组织学绪论 Introduction of Histology 第1章

组织学（histology） 研究机体微细结构及其相关功能的科学 研究水平：组织、细胞、亚细胞和分子 （例：心脏） 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 组织学（histology） 研究机体微细结构及其相关功能的科学 研究水平：组织、细胞、亚细胞和分子 （例：心脏） 组织学 组织 意义 图1～3

细胞：机体结构和功能的基本单位，成人约有1015 个、200 余种 组织（tissue） 构成：细胞群和细胞外基质 细胞：机体结构和功能的基本单位，成人约有1015 个、200 余种 细胞外基质：由细胞分泌形成 类型：上皮组织、结缔组织、肌组织和神经组织。组织以不同的种类、数量和方式组合形成器官；若干功能相关的器官构成系统 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 组织学 组织 意义

促进了生理学的进步 是病理学的基础 促进人类对自身的深入了解 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 组织学 组织 意义

简称光镜（light microscope，LM） 16 世纪末荷兰人发明→1665 年胡克命名“细胞” →马尔比基观察了脾、肺、肾、表皮；列文虎克发现红细胞、精子、肌纤维；格拉夫发现卵泡→1801 年比沙提出“组织”概念 光学显微镜 细胞学说 电子显微镜 当代组织学 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介

内容：细胞是一切动、植物体的基本结构和功能单位；细胞内进行着复杂的化学反应；新细胞由原有细胞产生 提出：施万、施莱登（1838、1839） 内容：细胞是一切动、植物体的基本结构和功能单位；细胞内进行着复杂的化学反应；新细胞由原有细胞产生 光学显微镜 细胞学说 电子显微镜 当代组织学 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介

简称电镜（electron microscope, EM） 发明：1932 年 卢斯卡、科诺尔，使分辨率提高到 0.2nm 超微结构（ultrastructure）：即细胞膜、细胞器、染色体等亚细胞结构 光学显微镜 电子显微镜 当代组织学 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞学说

免疫组织化学技术、原位杂交技术将组织学引入分子水平 新仪器、新技术的发明和应用 免疫组织化学技术、原位杂交技术将组织学引入分子水平 组织工程学技术拓展了组织学的临床应用前景 光学显微镜 电子显微镜 当代组织学 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞学说

细胞水平：主要细胞的分布、结构特点（含重要细胞的超微结构）及功能 审视角度 组织水平：层次顺序、特征性结构和细胞 细胞水平：主要细胞的分布、结构特点（含重要细胞的超微结构）及功能 形态和结构相统一 结构是功能的基础，功能是结构的必然表现 培养观察能力：重视实习课和图像观察 培养空间思维能力：将二维图形还原为三维构像 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介

石蜡切片术（paraffin sectioning）：取材、固定、脱水、包埋、切片（5 ～ 10 µm 厚）、染色 苏木精- 伊红染色法（hematoxylin-eosin staining， HE染色法）：苏木精为碱性染料，使染色质和核糖体着紫蓝色；伊红为酸性染料，使胞质和细胞外基质着红色 嗜酸性（acidophilia);嗜碱性(basophilia) 特殊染色 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图5、6 细胞培养 组织工程 图4

透射电镜术（transmission electron microscopy, TEM） 用于观察组织细胞的超微结构 戊二醛、锇酸双重固定→树脂包埋→超薄切片（50~80nm 厚）→电子染色（醋酸铀、柠檬酸铅） 根据电子束在不同结构上被散射程度的差异表现为电子密度高（黑或深灰色）和电子密度低（浅灰色） 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程 图7

扫描电镜术（scanning electron microscopy, SEM） 用于观察组织细胞表面结构，具有真实的立体感，无需制备切片 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程 图8

组织化学术（histochemistry）为应用化学、物理、生物化学、免疫学或分子生物学的原理和技术，与组织学技术结合而产生，在组织切片显示某种物质的存在和分布状态 分类： 一般组织化学术 免疫组织化学术 原位杂交术 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程

过碘酸 紫红色反应产物 糖类： PAS（过碘酸希夫）反应，显示多糖和糖蛋白，呈紫红色 糖 多醛 品红硫酸复合物 （希夫试剂，无色） 研究内容 一般组织化学术：组织中的某种结构成分与所加试剂发生化学反应、并呈现某种颜色，在显微镜下可观察到 糖类： PAS（过碘酸希夫）反应，显示多糖和糖蛋白，呈紫红色 糖 多醛 品红硫酸复合物 （希夫试剂，无色） 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图9 细胞培养 组织工程 过碘酸 紫红色反应产物

核酸：福尔根反应显示DNA，甲基绿－派若宁反应同时显示DNA与RNA 脂类：锇酸固定染色，呈黑色 核酸：福尔根反应显示DNA，甲基绿－派若宁反应同时显示DNA与RNA 酶类：酶与特异性底物的反应产物、再与捕捉剂反应，形成有色的沉淀物 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程

