李　晟　張潤岐　和新盈西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部病理教研室，陜西西安710021

組織芯片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用

李晟張潤岐和新盈
西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部病理教研室，陜西西安710021

組織芯片較早應(yīng)用于臨床疾病的檢測方面，近年來被逐步應(yīng)用到醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，特別是病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，并體現(xiàn)出了一定的優(yōu)越性。組織芯片可有效節(jié)約病理資源及教學(xué)成本；可集中反映病變，減少干擾；可保證實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)教學(xué)切片內(nèi)容的一致性；還可以根據(jù)不同的教學(xué)需要靈活設(shè)計(jì)組合。組織芯片與傳統(tǒng)切片相結(jié)合很有可能成為今后病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革方向。

組織芯片；教學(xué)；病理學(xué)；實(shí)驗(yàn)課

病理學(xué)是研究疾病的發(fā)病原因、發(fā)病機(jī)制、病理改變和臨床轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)學(xué)科［1］，是聯(lián)系基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)間的橋梁，在基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)中的地位都十分重要，因此，學(xué)生后續(xù)臨床課程的學(xué)習(xí)效果與病理學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量直接相關(guān)。病理學(xué)教學(xué)的重要目的就是讓學(xué)生掌握各種疾病的病理改變，包括肉眼觀大體改變及鏡下觀組織改變，其中后者又是病理學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)更是難點(diǎn)，病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課是承載這一內(nèi)容重要的途徑之一，實(shí)驗(yàn)課是整個病理教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要部分［2］。病理學(xué)教學(xué)中傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容之一是觀察普通病理組織切片，因此，如何合理、充分、有效地應(yīng)用病理組織切片，是影響實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中傳統(tǒng)切片存在一些問題，一定程度上影響了教學(xué)效果。例如，實(shí)驗(yàn)課所需切片數(shù)量大，傳統(tǒng)切片需要組織較多，再加上實(shí)驗(yàn)課上的切片損耗，少見病、罕見病的組織來源很難得到保證［3］；而且傳統(tǒng)病理切片上干擾組織種類繁多，學(xué)生很容易定位不準(zhǔn)，常常不能集中注意力觀察主要病變，在實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)抓不住重點(diǎn)的現(xiàn)象；另外，同種疾病不同切片之間病變變異很大，對學(xué)生的觀察和教師的教學(xué)都造成了很大困擾；病理切片展示的主要是病變組織，一般無正常組織做對比，而學(xué)生由于學(xué)習(xí)組織學(xué)間隔的時間太久，對于組織學(xué)中相應(yīng)正常組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)不同程度遺忘，所以常?；煜＝M織結(jié)構(gòu)和組織病理改變，這樣就大大影響了對病變的觀察和掌握［3］。

1　組織芯片應(yīng)用于病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的優(yōu)越性

組織芯片即組織微陣列（tissue micmarray，TMA）是將組織樣本整齊地排列在某一載體上（一般是載玻片）制作成的微縮組織切片。與傳統(tǒng)切片相比，組織芯片具有信息量大、可比性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)誤差小、消耗試劑少、速度快、可按需要進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)和組合等特點(diǎn)［4］，在科研領(lǐng)域中發(fā)展迅速。組織芯片最開始應(yīng)用于臨床疾病的檢測方面，比如腫瘤基因突變監(jiān)測、遺傳病檢測等［5］，鑒于組織芯片的眾多優(yōu)勢，近年來，組織芯片逐步被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)課程的教學(xué)領(lǐng)域［6］，特別是病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課，并體現(xiàn)出了一定的優(yōu)越性。

1.1制作組織芯片可以有效地節(jié)約病理資源及教學(xué)成本

組織芯片對每種病變標(biāo)本所需的組織量很少，這對于罕見、少見病及不易獲得病變組織的疾病來說，很大程度節(jié)約了病理資源。而且，一張組織芯片中往往是多種相關(guān)病變的組合，這樣在教學(xué)中就大大減少了切片的數(shù)量，大大減少了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時間，也減少了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備老師和學(xué)生干部的工作，節(jié)約了教學(xué)成本，有利于實(shí)驗(yàn)切片標(biāo)本的管理［3］。而且學(xué)生在閱片時，只需在一張切片上就能連續(xù)觀察、對比多種相關(guān)病變組織，免去了頻繁更換切片，既提高了學(xué)習(xí)效率，也降低了切片的損耗［7］。

