組織化學技術教程1..ppt課件

1、 （內部教材，僅供參考）（內部教材，僅供參考） 現代組織化學是介入細胞生物學、現代組織化學是介入細胞生物學、組織形態(tài)學、化學與生物化學及分子生組織形態(tài)學、化學與生物化學及分子生物學之間的一門新興邊緣學科，它已滲物學之間的一門新興邊緣學科，它已滲透和應用于生命科學的許多學科。近幾透和應用于生命科學的許多學科。近幾十年來，組織化學的發(fā)展，突飛猛進，十年來，組織化學的發(fā)展，突飛猛進，日新月異，已產生了許多分支，而各類日新月異，已產生了許多分支，而各類分支雖有特點，但都源于組織化學。因分支雖有特點，但都源于組織化學。因此，組織化學已成為醫(yī)學生物學科研過此，組織化學已成為醫(yī)學生物學科研過程中必備知識之一

2、。程中必備知識之一。 為使廣大生物醫(yī)學青年教師、研究生、為使廣大生物醫(yī)學青年教師、研究生、醫(yī)學高等職業(yè)技術學校專科生及有關實驗醫(yī)學高等職業(yè)技術學校?？粕坝嘘P實驗技術人員盡快掌握組織化學基本技術，作技術人員盡快掌握組織化學基本技術，作者借鑒其他兄弟院校之經驗，編寫了簡明者借鑒其他兄弟院校之經驗，編寫了簡明的組織化學技術教程。由于時間倉促，有的組織化學技術教程。由于時間倉促，有些知識未編入其中，有待完善。書中疏漏，些知識未編入其中，有待完善。書中疏漏，不妥之處，望廣大讀者批評指正。不妥之處，望廣大讀者批評指正。 穆長征穆長征 2019年年10月月 組織化學組織化學histochemistry是運

3、是運用物理學、化學、免疫學、分子生物學用物理學、化學、免疫學、分子生物學等原理與技術，對組織與細胞的化學成等原理與技術，對組織與細胞的化學成分、化學反應及其變化規(guī)律進行定性、分、化學反應及其變化規(guī)律進行定性、定位和定量研究的科學，是介于這些學定位和定量研究的科學，是介于這些學科之間的一門邊緣科學。組織化學自出科之間的一門邊緣科學。組織化學自出現以來，已取得了長足的發(fā)展。這與相現以來，已取得了長足的發(fā)展。這與相關學科的發(fā)展是分不開的，其中細胞生關學科的發(fā)展是分不開的，其中細胞生物學、生物化學以及分子生物學是組織物學、生物化學以及分子生物學是組織化學形成和發(fā)展的基礎。化學形成和發(fā)展的基礎。 組織化

4、學是在組織學和化學的基礎上發(fā)展起來的，它的歷史相當悠久。早在十九世紀，人們把顯微鏡與化學技術結合起來，開始觀察組織中的化學反應。如法國植物學家F.V.Raspail1826介紹了植物花和果受精過程中的碘淀粉反應；M. Perls1867用普魯士藍顯示出鐵；A.N.F. Millon(1844)敘述了蛋白質反應； R. Frnrohr1850論述了纖維素的氯鋅碘法； Klebs(1868) Klebs(1868)和和H. Stuve1872)H. Stuve1872)用愈創(chuàng)木酯用愈創(chuàng)木酯酊同膿作用產生藍色證明組織中有過氧化酊同膿作用產生藍色證明組織中有過氧化物酶的存在；物酶的存在；P.Ehrli

5、ch(1885) P.Ehrlich(1885) 發(fā)現了細發(fā)現了細胞色素氧化酶；胞色素氧化酶；R. Heidenhain(1868) R. Heidenhain(1868) 指指出動質出動質ergastoplasmergastoplasm）核糖核酸是一核糖核酸是一種嗜鹼性物質，可被醋酸沉淀；種嗜鹼性物質，可被醋酸沉淀；F. F. Miescher(1873)Miescher(1873)利用甲綠對核染色質的選利用甲綠對核染色質的選擇性親和力，分離出核染色質。擇性親和力，分離出核染色質。 此間，金屬鹽法，硫化鈷法，偶氮色素法，此間，金屬鹽法，硫化鈷法，偶氮色素法，偶氮色素四唑鹽法偶氮色素四唑鹽法t

