李梓瑜,劉宇航,史 君,曲星月,袁宏偉,李 琨,陳 杰,李筱賀,王海燕,和雨潔,李志軍,張少杰,王 星
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;4.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110;5.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)
鉤椎關(guān)節(jié)作為頸椎特有解剖結(jié)構(gòu),對維持人體頸椎正常生理活動起重要作用,其結(jié)構(gòu)受損可造成各類頸部疾病。鉤椎關(guān)節(jié)位于C2~C6椎體后外側(cè),由后部兩側(cè)的小唇狀椎體鉤和相應(yīng)的椎體下斜坡構(gòu)成[1-2]。鉤椎關(guān)節(jié)特殊的解剖位置使其在頸椎的運動及疾病中扮演著重要角色。在頸椎活動范圍內(nèi),其外側(cè)關(guān)節(jié)的相關(guān)運動是頸椎獨特的活動特征[3-4]。鉤椎關(guān)節(jié)的主要作用在于維持頸椎運動單元的穩(wěn)定性和活動性,承受應(yīng)力負荷,防止椎間盤向外側(cè)或后外側(cè)突出[5-6];其壓縮作用表現(xiàn)為在椎間孔處壓迫神經(jīng)根,以及鉤椎關(guān)節(jié)的骨贅側(cè)唇壓迫椎動脈[7]。故鉤椎關(guān)節(jié)受損所帶來的一系列不良影響在臨床上具有重要研究價值。
經(jīng)檢索文獻發(fā)現(xiàn),以往對鉤椎關(guān)節(jié)的研究多為探討其解剖結(jié)構(gòu),從而得到應(yīng)用于臨床方面的結(jié)論。例如:仝苗苗[8]利用影像學(xué)技術(shù)測量頸椎鉤椎關(guān)節(jié)的主要組成結(jié)構(gòu)及其相鄰骨性結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)參數(shù),分析青少年頸椎組成結(jié)構(gòu)的生長變化特點;王曉剛等[9]利用超聲檢查方法與圖像特征對頸椎重要骨性標志及毗鄰結(jié)構(gòu)進行研究,提供了具有實用價值的超聲引導(dǎo)下頸部結(jié)構(gòu)影像資料;王星等[2]對3歲兒童尸體標本頸椎進行連續(xù)切片并用蘇木精—伊紅染色,觀察學(xué)齡前期兒童鉤椎關(guān)節(jié)組織的發(fā)育特點,得出學(xué)齡前期兒童的頸椎尚未形成鉤椎關(guān)節(jié)的結(jié)論。但是目前極少有學(xué)者對鉤椎關(guān)節(jié)進行組織結(jié)構(gòu)的細致研究,因此無法確定鉤椎關(guān)節(jié)內(nèi)部組織成分,無法分析其在生長發(fā)育過程中組織形態(tài)方面的變化,本研究即針對這一問題展開了觀察與分析。
目前采用蘇木精—伊紅染色結(jié)合甲苯胺藍染色、番紅—固綠染色及阿爾新藍過碘酸雪夫等染色法可以全面客觀地觀察到目標結(jié)構(gòu)的組織形態(tài)特征[10]。故本研究利用蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色對成人鉤椎關(guān)節(jié)進行觀察,并對鉤椎關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)進行探討。
選取1例成年男性全頸椎標本,截取C2~C6鉤椎關(guān)節(jié)進行脫水固定包埋。蘇木精—伊紅試劑盒,甲苯胺藍試劑盒,光固化機,德國EXAKT300CP硬組織切片機,德國EXAKT400S磨片機,福爾馬林液,梯度乙醇(70%~95%),無水乙醇,Technovit 7200樹脂液,320目、800目、1 200目、4 000目砂紙。
標本經(jīng)福爾馬林液固定48 h后流水沖洗24 h,行梯度乙醇(70%~95%)上行脫水(每步24 h),入無水乙醇+Technovit 7200樹脂液(配制比3∶7)浸液浸泡2 d,入無水乙醇+Technovit 7200樹脂液(配制比1∶1)浸液浸泡2 d,入Technovit 7200樹脂液浸泡7 d后,再入Technovit 7200樹脂液浸泡3 d,于光固化機中包埋聚合。將標本組織塊取出,使用德國EXAKT300CP硬組織切片機對組織塊進行不脫鈣聯(lián)合切片,切片厚度為200 μm,以德國EXAKT400S磨片機依次使用320目、800目、1 200目砂紙將切片磨至厚度為25 μm,最后以4 000目砂紙對打磨好的切片進行拋光。
蘇木精—伊紅染色:骨組織切片經(jīng)梯度乙醇復(fù)水,浸入蘇木精染色3~8 min,流水沖洗,浸入1%鹽酸酒精30 s進行分化,水洗,蒸餾水過洗,0.6%氨水反藍,流水沖洗,切片入伊紅染液中染色1~3 min,蒸餾水稍洗,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,將切片從二甲苯中取出稍晾干,中性樹膠封片。
甲苯胺藍染色:骨組織切片經(jīng)梯度乙醇復(fù)水,甲苯胺藍染色約30 min,自來水沖洗,冰醋酸分化至細胞核清晰,自來水沖洗,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。
觀察鉤椎關(guān)節(jié)中椎體、椎間盤、骨髓核、骨小梁、骨組織及骨髓組織的形態(tài)及結(jié)構(gòu)特點。
