Hóa mô học và Nhuộm thường quy

Hóa mô học sử dụng các phản ứng hóa học trên một lát cắt mô để tạo độ tương phản quang học cho các cấu trúc mà nếu không sẽ gần như trong suốt. Nhuộm thường quy — trên hết là cặp hematoxylin và eosin (H&E) — cung cấp bản đồ màu sắc hàng ngày của mô, trong khi các phương pháp nhuộm đặc biệt và phản ứng hóa mô học chọn lọc làm lộ rõ các chất cụ thể như carbohydrate, lipid, sợi hoặc vi sinh vật.

Definition

Hóa mô học là việc sử dụng các phản ứng hóa học tại chỗ để định vị và xác định các thành phần hóa học cụ thể của tế bào và mô; nhuộm thường quy là việc áp dụng các kết hợp thuốc nhuộm tiêu chuẩn, chủ yếu là hematoxylin và eosin, để cung cấp độ tương phản cấu trúc chung trong các lát cắt mô.

Scope

Chủ đề này bao gồm các nguyên tắc về liên kết thuốc nhuộm và phản ứng hóa mô học, phương pháp H&E như một công cụ thường quy, và các nhóm thuốc nhuộm đặc biệt được sử dụng để chứng minh các thành phần mô cụ thể. Đây là một tài liệu tham khảo về phương pháp luận và không cung cấp hướng dẫn diễn giải lâm sàng.

Core questions

• Thuốc nhuộm liên kết chọn lọc với các thành phần mô để tạo độ tương phản như thế nào?
• Các thành phần hematoxylin và eosin nhuộm gì, và tại sao?
• Các phản ứng hóa mô học chứng minh các chất cụ thể như carbohydrate hoặc lipid như thế nào?
• Khi nào thì một phương pháp nhuộm đặc biệt được chọn thay vì H&E thường quy?

Key concepts

• Ái lực thuốc nhuộm-mô và tương tác điện tích
• Tính ưa bazơ và tính ưa axit
• Hematoxylin và eosin (H&E)
• Chất gắn màu và hiện tượng dị nhiễm sắc (metachromasia)
• Hóa mô học carbohydrate (ví dụ: PAS)
• Nhuộm mô liên kết và lipid
• Hóa mô học enzyme

Mechanisms

Nhuộm phụ thuộc vào các tương tác chọn lọc giữa thuốc nhuộm và các thành phần mô. Nhiều thuốc nhuộm cơ bản (cationic) như hematoxylin liên kết với các thành phần tích điện âm — axit nucleic và các cấu trúc axit — làm cho chúng có tính ưa bazơ (basophilic), trong khi các thuốc nhuộm axit (anionic) như eosin liên kết với các protein tích điện dương, làm cho chúng có tính ưa axit (acidophilic); logic điện tích này là cơ sở cho các nhân tế bào màu xanh lam và tế bào chất màu hồng quen thuộc của H&E. Một số thuốc nhuộm yêu cầu một chất gắn màu (mordant) (thường là ion kim loại) để tạo cầu nối giữa thuốc nhuộm và mô, và một số thuốc nhuộm thay đổi màu sắc khi liên kết với các cơ chất cụ thể (metachromasia). Các phương pháp hóa mô học tiến xa hơn bằng cách khai thác các phản ứng hóa học xác định tại chỗ — ví dụ như oxy hóa các diol liền kề thành aldehyd, sau đó được phát hiện bằng thuốc thử Schiff để chứng minh carbohydrate, hoặc các phản ứng enzyme-cơ chất tạo ra sản phẩm có màu tại các vị trí hoạt động của enzyme. Cơ sở lý thuyết của các phản ứng này được trình bày trong các tài liệu tham khảo hóa mô học tiêu chuẩn (Pearse, 1980; Lillie & Fullmer, 1976).

Clinical relevance

Nhuộm thường quy và nhuộm đặc biệt tạo ra các lam kính được diễn giải trong mô học chẩn đoán và nghiên cứu, và việc nhận biết mỗi loại nhuộm chứng minh điều gì là một phần của việc đọc bằng chứng mô học. Mục này giải thích các phương pháp về mặt khái niệm và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Các nguyên tắc và quy trình nhuộm được củng cố trong các tài liệu tham khảo về kỹ thuật mô học và hóa mô học lâu đời (Suvarna et al., 2018; Kiernan, 2015; Pearse, 1980; Lillie & Fullmer, 1976). Các chương trình chất lượng phòng thí nghiệm bổ sung xác định các kiểm soát và tiêu chí chấp nhận đối với hiệu suất nhuộm, được đề cập trong chủ đề đánh giá chất lượng.

History

Nhuộm mô phát triển nhanh chóng sau khi thuốc nhuộm anilin tổng hợp trở nên có sẵn vào nửa sau thế kỷ XIX, và sự kết hợp hematoxylin-eosin đã trở thành phương pháp thường quy. Trong suốt thế kỷ XX, hóa mô học phát triển thành một ngành khoa học có hệ thống về các phản ứng hóa học tại chỗ, được hệ thống hóa trong các công trình tham khảo của Lillie và Fullmer (1976) và Pearse (1980), mở rộng việc nhuộm từ độ tương phản cấu trúc thuần túy sang việc chứng minh các nhóm hóa học và hoạt động enzyme xác định.

Key figures

• A. G. Everson Pearse
• Ralph Lillie

Seminal works

• pearse-1980
• lillie-1976

Frequently asked questions

Hematoxylin và eosin nhuộm gì?

Hematoxylin, với một chất gắn màu, nhuộm các cấu trúc axit/ưa bazơ như nhân tế bào màu xanh tím, trong khi eosin nhuộm các thành phần bazơ/ưa axit như tế bào chất và nhiều protein ngoại bào với các sắc thái hồng.

Hóa mô học khác với nhuộm thường quy như thế nào?

Nhuộm thường quy tạo độ tương phản cấu trúc chung thông qua ái lực thuốc nhuộm, trong khi hóa mô học sử dụng các phản ứng hóa học xác định tại chỗ để định vị các chất cụ thể, chẳng hạn như carbohydrate, lipid hoặc hoạt động enzyme.