6、etrazolium salts tetrazolium salts methodmethod以及磷酸化酶組織化學證明法等以及磷酸化酶組織化學證明法等相繼問世。特別是相繼問世。特別是H. ScheldonH. Scheldon和和D. D. BrandesBrandes等人把電鏡與酶組織化學結合起來，等人把電鏡與酶組織化學結合起來，以金屬沉淀法觀察了酸性磷酸酶和鹼性磷以金屬沉淀法觀察了酸性磷酸酶和鹼性磷酸酶，奠定了電鏡酶組織化學酸酶，奠定了電鏡酶組織化學electron electron microscope enzyme histochemistrymicroscope enzyme his

7、tochemistry根根底。后來底。后來A. M. Seligman(1967)A. M. Seligman(1967)提出鋨黑提出鋨黑化法化法Osmification methodOsmification method進一步闡述進一步闡述了電鏡組織化學的基本原理和反應過程。了電鏡組織化學的基本原理和反應過程。 1950 1950年年A. H. CoonsA. H. Coons等人提出了熒光抗體等人提出了熒光抗體法，從而把免疫學引入組織化學實驗中，法，從而把免疫學引入組織化學實驗中，后來后來P. K. NakaneP. K. Nakane，S. Avrameas S. Avrameas 和和

8、L. L. A. SternbergerA. Sternberger等人以辣根過氧化物酶等人以辣根過氧化物酶為標記物對酶進行觀察，創(chuàng)立了酶標抗為標記物對酶進行觀察，創(chuàng)立了酶標抗體法，從而為組織化學開辟了新途徑。體法，從而為組織化學開辟了新途徑。 隨著分子生物學的發(fā)展，隨著分子生物學的發(fā)展，19691969年人年人們把分子雜交技術應用到組織切片和細們把分子雜交技術應用到組織切片和細胞標本上，開始探索原位雜交技術，經胞標本上，開始探索原位雜交技術，經過過3030年不斷應用、完善和發(fā)展，特別是年不斷應用、完善和發(fā)展，特別是探針制備與標記物兩大關鍵技術的突破，探針制備與標記物兩大關鍵技術的突破，目前原

9、位雜交技術已廣泛應用于遺傳學、目前原位雜交技術已廣泛應用于遺傳學、病毒學、神經內分泌學、病理學、免疫病毒學、神經內分泌學、病理學、免疫學和發(fā)育生物學等各個領域，顯示出巨學和發(fā)育生物學等各個領域，顯示出巨大的應用潛力。大的應用潛力。 現代組織化學已經滲透和應用于生現代組織化學已經滲透和應用于生命科學的許多學科，經過近幾十年的發(fā)命科學的許多學科，經過近幾十年的發(fā)展，產生了許多分支，如核酸與核蛋白、展，產生了許多分支，如核酸與核蛋白、蛋白質與氨基酸、脂類與脂蛋白、碳水蛋白質與氨基酸、脂類與脂蛋白、碳水化合物與粘蛋白及粘多糖、無機物組織化合物與粘蛋白及粘多糖、無機物組織化學、酶組織化學電鏡組織化學、熒

10、光化學、酶組織化學電鏡組織化學、熒光組織化學、免疫組織化學、同工酶組織組織化學、免疫組織化學、同工酶組織化學、定量組織化學、原位雜交組織化化學、定量組織化學、原位雜交組織化學和放射自顯影技術等?？傊?，現代組學和放射自顯影技術等?？傊?，現代組織化學的概念已經遠遠超過了原有范圍，織化學的概念已經遠遠超過了原有范圍，無論從理論、內容、技術手段、研究范無論從理論、內容、技術手段、研究范圍都比過去更廣泛、更深入。圍都比過去更廣泛、更深入。 1 1盡可能地保持組織和細胞生前的形態(tài)結盡可能地保持組織和細胞生前的形態(tài)結構、化學成分和酶的活性。為此必須選擇適構、化學成分和酶的活性。為此必須選擇適當的固定液和恰當

