须先将甲基紫除去。方法是:取原装甲绿 3~5g ,溶于 100ml 蒸馏水中,入分液漏斗中,然后加适量的氯仿(甲绿液 ∶ 氯仿 =1 ∶ 1.5 ),充分摇匀 , 然后静置,待氯仿呈紫色时,弃去氯仿部分,保留水溶液部分,如此抽提甲基紫数次,直至氯仿无紫色为止。将甲绿液保存于冰箱备用。 5% 派洛宁液配制: 5g 派洛宁加入 100ml 蒸馏水中,置 40 ℃温箱中加温溶解,可以搅拌,待完全溶解后过滤备用。 甲绿-派洛宁染液配制: 2% 甲绿水溶液 6ml , 5% 派洛宁水溶液 2ml , 0.1mol 的醋酸盐缓冲液 16ml ,蒸馏水 16ml ,使用前临时混合。存于冰箱,可用数次。

2 . Feulgen 反应 Feulgen 反应是用来显示 DNA 的一种染色法。

1 )试剂: Carnoy 固定液; Schiff 氏液(配制同前);亚硫酸溶液; 1N HCl ; 0.5~1% 亮绿。

2 )材料:新鲜小鼠骨髓涂片

3 )实验步骤:

•  骨髓涂片在 Carnoy 固定液中固定 10~15 分钟。

•  80% 酒精浸洗 2~3 分钟。

•  蒸馏水洗数次。

•  1N HCl (室温)浸洗 3 分钟。

•  1N HCl ( 60 ℃ )水解 8~10 分钟。

•  稍冷却入 1N HCl (室温)浸洗 2 分钟。

•  蒸馏水洗数次。

•  入 Schiff 氏液作用 30 分钟 ~1 小时, 37 ℃温箱中,应密盖染色缸,否则易失败。

( 9 )亚硫酸溶液洗 3 次,每次约 1.5 分钟。

( 10 )自来水洗 5~10 分钟。

( 11 ) 0.5% 亮绿复染 1~3 分钟

( 12 )水洗、晾干、封片或不封片直接油镜观察。

对照:不经 HCl 水解,其它步骤相同,则呈阴性反应。或先用 DNA 酶水解,再按实验步骤进行,也呈阴性反应。

4 )结果: DNA 呈紫红色,胞质呈绿色。

5 )原理: DNA 经 HCl 水解产生醛基,醛基与 Schiff 氏试剂结合形成一种紫红色沉淀物,因此染色后,胞核中有紫红色产物处,即 DNA 所在之处。

三 . 脂类物质显示法

脂类物质包括脂肪和类脂,染色方法很多,在此,仅介绍两种方法 。

1 . 油红 O 中性脂肪染色法 油红 O ( oil red )染色法是显示脂类物质常用的方法。

1 )试剂:油红 O 染液; Harri 氏或 Ehrlich 氏苏木精。

2 )材料:肾上腺冰冻切片。

3 )实验步骤:

•  冰冻切片用蛋白甘油贴于载玻片上。

•  切片经 60% 异丙醇淋洗 30 秒 ~1 分钟。

•  浸入油红 O 稀释染液 5~10 分钟。

•  60% 异丙醇分色至背景无色。

•  蒸馏水速洗。

•  Harri 氏或 Ehrlich 氏苏木精复染 3~5 分钟。

•  1%Na 2 HPO 4 1~2 分钟使胞核变蓝。

•  蒸馏水洗。

•  甘油明胶封片。

4 )结果:脂滴橘红色,磷脂粉红色,胞核蓝色。

附:油红 O 染液配制方法:原液:油红 O 0.6g ,异丙醇( 99% ) 100ml 。稀释液:油红 O 原液 20ml ,蒸馏水 20ml ,过滤后使用。

2 、类脂苏丹黑 B 染色法 苏丹染料也是脂类物质染色常用的试剂,苏丹黑 B ( Sudan black B )染色效果最佳,尤以染磷脂较好。对粒细胞颗粒和细胞内微细结构染色好。

1 )试剂:苏丹黑 B 染色液; Wright 氏染液或 1% 番红花红水液。

2 )材料:大鼠肾上腺冰冻切片。

3 )实验步骤:

•  切片以 10% 甲醛固定 10~30 分钟。

•  蒸馏水洗 1~2 分钟。

•  入苏丹黑 B 染色液中染色 30 分钟 ~1 小时。

•  蒸馏水略洗,晾干。

•  入 Wright 氏染液 5~8 分钟或 1% 番红花红水液 5~10 分钟。

•  蒸馏水速洗,滤纸吸干。

•  70% 酒精分色 1~3 分钟。

•  95% 酒精和无水酒精分色与脱水各 30 秒 ~1 分钟。

•  晾干后甘油明胶封片。

4 )结果:类脂呈黑色或蓝黑色,胞核紫蓝色( Wright 氏染色)或红色( 1% 番红花红染色)。

5 )原理:苏丹黑 B 为脂溶性染料,染色后与组织中的脂类物质结合,故组织中含脂类物质处呈黑色。
附:苏丹黑 B染色液配制方法:苏丹黑B保存液:苏丹黑B 0.15g溶于50ml无水酒精,摇匀,放置2天,时常摇动,使苏丹黑B完全溶解。碳酸磷酸缓冲液:石碳酸结晶8g,无水酒精15ml,混合溶解;磷酸氢二钠(Na 2 HPO 4 12H 2 O)0.15g,蒸馏水50ml,混合溶解;此二液混合即成缓冲液。苏丹黑B染色液:苏丹黑B保存液40ml,碳酸磷酸缓冲液20ml,混合过滤即可使用 。

四、酶组织化学方法

酶是一大类特殊的蛋白质,在生物化学反应中起催化剂的作用。利用这种特性,使酶促反应的终产物形成有色沉淀物,从而检测酶在组织中的定位、活性和定量变化的组织化学方法即酶组织化学方法。

1 、显示碱性磷酸酶的钙钴法 在人体内碱性磷酸酶( Alkaline phosphatase, AlP )主要分布在中性粒细胞、近曲小管和部分血管内皮细胞。

1 )孵育液:
(殷彦君 滨州医学院)
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