1.2組織芯片可集中反映病變，減少干擾

教學(xué)組織芯片中，每個芯點(diǎn)都是按照教學(xué)所需在蠟塊上精心挑選出來的，其他無關(guān)組織結(jié)構(gòu)被忽略和剔除，這樣就減少了周圍非病變組織的干擾，不用學(xué)生再費(fèi)時費(fèi)力地去定位，方便學(xué)生集中精力觀察主要病變，幫助學(xué)生抓住了重點(diǎn)，提高了實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量和效率。

1.3使用組織芯片可保證每個實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)教學(xué)內(nèi)容的一致性

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，傳統(tǒng)病理切片觀察時，經(jīng)常由于某種病變同種切片數(shù)量不夠，造成每一實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)，成員間拿的同種病變的切片不一致，不同切片之間病變有時變異很大，這樣既干擾了學(xué)生的觀察和交流，也增加了教師講解的難度。如果使用組織芯片，一個組織芯點(diǎn)直徑為5～10 mm，以往的大組織樣本可以被分成數(shù)份，病變組織的消耗減少，這樣就可以保證每個實(shí)驗(yàn)小組成員所觀察的組織芯片具有一致性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中連續(xù)切片保證了教師與學(xué)生在顯微鏡下所看到的結(jié)構(gòu)基本相同，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了多人共覽，在低成本基礎(chǔ)上提高了教學(xué)統(tǒng)一性［8］。

1.4組織芯片可以根據(jù)不同的教學(xué)需要進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)組合

組織芯片具有方便對比、分類歸納、突出重點(diǎn)等優(yōu)勢，因此可根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)課的不同要求和目的，在組織芯片上靈活設(shè)計(jì)不同的組織芯點(diǎn)組合方式。組織芯片上各個組織芯點(diǎn)的組合設(shè)計(jì)是其精髓，設(shè)計(jì)好了，可便于學(xué)生隨時進(jìn)行橫向和縱向的比較觀察，達(dá)到事半功倍的效果。教學(xué)組織芯片經(jīng)過合理、精心的組合設(shè)計(jì)后，學(xué)生在單位時間內(nèi)學(xué)習(xí)的信息量將大幅增加。

1.4.1在教學(xué)組織芯片中應(yīng)該加入相應(yīng)正常組織作為對照一直以來，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的病理切片展示的均是各種病變組織，很少涉及正常組織，所以病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課一直沿用傳統(tǒng)的方式，只單純講解病變結(jié)構(gòu)，較少涉及正常結(jié)構(gòu)。而組織學(xué)課程的設(shè)置一般比病理學(xué)要提前至少一學(xué)期，有的專業(yè)甚至要提前一年，學(xué)生對鏡下的正常組織結(jié)構(gòu)有不同程度的遺忘；而且組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課中部分切片取材于動物，而人與動物組織的結(jié)構(gòu)是有區(qū)別的。學(xué)生因?yàn)闊o法在正常結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上更好地觀察和掌握病變，自然很難對病變結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確、清晰的比較和分析，因此導(dǎo)致學(xué)生總是感覺病理切片的觀察很難，對病理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣也因此減少，教學(xué)效果受到了很大影響［9］。如果在教學(xué)組織芯片中加入正常組織進(jìn)行對照，使用組織芯片，學(xué)生既可復(fù)習(xí)正常組織結(jié)構(gòu)，又可以對比觀察病變組織結(jié)構(gòu)，極大提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，這是傳統(tǒng)教學(xué)切片無法比擬的。例如：呼吸系統(tǒng)中，可以設(shè)計(jì)一張肺炎和正常肺組織的組合芯片，這樣學(xué)生在觀察中更容易比較出某種肺炎究竟是肺泡腔內(nèi)的變化為主還是肺間質(zhì)的變化為主。在消化系統(tǒng)中，在肝硬化芯片中加入正常肝組織，讓學(xué)生更直觀更透徹地理解假小葉的含義和形態(tài)特點(diǎn)。腫瘤一章中，因?yàn)槟[瘤切片上只取腫瘤組織，很少帶有正常組織做對比，因此學(xué)生觀察切片只能夠孤立地觀察腫瘤組織的病理變化，而無法與腫瘤相應(yīng)來源的正常組織做比較，所以學(xué)生很難理解腫瘤組織的異型性究竟體現(xiàn)在何處，也影響了學(xué)習(xí)腫瘤的興趣。因此，在腫瘤一章，可設(shè)計(jì)加入相應(yīng)正常組織的組織芯片，學(xué)生可以對相應(yīng)的正常及腫瘤組織進(jìn)行對比觀察，既方便又有同質(zhì)性［10］。