11、的處理方法，如冷凍干燥、當的固定液和恰當的處理方法，如冷凍干燥、冰凍替代、恒冷箱切片、振動切片等。冰凍替代、恒冷箱切片、振動切片等。 2 2化學反應要求在細胞或組織內進行，須化學反應要求在細胞或組織內進行，須有定位的準確性。為此必須控制反應的時間有定位的準確性。為此必須控制反應的時間和條件，使反應的產物不移位，不彌散。和條件，使反應的產物不移位，不彌散。 3 3反應物須有顯色性和定量的可能性，即必須反應物須有顯色性和定量的可能性，即必須 是有色的沉淀或結晶，沉淀顆粒細小連續(xù)、是有色的沉淀或結晶，沉淀顆粒細小連續(xù)、 色深、不溶，并能保留在原位上。顏色深度色深、不溶，并能保留在原位上。顏色深度 要

12、與物質含量或酶的活性具有一定的比例關要與物質含量或酶的活性具有一定的比例關 系。系。4 4反應物要有穩(wěn)定性和重復性，以利于觀察研反應物要有穩(wěn)定性和重復性，以利于觀察研 究和驗證。究和驗證。5 5反應物有靈敏性和特異性反應物有靈敏性和特異性, ,以利于對比觀察。以利于對比觀察。6 6反應產物有對照，否則難以判斷其結果的可反應產物有對照，否則難以判斷其結果的可 靠性。靠性。 組織化學是運用物理和化學的原理、技術研究組織化學是運用物理和化學的原理、技術研究組織與細胞內的化學成分及其反應，對這些化學成組織與細胞內的化學成分及其反應，對這些化學成分進行定性、定位及其定量并研究其變化規(guī)律的科分進行定性、定

13、位及其定量并研究其變化規(guī)律的科學。它是介于組織學、細胞學與生物化學之間的一學。它是介于組織學、細胞學與生物化學之間的一門邊緣科學。人們對生物組織的研究沿著兩條主要門邊緣科學。人們對生物組織的研究沿著兩條主要途徑發(fā)展：一條途徑是對顯微鏡下可分辨的越來越途徑發(fā)展：一條途徑是對顯微鏡下可分辨的越來越細小的形態(tài)結構進行描述；另一條途徑是著力分離細小的形態(tài)結構進行描述；另一條途徑是著力分離和描述具有重要生物學意義的物質，如核酸、蛋白和描述具有重要生物學意義的物質，如核酸、蛋白質、脂類及碳水化合物等。由此進一步了解生命活質、脂類及碳水化合物等。由此進一步了解生命活動的本質規(guī)律。兩條途徑的研究結果互相處近，

14、互動的本質規(guī)律。兩條途徑的研究結果互相處近，互相補充，并在細胞、亞細胞乃至分子水平上統(tǒng)一起相補充，并在細胞、亞細胞乃至分子水平上統(tǒng)一起來，就形成了現代組織化學。來，就形成了現代組織化學。 組織化學源于組織學、細胞學和生組織化學源于組織學、細胞學和生物化學；但也有別于這些學科。組織化物化學；但也有別于這些學科。組織化學與組織學不同：組織學的著眼點是組學與組織學不同：組織學的著眼點是組織與細胞的形態(tài)結構，組織學技術的要織與細胞的形態(tài)結構，組織學技術的要求是盡可能保持組織和細胞的微細結構。求是盡可能保持組織和細胞的微細結構。而組織化學的著眼點是組織與細胞內化而組織化學的著眼點是組織與細胞內化學成分的

15、組成，組織化學技術的基礎是學成分的組成，組織化學技術的基礎是已知的化學反應。已知的化學反應。 組織化學與生物化學也有區(qū)別：雖然組織化學與生物化學也有區(qū)別：雖然二者都著眼于組織與細胞內的化學組成成分二者都著眼于組織與細胞內的化學組成成分及其含量，但生物化學研究常將組織破壞、及其含量，但生物化學研究常將組織破壞、制成勻漿、然后進行化學成分的測定，其化制成勻漿、然后進行化學成分的測定，其化學反應主要在試管內進行故其定位性能差；學反應主要在試管內進行故其定位性能差；而組織化學技術則要求盡可能在原位顯示化而組織化學技術則要求盡可能在原位顯示化學成分，故其定位、定位性能好。學成分，故其定位、定位性能好。

