張 婷,王 穎,王 莉
(1.河北省人民醫(yī)院產(chǎn)科, 石家莊 050000;2. 河北北方學(xué)院研究生院, 河北 張家口 075000)
大鼠的動情周期平均4~5 d,是一個動態(tài)過程,一般分為四個階段,包括發(fā)情前期,發(fā)情期,發(fā)情后期和發(fā)情間期[1-2]。大鼠動情周期可以作為衡量下丘腦-垂體-卵巢生殖軸完整性的有用指標,確定雌鼠動情周期的階段對選擇適宜的交配時機,評估大鼠內(nèi)分泌狀態(tài)都是非常重要的[2-4]。從雌鼠的行為和外觀上不能區(qū)分動情周期,陰道脫落細胞可以評估雌鼠動情周期,通常采用陰道涂片染色后觀察細胞形態(tài)來確定這個動態(tài)過程[5-6]。陰道涂片染色方法有很多種,McLean等[7]認為結(jié)晶紫染色簡單易行,可以用于區(qū)分小鼠動情周期??焖俑锾m氏染色主要成分為結(jié)晶紫溶液,但是用時比結(jié)晶紫染色少,是人類常用的陰道脫落細胞染色方法,到目前為止還沒有人將其用于大鼠陰道涂片染色,因其操作簡便,快速,適合進行大規(guī)模的陰道涂片檢查,本課題組用快速革蘭氏染色法和結(jié)晶紫染色法對Sprague Dawley (SD)大鼠陰道脫落細胞進行染色,觀察細胞形態(tài),區(qū)分大鼠的動情周期。
10~13 周齡雌性SD大鼠20只,體重216~234 g,平均(225±6)g,清潔級,購自河北醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心[SCXK(冀)2013-1-003]。大鼠在河北醫(yī)科大學(xué)動物房飼養(yǎng)[SYXK(冀)2013-0026],屏障環(huán)境,室溫:20℃~25℃,相對濕度:45%~60%,每日12 h光照,12 h黑暗,普通鼠糧喂養(yǎng),飲用自來水。動物實驗過程遵循3R原則。
快速革蘭氏染色液購自珠海貝索生物技術(shù)有限公司,主要成分:1號龍膽紫液(龍膽紫和乙醇)、2號碘溶液(碘和碘化鉀)、3號脫色液(丙酮和乙醇)、4號沙黃溶液(沙黃和乙醇),0.1%龍膽紫溶液自制(稱取結(jié)晶紫粉末0.1 g,溶于100 mL的雙蒸水中,攪拌均勻即可)。主要儀器為正置顯微鏡(ECLIPSE E100,Nikon,Japan)。
1.3.1 制作大鼠陰道涂片
用無菌棉花和牙簽的鈍頭制作棉簽,并用無菌生理鹽水將其浸濕,取出干凈的載玻片用5 mL注射器滴2~3滴生理鹽水備用。每天上午8:00~9:00將20只SD雌鼠從鼠籠中取出,并將其放在籠蓋上,一只手捉住大鼠的尾巴并輕輕提起,大鼠會用前爪抓住籠蓋,暴露陰道口,用生理鹽水濕潤的無菌棉簽擦拭陰道口后,將事先準備好的棉簽插入大鼠陰道內(nèi)0.5~1 cm,輕柔旋轉(zhuǎn)1~2圈,將棉簽均勻涂在事先準備好的干凈的載玻片上的鹽水中進行涂片,每次兩張,分別做結(jié)晶紫染色和快速革蘭氏染色,連續(xù)6 d。
1.3.2 陰道涂片染色方法
(1)快速革蘭氏染色:①涂片自然風(fēng)干后,用移液器將50 μL 1號溶液滴在載玻片上,靜置10 s,用蒸餾水將1號溶液緩慢沖洗干凈;②將50 μL 2號溶液滴在載玻片上,靜置10 s,用蒸餾水將2號溶液緩慢沖洗干凈;③將50 μL 3號脫色液滴在載玻片上進行脫色,靜置10 s,用蒸餾水將3號溶液緩慢沖洗干凈;④將50 μL 4號溶液滴在載玻片上,靜置10 s,用蒸餾水將4號溶液緩慢沖洗干凈,自然風(fēng)干。
(2)結(jié)晶紫染色:①涂有大鼠陰道脫落細胞的載玻片風(fēng)干后用無水乙醇固定10 min;②將50 μL 0.1%龍膽紫溶液滴在載玻片上,靜置1 min;③將載玻片放入蒸餾水中水洗1 min,再用干凈的蒸餾水沖洗5 s,自然風(fēng)干。
1.3.3 大鼠動情周期判定標準
