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        脫鈣前脫脂處理對(duì)小鼠足趾組織制片的效果研究

        2023-01-14 02:29:40李博宇王啟文劉英芹
        生物化工 2022年6期
        關(guān)鍵詞:趾骨脫脂細(xì)胞核

        李博宇,王啟文,劉英芹

        (桂林醫(yī)學(xué)院 智能醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,廣西桂林 541199)

        通常動(dòng)物骨組織制片中,會(huì)將皮膚、多余的肌肉和結(jié)締組織剔除,使骨組織充分暴露在脫鈣液中。但在小鼠足趾再生實(shí)驗(yàn)中需要完整保留軟組織,需要精確控制脫鈣液的濃度和脫鈣時(shí)間。如果脫鈣方法不恰當(dāng),則可能會(huì)損傷軟組織。因此選擇合適的方法非常重要[1-2]。

        骨組織中含有大量脂肪,填充于骨髓腔和其他管腔的孔隙中,脂肪的疏水性導(dǎo)致部分化學(xué)試劑難以進(jìn)入骨基質(zhì)孔隙中[3]。同種異體骨移植實(shí)驗(yàn)表明,脂肪去除程度越高的骨移植材料在植入體內(nèi)后更容易被體液浸潤(rùn)[4]。脫鈣效率受溶液濃度、溫度、暴露時(shí)間和滲透率的影響[5],對(duì)組織進(jìn)行脫脂,去除組織內(nèi)的脂肪,能使脫鈣液更易滲入,從而提高脫鈣效率。本文中的小鼠趾骨體積小且被皮膚等軟組織包被(末端的第三趾骨被趾甲包裹),軟組織中還存在大量脂質(zhì),多重防護(hù)下,脫鈣液難以直接接觸骨組織。通過(guò)鼠趾脫脂處理,希望能夠加快脫鈣效率,減少組織在酸中浸潤(rùn)時(shí)間,保證染色質(zhì)量,為小體積且需要保留軟組織的骨組織脫鈣提供參考。

        1 材料和方法

        1.1 材料與試劑

        蘇木素染液(Harris),珠海貝索生物技術(shù)有限公司;伊紅染液(水溶性),珠海貝索生物技術(shù)有限公司;甲酸、濃鹽酸、二甲苯,分析純,西隴科學(xué)股份有限公司;磷酸緩沖鹽粉劑(CC0002),北京雷根生物技術(shù)有限公司;無(wú)水乙醇,分析純,天津市富宇精細(xì)化工有限公司;多聚甲醛(C104188),分析純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三氯甲烷,分析純,成都市科隆化學(xué)品有限公司;中性樹(shù)膠100 mL(G8590),北京索萊寶科技有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        YD-6L生物組織冷動(dòng)臺(tái),金華市益迪醫(yī)療設(shè)備有限公司;YD-6L生物組織包埋機(jī),金華市益迪醫(yī)療設(shè)備有限公司;YD-335A型電腦切片機(jī),金華市益迪醫(yī)療設(shè)備有限公司;YD-AB2生物組織攤烤片機(jī),金華市益迪醫(yī)療設(shè)備有限公司;TKD-TSF生物組織智能脫水機(jī),湖北康強(qiáng)醫(yī)療器械有限公司;ECLIPSE 80i高級(jí)研究型熒光正立顯微鏡,日本Nikon公司。

        1.3 溶液配制

        20%脫鈣液:10 mL甲酸,10 mL鹽酸,80 mL磷酸鹽緩沖鹽溶液。

        4%甲醛溶液:將40 g多聚甲醛溶解到960 mL蒸餾水中。

        磷酸鹽緩沖鹽溶液:將1袋(重約10 g)的磷酸緩沖鹽粉劑溶于1 000 mL蒸餾水。

        1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

        選擇6~8周健康雄性昆明小鼠10只,體重為30~35 g,購(gòu)自桂林醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

        1.5 組織制片處理

        戊巴比妥鈉麻醉處死小鼠后,均從左右后肢取中間第三鼠趾。樣品在4%甲醛溶液中浸泡12 h,脫脂組:三氯甲烷脫脂4 h,水洗后脫鈣;對(duì)照組:直接脫鈣。所有組織采用同一種脫鈣液,且每隔12 h更換脫鈣液。脫脂時(shí)間計(jì)入脫鈣時(shí)間(如脫鈣24 h是指脫脂4 h,水洗,然后脫鈣20 h)。脫鈣完成后立即用流水沖洗12 h,再放入脫水機(jī)中脫水和浸蠟處理,石蠟包埋,切片厚度為4 μm,常規(guī)HE染色,中性樹(shù)膠封片,顯微鏡下觀察。

        1.6 評(píng)價(jià)方法

        參照表1,在切片階段觀察組織,記錄得分;HE染色后鏡下觀察組織,記錄得分。

        表1 鼠趾石蠟切片、HE染色評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        1.7 數(shù)據(jù)處理

        實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用IBM SPSS Statistics 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件處理,t檢驗(yàn)分別比較各脫鈣時(shí)間3個(gè)單項(xiàng)得分(切面完整性、組織平整度、核質(zhì)對(duì)比)和總分(3項(xiàng)得分之和)共4組數(shù)據(jù),以P<0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同時(shí)間脫鈣效果

        由圖1可知,脫脂組整體得分高于對(duì)照組,其中脫脂組得分最高點(diǎn)位于24 h,得分為(13.57±1.44)分,最低點(diǎn)位于72 h,得分為(12.63±2.96)分;對(duì)照組得分最高點(diǎn)位于36 h,得分為(13.27±1.56)分,最低點(diǎn)位于12 h,得分為(11.00±2.17)分。比較兩組各時(shí)間段總分,發(fā)現(xiàn)脫鈣12 h和24 h有顯著性差異(P<0.05)。表明脫脂對(duì)短時(shí)間內(nèi)的脫鈣作用最為明顯,兩組間差異隨著脫鈣時(shí)間的增加呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)。

