导图社区 组织学与胚胎学 组织学绪论
本篇导图和组织学与胚胎学有关,其内容猪腰涉及组织学绪论,想必友友们都认为绪论都没有什么可以看得,但其实可以让我们知道何为组织学或组织学有什么意义等很多知识点
编辑于2022-12-20 23:12:23 广东组织学绪论
一、组织学的内容和意义
1.组织学定义:研究机体微细结构及其相关功能的科学。
2.人体组织可归纳为四大类型,即上皮组织、结缔组织、肌组织和神经组织。
3.组织由细胞群和细胞外基质构成,人体有1x10^15个细胞,200余种。
二、组织学发展简史和当代组织学
1.光学显微镜的发明与细胞、组织概念的提出
(2)1665年,英国人胡克用光镜观察了软木塞薄片后,将所发现的蜂房状小室命名为“细胞”。
(1)光学显微镜(简称光镜)是16世纪末于荷兰发明的。
2.细胞学说的提出和组织学的建立
(1)德国人施万和施莱登在他们对动物与植物研究成果的基础上,提出了细胞学说。
(2)到19世纪末人们已经能较为正确地描述细胞结构,包括染色体、核仁、线粒体、动质(即粗面内质网)、内网器(即高尔基复合体)、中心体等,而利用切片技术,在细胞水平对机体标本进行全面而详细的观察和研究,使组织学发展为一门独立而系统的学科。
3.电子显微镜的发明和超微结构的发现
(1)1932年,德国人卢斯卡和科诺尔发明了电子显微镜(简称电镜)。
(2)电镜使观察工具的分辨率从光镜的0.2μm提高到约0.2nm。
4.当代组织学
(1)免疫组织化学技术能显示细胞和组织中的蛋白质,提供其定位、定性和定量的信息,使人们获知各种亚细胞结构是由什么蛋白质构成的,这些蛋白质的空间分布关系,它们在细胞不同分化与功能状态时的变化。
(2)原位杂交术能在切片上特异性地显示DNA与mRNA片段,提供细胞所含基因及其表达状态的信息,深化了对细胞的分化和功能调节的认识。
三、组织学的学习方法
1.角度要正确:最重要的是组织和细胞。
2.注意形态与功能的统一。
3.培养观察能力和空间思维能力。
四、组织学技术简介
(一)光镜技术
1.石蜡切片术是经典而最常用的技术。
2.基本程序
(1)取材和固定:用蛋白质凝固剂(常用甲醛)固定新鲜的组织块(长径多不超过1.0cm),以在很大程度上保存组织的原本结构。
(2)脱水和包埋:把固定好的组织块用乙醇脱尽其中的水分,由于乙醇不溶于石蜡,故再用二甲苯置换出组织块中的乙醇;然后将组织块置于融化的石蜡中,让蜡液浸入组织细胞,待冷却后组织便具有了石蜡的硬度。
(3)切片和染色
1)将包有组织的蜡块用切片机切为5~10μm的薄片,贴于载玻片上,脱蜡后进行染色,以提高组织成分的反差,利于观察。
2)最常用的是苏木精-伊红染色法,称H-E染色法。
3)苏木精染液为碱性,主要使细胞核内的染色质与胞质内的核糖体着紫蓝色;伊红色为酸性染料,主要使细胞质和细胞外基质中的成分着红色。
4)易于被碱性或酸性染料着色的性质分别称为嗜碱性和嗜酸性。
(4)封片:切片经脱水等处理后,滴加树胶,用盖玻片密封保存。
3.荧光显微镜以紫外线为光源,能激发染料发出荧光。
4.一般光镜不易分辨无色透明的活细胞,须用相差显微镜才能观察。
5.相差显微镜可将活细胞不同厚度及细胞内各种结构对光产生的不同折射,转换为光密度差异(明暗差),从而使镜下结构反差明显,影像清晰。
6.激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)可得到细胞或组织内部微细结构的普通或荧光图像。
(二)电镜技术
1.透射电镜术(TEM)
(1)因用电子束穿透样品、产生物像而得名。