在10倍鏡下觀察每個涂片中的細胞形態(tài),依據(jù)細胞類型區(qū)分SD大鼠動情周期。首先評估白細胞的存在,發(fā)情間期和發(fā)情后期的一個顯著特征是白細胞大量存在,如果白細胞難以觀察到,則該階段是發(fā)情前期或發(fā)情期[1]。 發(fā)情前期平均持續(xù)14 h,這個階段存在有核上皮細胞和無核角化細胞,其中圓形有核上皮細胞占主要地位[8];發(fā)情期持續(xù)24~48 h,滿視野可見無核角化上皮細胞;發(fā)情后期只有6~8 h,主要為無核角化上皮細胞和白細胞;發(fā)情間期持續(xù)時間為48~72 h,這個階段的特點是大量白細胞、少量無核角化上皮細胞(也可能沒有)、大小不一有核上皮細胞[3,8]。
SD大鼠性周期不同階段陰道涂片結(jié)晶紫染色結(jié)果如下:(1)發(fā)情前期:涂片中主要為圓形或橢圓形有核細胞,細胞核被染成深紫色,細胞質(zhì)呈淺紫色,細胞膜有時欠完整,也可見無核角化上皮細胞,呈淺紫色(圖1A);(2)發(fā)情期:涂片中滿視野呈現(xiàn)淺紫色的不規(guī)則多邊形無核角化細胞(圖1B);(3)發(fā)情后期:可見大量白細胞和少量無核角化細胞,白細胞小而圓,呈深紫色,白細胞形態(tài)有時有輕微變形(圖1C);(4)發(fā)情間期:涂片中主要是白細胞,有核細胞和無核角化細胞同時存在,無核角化細胞和有核細胞細胞質(zhì)呈淺紫色,白細胞和有核細胞細胞核呈深紫色(圖1D)。
SD大鼠性周期不同階段陰道涂片快速革蘭氏染色結(jié)果如下:(1)發(fā)情前期:有核細胞為圓形或橢圓形,細胞核被染成紫紅色,細胞核輪廓清晰,細胞質(zhì)被染成玫紅色,細胞膜完整,整體層次感明顯,易于區(qū)分,同時存在玫紅色的無核角化細胞(圖2A);(2)發(fā)情期:涂片中滿視野為玫紅色的無核角化細胞,形態(tài)呈不規(guī)則的多邊形(圖2B);(3)發(fā)情后期:大量白細胞和少量無核角化細胞,白細胞為小的圓形細胞,呈深紅色,細胞形態(tài)清晰(圖2C);(4)發(fā)情間期:白細胞,有核細胞和無核角化細胞同時存在(圖2D)。
SD大鼠陰道涂片通過結(jié)晶紫染色和快速革蘭氏染色都能顯示出細胞形態(tài),區(qū)分細胞類型,很好的識別大鼠動情周期的階段。結(jié)晶紫染色法用時約12 min,快速革蘭氏染色法用時小于1 min。
注: A:發(fā)情前期;B:發(fā)情期;C:發(fā)情后期;D:發(fā)情間期。圖A黑色箭頭和圖D紅色剪頭所指是有核細胞,細胞核染成深紫色,細胞質(zhì)染成淺紫色。圖B黑色箭頭和圖D藍色箭頭所指是無核角化細胞。圖C和圖D黑色箭頭所指是白細胞。圖1 陰道涂片結(jié)晶紫染色結(jié)果(×10)Note.Vaginal smears with crystal violet staining at various phases of the estrous cycle (A-D). Proestrus (A), estrus (B), metestrus (C), and diestrus (D). Black arrowhead in A and red arrowhead in D indicate nucleated epithelial cells. The nucleus was stained deep purple, and the cytoplasm was stained lilac. Black arrowhead in B and blue arrowheads in C and D indicate cornified squamous epithelial cells. Black arrowhead in D indicates leukocytes.Figure 1 The results of crystal violet staining of the rat vaginal smears