16、組織化學的發(fā)展借助了許多物理學技組織化學的發(fā)展借助了許多物理學技術，特別是顯微鏡技術、電鏡組織化學、電術，特別是顯微鏡技術、電鏡組織化學、電鏡細胞化學、熒光組織化學以及定量組織化鏡細胞化學、熒光組織化學以及定量組織化學等，都是基于物理學技術發(fā)展起來的組織學等，都是基于物理學技術發(fā)展起來的組織化學分支。化學分支。 組織化學是應用物理的和化學的方組織化學是應用物理的和化學的方法來查明細胞組織的化學成分；是用組法來查明細胞組織的化學成分；是用組織學、化學、物理學原理研究細胞組織織學、化學、物理學原理研究細胞組織的結構、功能與化學的關系；是對細胞的結構、功能與化學的關系；是對細胞組織成分的勘察、定位、

17、定性、定量的組織成分的勘察、定位、定性、定量的特征來認識細胞組織結構與功能的關系。特征來認識細胞組織結構與功能的關系。因此，它具有較強的特征性。因此，它具有較強的特征性。 1. 1. 組織化學的要求組織化學的要求 組織化學是建立在組織細胞形態(tài)學、生物物組織化學是建立在組織細胞形態(tài)學、生物物理學、生物化學及分子生物學學科基礎上的一門理學、生物化學及分子生物學學科基礎上的一門邊緣學科，因此組織化學研究具有如下要求：邊緣學科，因此組織化學研究具有如下要求：（1 1要求形態(tài)結構真實完整。要求形態(tài)結構真實完整。（2 2要求顯色全過程均屬于化學反應。要求顯色全過程均屬于化學反應。（3 3要求化學反應在組織

18、細胞的原位被顯示要求化學反應在組織細胞的原位被顯示（4 4要求弄清化學成分與形態(tài)結構及空間的關要求弄清化學成分與形態(tài)結構及空間的關 系。系。 2 2研究方法研究方法 組織化學的研究方法隨著現代物理、化組織化學的研究方法隨著現代物理、化學技術的發(fā)展而不斷更新，不斷增多。總體學技術的發(fā)展而不斷更新，不斷增多?？傮w說來，可分為兩大類：一類是分離分析法，說來，可分為兩大類：一類是分離分析法，另一類是原位分析法。另一類是原位分析法。（1 1分離分析法分離分析法 分離分析法是將組織細胞分離分析法是將組織細胞的微小器官從器官、組織、細胞內原位分離的微小器官從器官、組織、細胞內原位分離出來，測定其化學成分和分

19、析化學組成與組出來，測定其化學成分和分析化學組成與組織細胞的關系。其中包括勻漿超速離心及分織細胞的關系。其中包括勻漿超速離心及分層分析法和顯微解剖分析，即組織切片的微層分析法和顯微解剖分析，即組織切片的微量化學分析法。量化學分析法。 （2 2原位分析法原位分析法 組織細胞在器官原位上不經分離，用組織細胞在器官原位上不經分離，用化學試劑與組織細胞內的某些物質進行化化學試劑與組織細胞內的某些物質進行化學反應，最終在局部呈現有色反應，通過學反應，最終在局部呈現有色反應，通過顯微鏡及其他儀器，如分光光度計、熒光顯微鏡及其他儀器，如分光光度計、熒光顯微鏡等組織細胞內的化學反應進行定位、顯微鏡等組織細胞內的化學反應進行定位、定性和定量研究。常用的方法包括：組定性和定量研究。常用的方法包括：組織細胞吸收光譜分析法。熒光分析法?？椉毎展庾V分析法。熒光分析法。放射自顯影術。放射自顯影術。 組織中的各種物質可籍特殊的化學組織中的各種物質可籍特殊的化學反應被勘定。組織化學需要各種化學試反應被勘定。組織化學需要各種化學試劑，許多著名的組織化學研究室均有合劑，許多著名的組織化學研究室均有合成化學試劑的實驗室，以保證創(chuàng)建或改成化學試劑的實驗室，以保證創(chuàng)建或改進組織化學的技術方法。良好的組