李 娜,陳鳳鳴,王 雷
(第四軍醫(yī)大學(xué)西京皮膚醫(yī)院,陜西 西安 710032)
病理檢查是診斷深部真菌病的重要手段,快速準(zhǔn)確檢出真菌對(duì)明確臨床診斷有著重要意義[1,2]。目前,真菌染色在我國臨床各類疾病診斷中應(yīng)用十分廣泛,如真菌感染的皮膚病、各內(nèi)科疾病的組織細(xì)胞染色以及重要臟器感染的診斷等[3-5]。多數(shù)真菌在常規(guī)蘇木素-伊紅染色切片上不容易辨認(rèn),而PAS 染色是臨床中應(yīng)用最為廣泛的特殊染色方法[6]。由于組織內(nèi)都含有糖原,而研究發(fā)現(xiàn),糖原的存在可導(dǎo)致一些深部真菌感染在進(jìn)行PAS 染色時(shí)因背景著色而影響觀察[7]。為此,本研究擬改進(jìn)PAS 染色方法,以降低染色背景。
1.1 試劑 10%鉻酸,堿性品紅,鹽酸,偏重亞硫酸鈉,活性炭,改良Gill 蘇木素染液,0.2%亮綠,1%鹽酸酒精,無水乙醇,二甲苯,中性樹膠。
1.2 染液配制 10%鉻酸氧化液:10 g 三氧化鉻加入90 ml 蒸餾水中,搖勻使其完全溶解,保存于4 ℃冰箱。0.5%高碘酸氧化液:0.5 g 高碘酸加入100 ml 蒸餾水中,搖勻使其完全溶解,保存于4 ℃冰箱。0.2%亮綠:0.2 g 亮綠加入100 ml 蒸餾水中,搖勻使其完全溶解,加入0.2 ml 冰醋酸,保存于4 ℃冰箱。Schiff液:0.5 g 堿性品紅溶于100 ml 煮沸的蒸餾水中,煮沸5 min,溶液冷卻至50 ℃,加1 當(dāng)量鹽酸10 ml,待溫度冷卻至25 ℃時(shí),加0.8 g 偏重亞硫酸鈉,搖蕩2 min,置于暗處18~24 h,加3 g 活性炭靜置1~2 h 過濾,溶液呈無色或淺草黃色可用。4 ℃避光密閉保存。
1.3 染色步驟 組織經(jīng)福爾馬林固定,切片厚4 μm,脫蠟至水。采用不同濃度的鉻酸溶液或高碘酸溶液氧化反應(yīng)10 min,蒸餾水洗滌3 次。用Schiff 液滴染15~60 min,傾去Schiff 試劑,流水沖洗。用亮綠染色液復(fù)染1 min,或者用改良Gill 蘇木素染液復(fù)染2~3 min,流水沖洗,返藍(lán)后常規(guī)酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封固。
1.4 方法
1.4.1 比較亮綠與蘇木素襯染 取2 張連續(xù)切片的深部真菌病染色切片按上述染色步驟進(jìn)行染色,分別以亮綠與蘇木素襯染,比較菌絲及孢子與周圍組織對(duì)比是否分明,背景是否清晰。
1.4.2 比較不同濃度鉻酸溶液氧化后的染色 取3 張連續(xù)切片的深部真菌病染色切片,分為A、B、C 三組,按上述染色步驟進(jìn)行染色,A 組鉻酸溶液濃度5%,B 組鉻酸溶液濃度10%,C 組鉻酸溶液濃度20%,各氧化10 min,比較三組染色結(jié)果的陽性強(qiáng)度,陽性區(qū)域比周圍組織對(duì)比是否分明,背景是否清晰。
1.4.3 比較Schiff 溶液染色不同時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響取3 張連續(xù)切片的深部真菌病染色切片,分為A、B、C 三組,以10%鉻酸溶液,按上述染色步驟進(jìn)行染色,A 組Schiff 溶液時(shí)間15 min,B 組Schiff 溶液時(shí)間30 min,C 組Schiff 溶液時(shí)間60 min,比較三組染色結(jié)果的陽性強(qiáng)度,陽性區(qū)域比周圍組織對(duì)比是否分明,背景是否清晰。
1.4.4 確立最終的改良條件 將濃度10%的鉻酸氧化10 min,Schiff 溶液染色30 min。采用多種真菌感染病理切片進(jìn)行驗(yàn)證染色方法是否可靠。取體癬、膿癬、以及深部真菌病各一張切片,以濃度10%的鉻酸,Schiff 溶液30 min 進(jìn)行染色,亮綠襯染,觀察皮膚組織內(nèi)的菌絲及孢子與周圍組織對(duì)比是否明顯,背景是否清晰。