1.4.2根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，按照不同章節(jié)來設(shè)計(jì)教學(xué)組織芯片在病理學(xué)中每一章節(jié)的不同疾病之間往往有著一定程度的聯(lián)系，因此根據(jù)這些聯(lián)系，可將相關(guān)的疾病設(shè)計(jì)組合在一張切片上，方便學(xué)生比較觀察。這樣，學(xué)生既可以了解病變組織某一時期的特點(diǎn)，又能按照疾病發(fā)展的規(guī)律縱向掌握不同時期病變組織的特征，更有利于學(xué)生進(jìn)行對比記憶。此時的記憶不再是單純的機(jī)械記憶，而是一種理解記憶，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的連貫性思維。例如：在呼吸系統(tǒng)中，可設(shè)計(jì)成大葉性肺炎、小葉性肺炎和間質(zhì)性肺炎的組合芯片，讓學(xué)生連續(xù)觀察并比較不同類型肺炎在鏡下的區(qū)別，并且聯(lián)系其病因、臨床表現(xiàn)及轉(zhuǎn)歸。消化系統(tǒng)中，可以將急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化及肝癌組合成一張芯片，方便學(xué)生比較急、慢性肝炎病變的區(qū)別，慢性肝炎和肝硬化以及肝硬化和肝癌之間的區(qū)別和聯(lián)系，從而真正理解“肝炎三部曲”的含義。在腫瘤一章中可設(shè)計(jì)多種組合，讓學(xué)生更進(jìn)一步理解異型性、良惡性腫瘤的區(qū)別以及腫瘤的分級等內(nèi)容，如脂肪組織-脂肪瘤-脂肪肉瘤，平滑肌組織-平滑肌瘤-平滑肌肉瘤，正常鱗狀上皮-鱗狀上皮乳頭狀瘤-鱗狀上皮不典型增生Ⅰ～Ⅲ級-Ⅰ～Ⅲ級鱗狀細(xì)胞癌，正常腺上皮-腺瘤-高分化腺癌-低分化腺癌等。在生殖系統(tǒng)中，可將正常宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅰ～Ⅲ級、宮頸浸潤癌排列在一起，讓學(xué)生理解宮頸癌的發(fā)展和演變［11］。

2　病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)組織芯片在制作時需要注意的問題

教學(xué)組織芯片和科研組織芯片的用途不同，所以不能單純按照科研組織芯片的標(biāo)準(zhǔn)去制作、準(zhǔn)備，在其制作和應(yīng)用中需要注意以下一些問題：①在教學(xué)組織芯片上，每個組織芯點(diǎn)應(yīng)比科研組織芯片的組織芯點(diǎn)大，以直徑5～10 mm為宜。組織芯點(diǎn)太小，視野局限，不利于學(xué)生對組織結(jié)構(gòu)的整體了解。如果把組織芯片的直徑增大，就可以解決芯點(diǎn)小、病變組織代表性低的問題［12］。②每張教學(xué)組織芯片上，組織芯點(diǎn)的數(shù)目不應(yīng)過多［13］，以3～10個點(diǎn)為宜。組織芯點(diǎn)數(shù)目過多，則會引起學(xué)生觀察時的混淆，反而增加觀察時的難度。③在教學(xué)組織芯片上，不必拘泥成規(guī)，可根據(jù)需要，將芯點(diǎn)做成點(diǎn)、條結(jié)合的形式。較大的組織芯點(diǎn)可以做成方形或者條形，比較小的組織芯點(diǎn)或者稀缺標(biāo)本組織芯點(diǎn)可以做成圓形。④在教學(xué)組織芯片上，各組織芯點(diǎn)間的最近距離也應(yīng)稍大一些，以5～10 mm為宜。這樣在觀察時一目了然，對比清楚，不易將組織芯點(diǎn)混淆。⑤教學(xué)組織芯片在應(yīng)用于教學(xué)之前，必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢查，確定每個組織芯點(diǎn)是目的組織且無嚴(yán)重折疊、掉片后，才能給學(xué)生使用。⑥在設(shè)計(jì)組織芯片時，如在一張組織芯片上有不同部位標(biāo)本時，必須考慮到其不同的材質(zhì)特性，是否會對染色等制作步驟造成影響。⑦對同一病變器官可在不同的部位取材，多取幾個組織芯點(diǎn)，然后分別做在組織芯片不同的陣列位點(diǎn)上，這樣就可糾正因組織芯點(diǎn)太小，對病變結(jié)構(gòu)的代表性不足的缺陷，從而更大程度地發(fā)揮了組織芯片的優(yōu)勢。