注:A:發(fā)情前期;B:發(fā)情期;C:發(fā)情后期;D:發(fā)情間期。圖A黑色箭頭和圖D紅色剪頭所指是有核細胞,細胞核染成紫紅色,細胞質(zhì)染成粉紅色。圖B黑色箭頭和圖C藍色箭頭所指是無核角化細胞。圖C和圖D黑色箭頭所指是白細胞。圖2 快速革蘭氏染色結(jié)果(×10)Note. Vaginal smears with rapid Gram staining at various phases of the estrous cycle (A-D). Proestrus (A), estrus (B), metestrus (C), and diestrus (D). Black arrowhead in A and red arrowhead in D indicate nucleated epithelial cells. The nucleus was stained amaranth, and the cytoplasm was stained rose red. Black arrowhead in B and blue arrowhead in D indicate cornified squamous epithelial cells. Black arrowhead and blue arrowhead in C indicate a leukocyte and cornified squamous epithelial cell, respectivelyFigure 2 The results of rapid Gram staining of the rat vaginal smears
大鼠的動情周期主要通過對大鼠陰道涂片染色后區(qū)分細胞類型來識別[9]。蘇木素-伊紅(HE)染色是基本的組織染色方法,也用于細胞染色,染色結(jié)果背景清楚,細胞形態(tài)清晰,細胞核藍染,細胞質(zhì)呈粉紅色,但是對染色技術(shù)要求較高,染色時間或是鹽酸酒精脫色時間控制不好,染色失敗率高[10]。巴氏染色也用于陰道細胞學(xué)染色,尤其是在人類中作為篩查宮頸癌的方法(即巴氏涂片),這種染色方法提供更好的細胞核染色細節(jié)并使細胞質(zhì)呈現(xiàn)橙色、粉紅色或藍色,便于區(qū)分細胞角化的程度,但是這種染色需要多色染料,方法復(fù)雜[3]。大鼠動情周期的確定不需要這些細節(jié)水平,因此HE染色或是巴氏染色不適于用于大鼠陰道涂片染色。大鼠陰道涂片染色常用改良吉姆薩染色、甲苯胺藍染色、瑞士染色、美蘭染色,染色原理都是堿性染料使細胞核著色[3,5,10],結(jié)晶紫染色、快速革蘭氏染色也是利用此特點對大鼠陰道細胞進行染色。
本課題組通過對大鼠陰道涂片進行結(jié)晶紫染色和快速革蘭氏染色后可以檢測到3種細胞:有核上皮細胞,呈圓形或橢圓形,細胞質(zhì)染色較輕,細胞核染色深;角化細胞染色均勻,呈多邊形,沒有細胞核;白細胞染色深,呈圓形,形態(tài)小,10倍鏡下不能觀察到細胞核。本課題組通過染色后觀察細胞形態(tài)識別大鼠動情周期各個階段,發(fā)情前期:主要為有核細胞,也存在無核角化細胞;發(fā)情期:可見成片的無核角化細胞;發(fā)情后期:大量白細胞和少量無核角化細胞;發(fā)情間期:白細胞,有核細胞和無核角化細胞同時存在。與王潔等[11]人通過分析陰道涂片中3種細胞總量區(qū)分大鼠動情周期的四個階段結(jié)果基本一致,但是本課題組通過染色發(fā)現(xiàn)發(fā)情前期和發(fā)情期不存在白細胞,這與文獻報道的一致[3,7]。陰道涂片染色法與陰道涂片不染色進行細胞計數(shù)相比,染色后細胞形態(tài)更為清晰,易于區(qū)分,而且染色法區(qū)分大鼠動情周期簡單、直觀、節(jié)省時間,通過細胞計數(shù)后再進行統(tǒng)計分析較為復(fù)雜。
本實驗通過對快速革蘭氏染色和結(jié)晶紫染色兩種方法的比較,發(fā)現(xiàn)這兩種染色方法都能清晰的顯示出有核上皮細胞、無核角化細胞和白細胞的形態(tài),可以很好的識別SD大鼠動情周期的四個階段,而且這兩種方法操作簡單,易于掌握??焖俑锾m氏染色法陰道細胞容易著色,形態(tài)清晰,色彩鮮明,層次感強烈,并且省略了無水乙醇固定的步驟,可以直接進行染色,操作簡單,用時不超過1 min,與結(jié)晶紫染色相比(最少12 min)節(jié)省了染色時間。與改良吉姆薩染色、甲苯胺藍染色、瑞士染色、美蘭染色、結(jié)晶紫染色相比,快速革蘭氏染色法同樣可以很好的識別雌鼠的動情周期,但是用時最短。本實驗為大鼠陰道涂片染色增加了一種簡便、易行的方法,實驗室中需要大規(guī)模的篩查大鼠動情周期時,應(yīng)用快速革蘭氏染色法,可以很大程度上節(jié)省時間和精力。