2.1 亮綠與蘇木素襯染比較 以常規(guī)PAS 染色比較亮綠與改良Gill 蘇木素染液襯染,發(fā)現(xiàn)蘇木素襯染背景為淡粉色,菌絲及孢子為紫紅色,與周圍組織不易區(qū)分。而亮綠襯染背景為綠色,菌絲及孢子為紫紅色與周圍組織對(duì)比明顯,易于辨認(rèn),見圖1。
圖1 蘇木素與亮綠襯染的PAS 染色對(duì)比
2.2 不同濃度的鉻酸溶液氧化后染色效果比較 濃度為5%的鉻酸溶液組皮膚組織背景干凈清晰,但其中的菌絲及孢子著色偏淺,與周圍組織不易區(qū)分;濃度為10%的鉻酸溶液組皮膚組織內(nèi)的真菌著色呈紫紅色,顏色鮮艷,周圍的纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞為綠色能明顯區(qū)分,背景干凈清晰;濃度20%的鉻酸溶液背景干凈清晰,但其中的真菌不著色,未見明顯的菌絲及孢子,見圖2。
圖2 PAS-鉻酸染色不同濃度鉻酸溶液染色對(duì)比
2.3 Schiff 溶液染色不同時(shí)間的結(jié)果比較 Schiff 溶液15 min 組皮膚組織背景清晰,纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞為綠色,但菌絲及孢子著色偏淺;Schiff 溶液30 min 組皮膚組織背景清晰,纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞為綠色,菌絲及孢子為紫紅色;Schiff 溶液60 min組皮膚組織的背景較清晰,為綠色背景中夾雜著粉色,菌絲及孢子為紫紅色,見圖3。
圖3 PAS-鉻酸染色Schiff 溶液不同染色時(shí)間對(duì)比
2.4 驗(yàn)證試驗(yàn) 采用濃度10%的鉻酸,Schiff 溶液30 min,并以亮綠襯染染體癬、膿癬、以及深部真菌病,可在組織內(nèi)見到染色對(duì)比度良好的真菌,證明該染色方法質(zhì)量可靠。PAS-鉻酸染色結(jié)果顯示體癬位于角質(zhì)層為紫紅色,其中的菌絲呈淡紫色對(duì)比明顯,易于辨認(rèn);膿癬位于毛囊內(nèi)的孢子為淡紫色,而其中的角質(zhì)物質(zhì)為紫紅色,對(duì)比較明顯,易于辨認(rèn);深部真菌病位于真皮的菌絲及孢子呈紫紅色,周圍纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞為綠色,對(duì)比明顯,易于辨認(rèn),見圖4。
圖4 體癬、膿癬及深部真菌病PAS-鉻酸染色圖
既往傳統(tǒng)的PAS-過碘酸染色采用的是蘇木素襯染[8,9],該方法利用過碘酸作用將兩個(gè)相鄰碳的羥基氧化為醛基,而Schiff 試劑可與醛基發(fā)生染色反應(yīng)。目前,大量的實(shí)際真菌染色實(shí)驗(yàn)報(bào)道對(duì)PAS-過碘酸具體染色效果進(jìn)行了分析。如Margo CE 等[10]的研究報(bào)道了對(duì)傳染性結(jié)晶性角膜病變患者利用PAS-過碘酸染色進(jìn)行角膜組織液染色的研究,發(fā)現(xiàn)在部分患者的組織液樣本染色中能夠觀察到真菌,但在感染不強(qiáng)的患者中并不能獲得明顯的染色效果;Zaaroura H 等[11]對(duì)195例手足癬患者進(jìn)行了組織活檢染色,發(fā)現(xiàn)PAS-過碘酸染色呈陽性的患者僅有6例,且根據(jù)組織染色結(jié)果的反應(yīng)模式認(rèn)為這些患者不容易被歸類為具體的疾病類型;而Adriana GP 等[12]針對(duì)PAS-過碘酸染色進(jìn)行了系統(tǒng)性的效果分析,納入了皮膚、眼部以及其他真菌感染患者的組織樣本進(jìn)行染色,發(fā)現(xiàn)雖然PAS-相鄰背景呈淡紅色,但從真菌與周圍組織的對(duì)比效果來看,有相當(dāng)一部分患者的樣本染色效果并不明顯,導(dǎo)致真菌感染情況不易辨認(rèn)。上述研究結(jié)果顯示,PAS-過碘酸染色方法在真菌染色的效果上并不十分理想。