免疫组织化学术（immunohistochemistry） 根据抗原、抗体特异性结合原理，检测组织切片中的肽和蛋白质 用标记的抗体与组织中的抗原结合，标记物可于显微镜下观察。标记物有荧光素（荧光显微镜观察）、辣根过氧化物酶（光镜或电镜观察）、胶体金（多用于电镜观察） 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程 图10～13

原位杂交术（in situ hybridization） 即核酸分子杂交组织化学术，检测基因（DNA片段）的有无、基因的表达活性（mRNA） 原理：用带标记物的已知碱基顺序的核酸探针与细胞内待测核酸按碱基配对原则进行特异性原位结合（杂交），并通过对标记物的显示而获知待测核酸的有无及相对量 常用标记物：放射性核素、地高辛 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图14 细胞培养 组织工程

概念：通过活细胞对某种放射性物质的特异性摄入，以显示该物质在组织和细胞内的分布、含量和代谢过程，借以反映细胞的功能状态 放射自显影术（autoradiography） 概念：通过活细胞对某种放射性物质的特异性摄入，以显示该物质在组织和细胞内的分布、含量和代谢过程，借以反映细胞的功能状态 应用举例 ①用3H标记的胸腺嘧啶核苷研究DNA合成和细胞增殖状态 ②用125I 观察甲状腺滤泡内碘化部位 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图15 细胞培养 组织工程

体视学（stereology）：根据连续的组织切片应用计算机进行三维重建，以获得微细结构的立体模型 图像分析术（image analysis）又称形态计量术（morphometry）：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细胞内有形成分的数量、体积、表面积等参数，从量的角度显示结构与功能的关系 体视学（stereology）：根据连续的组织切片应用计算机进行三维重建，以获得微细结构的立体模型 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 细胞培养 组织工程 图16

把从机体取得的细胞在体外模拟体内的条件下进行培养；培养组织块或器官则称组织培养术或器官培养术 细胞培养术（cell culture） 把从机体取得的细胞在体外模拟体内的条件下进行培养；培养组织块或器官则称组织培养术或器官培养术 用于研究细胞、组织的代谢、增殖、分化、形态和功能变化，各种理化因子对活细胞的影响 培养条件：营养、生长因子、pH值、渗透压、O2和CO2浓度、温度，控制污染 用相差显微镜观察 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 细胞培养 组织工程 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图17、18

组织工程（tissue engineering） 用细胞培养术在体外模拟构建机体组织或器官的技术 正在构建的有皮肤、软骨、骨、肌腱、骨骼肌、血管、角膜等；其中以组织工程皮肤较为成功，已成为商品用于治疗烧伤、皮肤静脉性溃疡等疾病 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 细胞培养 组织工程 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介

① 种子细胞，即增殖旺盛的细胞，多为干细胞 ② 细胞外基质，可用生物材料（如牛胶原）和人工合成高分子材料 研究包括四个方面： ① 种子细胞，即增殖旺盛的细胞，多为干细胞 ② 细胞外基质，可用生物材料（如牛胶原）和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 光镜技术 电镜技术 组织化学 放射自显影术 细胞培养 组织工程 图像分析 研究内容 发展简史 学习方法 技术简介 图19

本章重点 组织学、组织、嗜酸性、嗜碱性的概念 组织学学习方法要点 石蜡切片术和超薄切片术的基本原理 HE染色法

图1 心脏（左:器官 右:组织光镜图） 上皮组织 结缔组织 肌组织

图2 心脏 （心肌细胞光镜图）

图3 心脏 上:肌丝结构电镜图 下:肌丝蛋白质构成 模式图 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 细肌丝 粗肌丝 肌球蛋白杆 肌球蛋白头

图4 HE染色，垂体远侧部

图5 镀银染色，小脑皮质神经元

图6 醛复红与偶氮焰红染色染色，肥大细胞和弹性纤维

图7 透射电镜图，浆细胞

图8 扫描电镜图，血细胞

图9 PAS反应，小肠上皮杯状细胞的粘原颗粒

图10 免疫组织化学原理模式图 抗原 抗体 荧光素 辣根过氧化物酶 胶体金

图11 免疫组织化学（荧光素标记） 毛细血管内皮细胞呈vWF阳性

图12 免疫组织化学（辣根过氧化物酶标记） 胰岛B细胞呈胰岛素阳性

图13 免疫组织化学电镜图示上皮细胞膜MAM－6蛋白 （A 胶体金标记 B 辣根过氧化物酶标记）

图14 原位杂交 脐静脉内皮细胞呈心房钠尿肽阳性 图14 原位杂交 脐静脉内皮细胞呈心房钠尿肽阳性

图15 放射自显影 示幽门部胃小凹底的干细胞 （3H标记的胸腺嘧啶核苷标记）

图16 计算机三维重建 示肝小叶血管

图17 体外培养的成纤维细胞（左）HeLa细胞（右） 倒置显微镜图

图18 体外培养的平滑肌细胞 （免疫组织化学染色显示肌动蛋白）

图19 实验中的组织工程耳