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      神經(jīng)組織鍍銀染色方法科普介紹

      http://m.hkxccw.cn 來源:原創(chuàng) 日期:2010-12-8 16:22:23
         HE 染色技術(shù)興起之后,通過光鏡視察,很多組織的細(xì)胞構(gòu)筑得到了充足的描寫。這些描寫有力地支撐了19 世紀(jì)中葉開端普及的細(xì)胞學(xué)說。然而奇異的是,HE 染色切片上神經(jīng)組織的細(xì)胞構(gòu)筑難以看明白,腦組織尤其如此。在鏡下能視察到顯明的藍(lán)色細(xì)胞核,以及四周的斑塊狀或顆粒狀核周質(zhì);但核四周被著染的物資逐漸減淡并融會(huì)到四周組織中,而不是像在其它大多數(shù)組織中那樣局限在“細(xì)胞”的范疇內(nèi)。HE 染色不能有效顯示神經(jīng)組織的細(xì)胞構(gòu)造,給神經(jīng)體系的研究帶來必定艱苦,甚至使當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)界對(duì)細(xì)胞學(xué)說是否實(shí)用于神經(jīng)體系發(fā)生了猜忌。

        為了補(bǔ)充慣例染色技術(shù)的空缺,Nissl 染色、Weigert 髓鞘染色等辦法紛紜問世,但都沒能有效地顯示出神經(jīng)組織的細(xì)胞形態(tài)和構(gòu)筑情勢(shì)。與發(fā)現(xiàn)這些方式的學(xué)者同時(shí)期的意大利醫(yī)師Golgi 成為了榮幸者。一次偶然的機(jī)遇,他發(fā)現(xiàn)重鉻酸鉀固定的神經(jīng)組織可以被硝酸銀染成棕玄色;拿到顯微鏡下察看發(fā)明,切片上呈現(xiàn)了很多棕玄色的結(jié)構(gòu),它們具有修長的崛起,形態(tài)各異,并似乎彼此接觸。與其它染色法的成果進(jìn)行對(duì)照發(fā)明,這些具有崛起的構(gòu)造含有細(xì)胞核,可能正是構(gòu)成神經(jīng)組織的細(xì)胞。由于那個(gè)時(shí)期的認(rèn)識(shí)局限,Golgi 本人仍然以為神經(jīng)組織不是由細(xì)胞組成的,而是一個(gè)通聯(lián)的原生質(zhì)網(wǎng)絡(luò);然而他偶然發(fā)明的這一技術(shù)卻成為了開啟現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)大門的鑰匙。

        Golgi鍍銀染色的成果很快在歐洲傳布開來。19 世紀(jì)末,當(dāng)西班牙科學(xué)家Cajal看到Golgi 染色的切片后立即被其優(yōu)美的圖像所深深吸引,并在日記中留下了這樣的文字(英譯):“What an unexpected sight! Sparse, smooth and thin black filaments or thorny, thick, triangular, stellate, or fusiform black cells could be seen

        against a perfectly translucent yellow background! One might almost liken the images to Chinese ink drawings on transparent Japanese paper… this is the Golgi method”,讀數(shù)顯微鏡報(bào)價(jià)。從此,Cajal 以極高的熱忱開端利用Golgi 鍍銀法研討神經(jīng)組織。

        首先,Cajal 改良了Golgi 染色法,使其更加穩(wěn)固。改良后的Golgi 染色法請(qǐng)求神經(jīng)組織在固定液中長時(shí)光浸泡,并用重鉻酸鉀或鋨酸進(jìn)行處置;然后將組織投進(jìn)低濃度硝酸銀中反映,天生棕色的鉻銀沉淀;染色后的組織用火棉膠或石蠟進(jìn)行快速包埋,切成厚片,即可在顯微鏡下直接察看。這個(gè)方式已經(jīng)成為鍍銀染色的經(jīng)典技巧,今天仍在應(yīng)用。但是鉻銀沉淀為什么會(huì)恰好天生在神經(jīng)細(xì)胞上呢?為什么總是只有一小部分神經(jīng)細(xì)胞隨機(jī)著色呢?這兩個(gè)問題一直困擾著人們,至今沒有找到明白答案。