從染色原理上來看,PAS-過碘酸染色具體的原理是將高碘酸作為氧化劑,氧化糖類及有關(guān)物質(zhì)中的1,2-乙二醇基,使之變?yōu)槎┡cSchiff 試劑結(jié)合生成一種品紅色化合物,于多糖存在的部位形成新的紫紅色復(fù)合物[13-15]。因此,PAS 染色能廣泛顯示糖原、膠原、基底膜帶,真菌孢子及菌絲較難分辨[16-18]。但由于該方法在真菌染色過程中暴露出的不穩(wěn)定性缺點(diǎn),利用該方法無法為部分患者提供準(zhǔn)確的染色診斷效果[19,20],而本研究通過將改良Gill蘇木素染液換為亮綠染液,背景為綠色,菌絲及孢子呈紫紅色,使染色效果更易于辨認(rèn)[21-23]。
本研究主要將過碘酸換成了鉻酸,主要原因如下:①鉻酸作為氧化劑時(shí)在多糖中產(chǎn)生醛類物質(zhì),在濃度最高的區(qū)域完全轉(zhuǎn)化需要更長地時(shí)間,使這些多糖與Schiff 試劑反應(yīng),這就意味著樣本組織內(nèi)的真菌將會(huì)獲得更長時(shí)間的染色反應(yīng);②由于真菌的細(xì)胞壁富含1,2-乙二醇基團(tuán),采用鉻酸來替代過碘酸可使真菌在組織切片上比大多數(shù)其他活性成分著色更強(qiáng)烈。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以觀察到,鉻酸使真菌和背景之間的對(duì)比往往比PAS-過碘酸染色的重復(fù)部分更明顯。以往國內(nèi)外也報(bào)道了關(guān)于PAS-過碘酸染色的改進(jìn)方法,如Chawla M 等[24]將PAS 染色和熒光成像分析結(jié)合應(yīng)用,可觀察到絨氈層和小孢子的具體發(fā)展進(jìn)程,但這種改進(jìn)方法并未對(duì)染色過程本身進(jìn)行改進(jìn),實(shí)際上并未獲得更好的染色效果。楊偉平等[25]利用50 ℃攤烤片機(jī)預(yù)處理與組織冷凍切片相結(jié)合的方法進(jìn)行真菌染色,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法明顯縮短了時(shí)間,且真菌薄膜染色對(duì)比度更加鮮艷,這種改進(jìn)方法避免了環(huán)境溫度對(duì)過碘酸產(chǎn)生的長時(shí)間影響,使染色能在3 min 內(nèi)達(dá)到較好效果。本研究將傳統(tǒng)PAS 染色中的過碘酸換成了鉻酸溶液,且研究了不同濃度的鉻酸溶液及Schiff 溶液不同的染色時(shí)間對(duì)PAS-鉻酸染色的影響,結(jié)果表明以10%濃度的鉻酸溶液及Schiff 溶液30 min 染色效果為最佳,此時(shí)皮膚組織中的真菌著色呈紫紅色,顏色鮮艷,與周圍的纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞能明顯區(qū)分,背景干凈清晰。在未考慮溫度因素的影響,利用鉻酸使Schiff 試劑與醛基之間獲得了更長的反應(yīng)時(shí)間,也收獲了類似的染色效果。
另外,本研究采用改良PAS-鉻酸染色,并以亮綠襯染,對(duì)皮膚科常見真菌感染性疾病體癬、膿癬,以及其他深部真菌病進(jìn)行驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)該染色方法的皮膚組織中的真菌著色呈紫紅色,背景呈綠色,與周圍的纖維結(jié)締組織及炎細(xì)胞能明顯區(qū)分,質(zhì)量可靠,對(duì)比度較高,可用于臨床檢測(cè)。
綜上所述,改良的PAS-鉻酸染色方法比經(jīng)典的PAS 染色方法背景更干凈,染色對(duì)比度較高。