(2)由于电子易被散射或被样品吸收,故穿透力低,须制备超薄切片(50~80nm)。
(3)制备程序和石蜡切片相仿,但要求极严格。
(4)一般须在机体死亡后数分钟内取材,以保存细胞正常的超微结构。
(5)组织块(1mm以内)用戊二醛与锇酸两次固定,脱水后树脂包埋,用超薄切片机切片,再经醋酸铀和枸橼酸酸铅染色。
(6)电子束射落到切片时,随细胞构成成分的密度以及吸附重金属铀、铅、锇的程度不同,而发生相应的电子散射。
(7)当电子束投射到密度大、吸附重金属多的结构(如溶酶体)时,电子被散射得多,射落到荧光屏上的电子少而呈暗像,电镜照片上呈黑或深灰色,习惯称该结构为高电子密度;反之呈浅灰色,称低电子密度。
2.扫描电镜术(SEM)
(1)不需要制备切片,组织块(约0.3c㎡大小)用戊二醛和锇酸固定后,经脱水、干燥,再于其表面喷镀薄层碳与金属膜。
(2)观察时,电镜发射极细的电子束在标本表面扫描,标本表面散射的电子(称二次电子)被探测器收集,形成电信号传送到显像管,在荧光屏上显示标本表面的立体构像。
(3)用扫描电镜能观察较大的组织表面,标本图像具有真实的立体感。
(三)组织化学术
1.一般组织化学术
(1)原理:是在切片上加某种试剂,和组织中的待检物质发生化学反应,其最终产物或为有色沉淀物,以用光镜观察;或为重金属沉淀,以用电镜观察。
(2)糖类
1)常用过碘酸希夫反应(PAS反应)显示多糖和糖蛋白的糖链。
2)糖被强氧化剂过碘酸氧化后,形成多醛,多醛再与无色的品红硫酸复合物(即希夫试剂)结合,形成紫红色反应产物。
(3)脂类
1)标本用甲醛固定,冷冻切片,用油红0、尼罗蓝或苏丹类脂溶性染料染色,使脂类(脂肪、类脂)呈相应颜色。
2)亦可用锇酸固定兼染色,脂类呈黑色。
(4)核酸
1)显示DNA的传统方法为福尔根反应(Feulgen reaction)。
2)切片先经稀盐酸处理,使DNA水解,再用希夫试剂处理,形成紫红色反应产物
3)如要同时显示DNA和RNA,则用甲基绿-派若宁反应。
4)甲基绿与细胞核DNA结合呈蓝绿色,派若宁与核仁及胞质内的RNA结合呈红色
(5)酶类
1)旨在通过显示酶的催化活性来表明酶的存在。
2)程序是将切片置于含特异性底物的溶液中孵育,底物经酶的作用形成初级反应产物,它再和某种捕捉剂结合,形成显微镜下可见的沉淀物。
3)例如,显示酸性磷酸酶,先将切片放入含有酶底物(常用β-甘油磷酸钠)的溶液中孵育,底物经酶水解,释放磷酸;用捕捉剂硝酸铅与磷酸反应,形成微细的磷酸铅,沉淀于酶存在的部位,此时可在电镜下观察(经超薄切片技术加工后)。如再用硫化铵处理,磷酸铅被置换形成粗颗粒状的黑色硫化铅沉淀物,便可用光镜看到
4)由于酶都是蛋白质,故近年更多采用免疫组织化学术显示。
2.免疫组织化学术
(1)是根据抗原与抗体特异性结合的原理,检测组织中肽和蛋白质的技术。
(2)肽和蛋白质均具有抗原性。
(3)当把人或动物的某种肽或蛋白质作为抗原注入另一种动物,其体内会产生针对该抗原的特异性抗体(免疫球蛋白)。
(4)将抗体从动物血清中提出后,与标记物相结合,即成为标记抗体。
(5)用标记抗体与组织切片孵育,抗体则与组织中相应抗原特异性结合,在显微镜下通过观察标记物而获知该肽或蛋白质的分布部位。
(6)常用标记物有荧光素(用荧光显微镜观察)、辣根过氧化物酶(经酶的组织化学处理后用光镜或电镜观察)、胶体金(多用于电镜观察)。
3.原位杂交术(核酸分子杂交组织化学术)
(1)是检测基因(DNA片段)的有无,以及在转录水平检测基因的活性(mRNA),这是一种特异性的核酸组织化学术。