3　組織芯片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課考試中的應(yīng)用

3.1組織芯片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課考試中的具體應(yīng)用

在傳統(tǒng)的病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課考核方式中，切片考試是其重要的組成部分，一般是要求每名學(xué)生觀察指定的幾張普通組織切片，并寫出病變部位和診斷名稱以及簡要的診斷依據(jù)?？荚嚂r一張切片上只有1種病變，總共5～10張切片，一般均取自于學(xué)生平常上實(shí)驗(yàn)課時所觀察到的切片。而將組織芯片應(yīng)用到病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課切片考核中，教師應(yīng)該首先挑選出考試需要涉及的病變，每種病變?yōu)橐粋€組織芯點(diǎn)，再將這些組織芯點(diǎn)組合出不同的組織芯片若干套，每套組織芯片包含有10個組織芯點(diǎn)，針對每套組織芯片又可設(shè)計(jì)出不同的試題2～3套?？荚嚂r，隨機(jī)為相鄰考生分配不同的組織芯片和試題，將組織芯片和試題反扣在顯微鏡旁，并在顯微鏡旁醒目位置貼上考生編號。在考試結(jié)束指令發(fā)出后，所有的學(xué)生應(yīng)該立即停止答題，在清點(diǎn)和檢查試卷后，學(xué)生離開考場。新一輪考試時，教師可將試卷按實(shí)驗(yàn)臺編號重新進(jìn)行調(diào)整。

3.2組織芯片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課考試中的優(yōu)勢

3.2.1組織芯片可以防止學(xué)生簡單地應(yīng)付切片考試在傳統(tǒng)的病理學(xué)切片考試中，學(xué)生往往可以單純通過考試切片上組織的大體輪廓，大概辨認(rèn)出病變的種類。因此傳統(tǒng)的考試方式中，這種機(jī)械的對切片組織外觀形態(tài)的簡單記憶，只能應(yīng)付考試，很不利于學(xué)生對病理學(xué)課程的學(xué)習(xí)。在運(yùn)用組織芯片的考核方式中，代表每種病變的組織芯點(diǎn)，從外形輪廓上看基本上沒有區(qū)別，學(xué)生必須仔細(xì)在顯微鏡下觀察才可以給出具體的診斷。因此，組織芯片在考試中的應(yīng)用能真正發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生注重顯微鏡下對每種病變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的觀察，從而深刻地理解和記憶每種病變。