蘇木精—伊紅染色的鉤椎關(guān)節(jié)側(cè)縱切面上可見上下椎體及中間的椎間盤。周圍結(jié)締組織與椎體相通處可見不著色的鈣鹽沉積,中間可見骨髓核(軟骨樣基質(zhì)),上下椎體切面可見粉染骨小梁,骨小梁之間可見紫色骨髓組織(圖1)。
甲苯胺藍染色的鉤椎關(guān)節(jié)中可以觀察到成骨細胞和破骨細胞的各種骨組織形態(tài)。切片中可見椎體切面藍染骨小梁,骨小梁體積、寬度及分布均正常(圖1)。
a:骨小梁;b:骨髓組織;c:鈣鹽沉積;d:骨髓核;e:鉤突(方框)
鉤椎關(guān)節(jié)是成人頸椎的結(jié)構(gòu),具有獨特性,其類似于“雙蓮橋關(guān)節(jié)”,最早由德國解剖學(xué)家Luschka在對成人頸椎的局部解剖過程中發(fā)現(xiàn)[11]。鉤椎關(guān)節(jié)作為頸椎特有的結(jié)構(gòu),對頭顱及寰樞椎生長發(fā)育、生物力學(xué)穩(wěn)定、三維支撐與多向運動、頸髓保護和脊柱多維運動起著至關(guān)重要的限制和保護作用[12]。詳細觀察鉤椎關(guān)節(jié)形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)有助于了解生長發(fā)育過程中鉤椎關(guān)節(jié)基本組織變化及內(nèi)部組織形成情況。
為研究鉤椎關(guān)節(jié)組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu),本實驗將蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色作為基本染色法,結(jié)合硬組織切片技術(shù)對鉤椎關(guān)節(jié)形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)進行探討。硬組織切片技術(shù)能夠完整地保留骨組織原本的結(jié)構(gòu)及成分,因此已成為目前最常用的觀察骨組織的方式。其對于不脫鈣的骨組織切片具有極佳的適配性,對研究骨組織成分以及骨形成有重要作用[13],對于了解生長發(fā)育及組織構(gòu)成具有極大意義。既往文獻發(fā)現(xiàn),蘇木精—伊紅染色可避免因為鈣的存在而受影響的骨組織切片[14-16]。蘇木精—伊紅染色作為標準的染色方法,可將胞質(zhì)內(nèi)的核糖體及細胞核內(nèi)的染色質(zhì)染成紫藍色,將細胞質(zhì)染成紅色[17-18],該染色法通過陰陽離子互相結(jié)合,可起到加強固定效果[19]。在識別各種潛在的惡性病變中,甲苯胺藍是一種實用且有效的輔助診斷工具[20-21],其吩噻嗪類堿性染料的特征可將細胞核染成藍色[22-23]。本研究在對鉤椎關(guān)節(jié)的觀察中采用蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色,在保留骨組織結(jié)構(gòu)的情況下簡化了實驗步驟,又避免了脫鈣失敗對鉤椎關(guān)節(jié)切片和染色的影響,兩種染色方法相結(jié)合,可見鉤椎關(guān)節(jié)骨小梁體積、寬度及分布均勻正常,骨髓組織分布于骨小梁之間,鈣鹽沉積在周圍結(jié)締組織與椎體相通處,上下椎體和椎間盤間隔鮮明。
在人體解剖結(jié)構(gòu)中,鉤椎關(guān)節(jié)及其毗鄰結(jié)構(gòu)對頸椎疾病的發(fā)生有著重要影響。Clausen等[24]對鉤椎關(guān)節(jié)生物力學(xué)進行了有限元分析發(fā)現(xiàn),鉤椎關(guān)節(jié)的形成對下頸椎耦合運動起著重要作用,其可增加頸椎的活動度,而鉤椎關(guān)節(jié)中鉤突的形成卻對頸椎活動有著限制力學(xué)載荷的影響。鉤突的病變或增生可壓迫和刺激周圍的血管與神經(jīng),從而產(chǎn)生不同類型頸椎病的相關(guān)癥狀[25-26];鉤突也是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的常見部位,關(guān)節(jié)表面因摩擦受損形成點蝕和磨痕,鉤突變形成為骨贅刺,從而導(dǎo)致椎間孔狹窄[27-28]。鉤突骨贅也可引起頸椎刺激或頸椎節(jié)段性不穩(wěn)定[29-30],骨贅的形成會壓迫椎動脈及交感神經(jīng),對頸椎型心絞痛的發(fā)病機制產(chǎn)生一定的影響[31]。
鉤椎關(guān)節(jié)作為最早退變的關(guān)節(jié)之一,不僅會導(dǎo)致成人疾病,在兒童生長發(fā)育過程中也起著重要作用。隨著現(xiàn)代影像技術(shù)和相關(guān)研究手段的不斷深入,普遍認為鉤椎關(guān)節(jié)是根據(jù)頸椎發(fā)育的生物力學(xué)及隨著年齡的增長、負重增加,頸椎鉤突區(qū)域發(fā)生變化而形成的,即為反應(yīng)性骨形成和退行性變的結(jié)果[32-33]。而兒童頸椎活動度有限,且頸椎負重較小,所以在兒童時期未形成鉤椎關(guān)節(jié)[2]。故對鉤椎關(guān)節(jié)的形成及影響等臨床研究還有待深入。
綜上,硬組織切片技術(shù)可以較完整地保留鉤椎關(guān)節(jié)的固有組織形態(tài),通過蘇木精—伊紅染色及甲苯胺藍染色可清晰地觀察成人鉤椎關(guān)節(jié)的組織形態(tài)及各層結(jié)構(gòu)。