(2)原理是用带有标记物的已知碱基顺序的核酸探针,与细胞内待测的核酸按碱基配对的原则,进行特异性原位结合,即杂交,然后通过对标记物的显示和检测,而获知待测核酸的有无及相对量。
(3)常用的标记物有放射性核素(35S、32P、3H等,经放射自显影术处理后观察)与地高辛(一种小分子药物,经免疫组织化学处理后观察)。
(四)放射自显影术
1.通过活细胞对放射性物质的特异性摄入以显示该细胞的功能状态,或该物质在组织和细胞内的代谢过程。但由于可能造成环境污染,逐渐被体内标记和示踪法取代。
2.将放射性核素或放射性核素标记的物质注入体内,间隔一定时间后取材、制备切片,并在其上涂以薄层感光乳胶,置暗处曝光,再显影、定影。
3.在放射性核素或其标记物存在的部位,溴化银被还原为黑色的微细银粒,可在光镜或电镜下观察,从而获知被检物质在组织和细胞中的分布及相对含量。
4.在注入核素标记物后,如果有规律地在若干时间段取材,则可观察到被检物质的动态分布变化。
5.例如,将3H标记的胸腺嘧啶核苷注入体内,以研究细胞的DNA合成及其增殖状态;将125I注入体内,观察碘在甲状腺滤泡内的碘化部位。
(五)图像分析术
1.又称形态计量术,应用数学和统计学原理对组织切片提供的平面图像进行分析,从而获得立体的组织和细胞内各种有形成分的数量、体积、表面积等参数。
2.根据连续的组织切片应用计算机进行三维重建,以获得可供研究的微细结构的立体模型,这部分内容称为体视学。
(六)细胞培养术
1.细胞培养术是把从机体取得的细胞在体外模拟体内的条件下进行培养的技术。
2.如果培养的是组织块、器官的较大部分或全部,则分别称为组织培养术和器官培养术。
3.体外的定义:体外培养及用体外培养物进行的实验常简称为in vitro。
4.培养条件包括
(1)适宜的营养。
(2)生长因子。
(3) pH
(4)渗透压。
(5)O2和CO2浓度、温度。
(6)严防微生物污染。
5.培养液:用含有各种营养成分的人工合成培养基配制,内加5%~10%的胎牛血清(含多种生长因子)。
6.培养的细胞:除少数种类(如淋巴细胞)悬浮于培养液中,一般都贴在培养瓶壁上生长。
7.原代培养的定义:首次从体内取出的细胞进行培养,称原代培养。
8.传代培养的定义:当细胞增殖、长满瓶壁时,必须将其按一定比例分散到若干个瓶中继续培养,称为传代培养。
9.细胞系的定义:经长期培养而成的细胞群体,称细胞系。
10.细胞株的定义:从细胞系中选择单个细胞进行培养,所形成的细胞群体称细胞株。
11.HeLa细胞株:是1952年用一位美国非洲裔妇女的宫颈癌细胞培养形成的。
12.观察仪器:对贴壁培养的细胞需用相差显微镜观察,也可用显微录像或显微摄影连续记录细胞的生长过程。
13.体外培养的细胞、组织或器官应用:不仅可用于研究其代谢、增殖、分化、形态和功能变化,还可研究各种理化因子(激素、药物、毒物、辐射等)对活细胞的直接影响,获得体内实验难以达到的简便、迅捷的效果。
14.缺陷:但是由于体外培养环境和体内环境的差异,体外实验结果不能简单地用于体内。
(七)组织工程
1.用细胞培养术在体外模拟构建机体组织或器官的技术,旨在为器官缺损患者提供移植替代物。
2.组织工程技术包括四个方面:
①生长旺盛的细胞,也称种子细胞,多为各种组织的干细胞;
②细胞外基质,可用生物材料(如牛胶原)和无毒、可被机体吸收的人工合成高分子材料;
③构建组织或器官,即把细胞置于细胞外基质中进行三维培养,并形成所需要的形状;
④将构建物移植机体的方法。
组织学与胚胎学 第1章 组织学绪论