3.2.2組織芯片可以防止學(xué)生在考試中作弊病理學(xué)實(shí)驗(yàn)考試和教學(xué)芯片中組織芯點(diǎn)的排布在位置上有所不同，是經(jīng)過重新篩選和排列組合的，針對每套芯片的試卷又可依據(jù)不同組織芯點(diǎn)順序和考試側(cè)重點(diǎn)設(shè)計(jì)出2～3套試題，因此考試時的試題組合方案可以非常多，而且在新一輪實(shí)驗(yàn)考試中，可對不同座位的試卷編號進(jìn)行快速調(diào)整，以有效地防止學(xué)生在切片考試中作弊。病理學(xué)實(shí)驗(yàn)芯片考試，因?yàn)樾枰紫韧ㄟ^低倍鏡定位考題所涉及的組織芯點(diǎn)，學(xué)生就會自覺在低倍鏡和高倍鏡之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，更加熟悉顯微鏡的使用。芯片考核方式中，切片的數(shù)量大幅減少，一張組織芯片即可包含10種不同的病變。組織芯片可以保證考試所用切片的質(zhì)量及視野基本相同，在很大程度上減少了不同考生間考試的差異，使學(xué)生之間的成績可比性增強(qiáng)。

4　病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課組織芯片教學(xué)的支持條件

病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中應(yīng)用組織芯片技術(shù)，雖然會極大地促進(jìn)教學(xué)，但需要多方面條件的支持。第一，在教學(xué)過程中，需要緊密聯(lián)系臨床病理科，在臨床病理工作中長期地、積極地收集相關(guān)標(biāo)本，以獲得充足的典型標(biāo)本儲備。第二，要充分、透徹的了解和思考實(shí)驗(yàn)課的目的、要求，才能合理的設(shè)計(jì)和組合芯片，達(dá)到更好的教學(xué)效果，這也是組織芯片應(yīng)用于教學(xué)的精髓所在。第三，教學(xué)組織芯片的制作對技術(shù)要求更高，取材、厚度、范圍在一開始必須有精心考慮選擇，否則會對制作出的組織芯片的數(shù)量和質(zhì)量都造成一定的影響［14］。

5　小結(jié)

教學(xué)組織芯片雖然在前期的設(shè)計(jì)和制作中需要花費(fèi)大量精力，但是一旦制作完成應(yīng)用于教學(xué)，必定對實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量和效果有著很大的提升。組織芯片這一新技術(shù)在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用，也讓學(xué)生感到生物新技術(shù)的發(fā)展給醫(yī)學(xué)教育帶來的影響，另外也減少了學(xué)生在病理學(xué)學(xué)習(xí)中的困惑，并且為其他醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)課程（如組織學(xué)），展現(xiàn)出美好前景。當(dāng)然，組織芯片具有許多優(yōu)點(diǎn)的同時但也存有一定的局限性。由于組織芯片上的組織芯點(diǎn)較小，學(xué)生鏡下觀察到的病變有限［15］。另外，并非所有的病變都適用于組織芯片的觀察，比如胃潰瘍等，所以組織芯片也不能全部取代傳統(tǒng)切片，因此最好的方向是將兩者合理地結(jié)合起來，處理好兩者之間的關(guān)系，讓其互相補(bǔ)充，服務(wù)教學(xué)。傳統(tǒng)切片與組織芯片之間的合理組合可能會成為形態(tài)學(xué)教學(xué)今后的改革方向。

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The app lication of tissuem icroarray in pathology experim ent teaching

LISheng ZHANG Runqi HE Xinying
Department of Pathology，F(xiàn)aculty of Basic Medicine，Xi'an Medical University，ShaanxiProvince，Xi'an 710021，China

Tissuemicroarray（TMA）was applied to the detection of clinical disease in the early.In recent years，it has been gradually applied in the field of medical morphology teaching，especially in pathological experiment teaching. TMA showsmany advantages in teaching.It can effectively save the teaching resources and cost；can be centrally reflect the pathological changes；can ensure the consistency of teaching contents in the experimental group.It also can be designed according to different teaching purposes.The combination of TMA and traditional slice is likely to be the direction of the reform of pathology experimental teaching.

Tissuemicroarray；Teaching；Pathology；Experimental course

G642.0

A

1673-7210（2015）05（a）-0051-04

2015-01-01本文編輯：程銘）

陜西普通高等學(xué)校精品課程（陜教高［2011］40號-40）；陜西普通高等學(xué)校教學(xué)團(tuán)隊(duì)（陜教高［2011］39號-99）。

李晟（1980-），女，湖南衡陽人，醫(yī)學(xué)碩士，主要從事病理學(xué)教學(xué)研究。

和新盈（1972-），女，陜西西安人，副教授，主要從事病理學(xué)教學(xué)研究。