        在經(jīng)典Golgi 染色的基本上,Cajal 又發(fā)展了后來被人冠以他自己的名字的一套染色技巧,得到了更加豐盛的圖像和主要的理論貢獻(xiàn)。與Golgi 染色法不同,Cajal 染色法首先借助神經(jīng)細(xì)胞的嗜銀性,用硝酸銀浸透全部組織,然后通過焦性沒食子酸、對(duì)苯二酚或甲醛將細(xì)胞內(nèi)的銀離子還原為金屬銀顆粒,即可在顯微鏡下察看到深染的神經(jīng)細(xì)胞。由于這個(gè)原理,Cajal 鍍銀染色法又叫做“還原銀法”,也是一個(gè)今天仍應(yīng)用的經(jīng)典方式。有趣的是,神經(jīng)細(xì)胞的嗜銀性似與神經(jīng)原纖維有關(guān),由于經(jīng)過Cajal 染色后,盡管低倍鏡下看全部細(xì)胞都像充斥了棕玄色物資,但在高倍鏡下顯示的卻是精致的神經(jīng)原纖維構(gòu)造。此外,Cajal法還可以顯示切片上所有的細(xì)胞。借助這套辦法,Cajal 及其同事細(xì)心研討了成體以及胚胎時(shí)代神經(jīng)組織的細(xì)胞構(gòu)筑,提出了“神經(jīng)元學(xué)說”、神經(jīng)細(xì)胞的“極化定律”等理論;他們的結(jié)果構(gòu)成了現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)的基本。1906 年,Golgi 與Cajal共同獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng)。

        在20 世紀(jì)上半葉,神經(jīng)組織的鍍銀染色法又涌現(xiàn)了一些渺小的改良。比如,基于Golgi 與Cajal 染色的原理,一些衍生技術(shù)可以用于特異性地顯示神經(jīng)組織的膠質(zhì)細(xì)胞。前蘇聯(lián)的杰尼卡染色法也以硝酸銀為反映物,可在光學(xué)顯微鏡下顯示突觸的散布。Cox 等用汞鹽取代銀鹽鍍?nèi)旧窠?jīng)細(xì)胞,同樣獲得了優(yōu)美的圖像,并且圖像的背景更清潔,染色勝利率進(jìn)一步進(jìn)步。Nauta 等則應(yīng)用高錳酸鉀克制正常神經(jīng)纖維著色,同樣采取鍍銀法,卻能顯示出潰變的纖維。電子顯微鏡問世后,人們發(fā)現(xiàn)鍍銀染色的成果還可在電鏡下視察。這些技術(shù)改進(jìn)使科學(xué)家在神經(jīng)束路追蹤技術(shù)呈現(xiàn)之前,能夠用慣例的辦法研究神經(jīng)體系各部位的細(xì)胞形態(tài)和纖維通聯(lián)關(guān)系。因此到20 世紀(jì)50 年代呈現(xiàn)了“Golgi 法的復(fù)興”,今天威望教科書上的大部分神經(jīng)組織形態(tài)學(xué)知識(shí)就是在那個(gè)時(shí)候積聚起來的。

        20 世紀(jì)下半葉開端,隨著神經(jīng)束路追蹤、免疫組織化學(xué)和分子生物學(xué)檢測等技術(shù)的興起,鍍銀染色這類經(jīng)典形態(tài)學(xué)技術(shù)逐漸被大多數(shù)人遺忘。然而,不論是生物醫(yī)學(xué)教學(xué)還是科學(xué)研討中,鍍銀染色技巧以其在利用范疇、圖像精致水平和標(biāo)本保留性等方面的上風(fēng),仍然具有不可替換的位置。


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