        圖1 對(duì)照組與脫脂組在不同脫鈣時(shí)間下的得分

        2.2 對(duì)切片質(zhì)量的影響

        由圖2可知,在切片完整性方面,脫脂組各時(shí)間段均可切出完整切片,同組間無(wú)顯著差異,脫鈣12 h切片質(zhì)量明顯優(yōu)于對(duì)照組(P<0.01)。對(duì)照組脫鈣12 h切片過(guò)程中有砂礫感,特別是第三趾骨被趾甲包裹處,切片時(shí)肉眼可見(jiàn)有砂粒狀白色粉末,甚至?xí)l(fā)生趾甲脫落,伴有第三趾骨部分組織缺損,蠟帶也可觀察到組織脫落形成的空洞,24 h之后連續(xù)切片完整性要明顯優(yōu)于12 h(P<0.05)。隨脫鈣時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)照組切片質(zhì)量逐漸上升,兩組間差異逐漸減小,脫鈣24 h后與脫脂組無(wú)明顯差異。

        圖2 對(duì)照組與脫脂組在脫鈣12 h和72 h單項(xiàng)得分

        在組織平整度方面,脫鈣12 h對(duì)照組、脫脂組在關(guān)節(jié)處均出現(xiàn)虛影(見(jiàn)圖4中A’和B’),組織未處于同一平面,平整度欠佳,對(duì)照組36 h后有明顯改善(P<0.05),脫脂組在脫鈣24 h即可獲得平整度較高的切片(P<0.05)。通過(guò)脫脂加速脫鈣,短時(shí)間內(nèi)即可獲得質(zhì)量較高的切片。在脫鈣12~72 h時(shí),脫鈣時(shí)間越長(zhǎng),平整度越好,脫鈣12 h與72 h平整度有顯著差異(P<0.001)。

        2.3 對(duì)HE染色效果的影響

        2.3.1 脫鈣12 h、72 h蘇木素染色結(jié)果對(duì)比

        組織脫鈣過(guò)度或脫鈣不足都會(huì)直接影響制片的質(zhì)量和染色效果[6]。脫鈣時(shí)間過(guò)短或脫鈣不充分,則難以得到完整切片。脫鈣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)損傷蛋白和核酸,無(wú)法著染蘇木素和其他堿性材料[7-8],核質(zhì)對(duì)比度不佳,細(xì)胞結(jié)構(gòu)分辨不清。如圖3所示,對(duì)照組和脫脂組在脫鈣處理12 h后,蘇木素著色效果較好,色澤鮮艷,細(xì)胞核清晰可見(jiàn),其中脫脂組著色略深于對(duì)照組。兩組在脫鈣處理72 h時(shí),蘇木素著色效果變差,細(xì)胞核染色較淡。

        圖3 脫鈣12 h和72 h蘇木素染色效果比較

        2.3.2 脫鈣12 h、72 h HE染色結(jié)果對(duì)比

        脫鈣12 h,40倍鏡下對(duì)照組染色均勻,第三趾骨結(jié)構(gòu)有缺損,趾甲脫落(見(jiàn)圖4A),HE染色較好,細(xì)胞核清晰可見(jiàn);200倍鏡細(xì)胞核著色較好,核質(zhì)對(duì)比清晰,但在關(guān)節(jié)處切面不平,出現(xiàn)虛影(見(jiàn)圖4A’)。脫脂組鼠趾邊緣著色過(guò)深(見(jiàn)圖4B),藍(lán)紫色細(xì)胞核清晰可見(jiàn),關(guān)節(jié)處結(jié)構(gòu)完整;200倍鏡細(xì)胞核整齊排列清晰可見(jiàn),胞質(zhì)對(duì)比明顯,在關(guān)節(jié)處出現(xiàn)與對(duì)照組相同的虛影(圖4B’)。虛影出現(xiàn)的原因可能是脫鈣不完全,使骨組織褶皺。

        圖4 脫鈣12 h HE染色效果比較

        脫鈣72 h,對(duì)照組染色過(guò)淺,40倍鏡下已無(wú)法觀察到細(xì)胞核(見(jiàn)圖5A),200倍鏡下可看到淡藍(lán)色細(xì)胞核,對(duì)比度差(見(jiàn)圖5A’)。脫脂組染色偏淡,40倍鏡下著色較淺(見(jiàn)圖5B),200倍鏡下可見(jiàn)淡藍(lán)色細(xì)胞核,核質(zhì)對(duì)比質(zhì)量略好于對(duì)照組(見(jiàn)圖5B’)。相比于脫鈣12 h,脫鈣72 h時(shí)染色質(zhì)量下降,對(duì)比度降低。

        圖5 脫鈣72 h HE染色效果比較

        3 結(jié)論

        脫鈣前脫脂處理可以提高鼠趾脫鈣效率,對(duì)染色有促進(jìn)作用。脫鈣12 h后切片,由于脫鈣時(shí)間過(guò)短,導(dǎo)致脫鈣不完全,關(guān)節(jié)處未處在同一平面,因此脫脂處理的組織,脫鈣時(shí)間也應(yīng)不低于24 h。兼顧切片和染色質(zhì)量的綜合考量下,對(duì)照組最佳脫鈣時(shí)間為36~48 h,脫脂組在24~48 h均可保證切片和染色質(zhì)量。無(wú)論是否脫脂處理,脫鈣時(shí)間建議不要超過(guò)48 h。

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