李彥瑋,王 偉,梅少帥,滕 飛,陳 東
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院病理科,北京 100029
心血管疾病是我國(guó)城鄉(xiāng)居民死亡的首位病因,高于腫瘤及其他疾病[1]。隨著人口老齡化及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速,今后10年心血管病患病人數(shù)仍將快速增長(zhǎng)[2],已成為當(dāng)前重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。然而,有關(guān)心血管疾病病理改變方面的研究,尤其是針對(duì)組織成分改變量化的大宗病例研究,目前比較少見(jiàn),這跟各大醫(yī)院心血管病例標(biāo)本量偏少有一定關(guān)系。HE作為觀察鏡下改變最基本的一種染色方法,難以有針對(duì)性地顯示細(xì)胞成分的改變。Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS和Masson 3種特殊染色技術(shù)主要著染細(xì)胞中彈力纖維、黏液、膠原纖維成分,能夠直觀而準(zhǔn)確地展示出這些細(xì)胞成分的數(shù)量及形態(tài)改變。本研究聯(lián)合病理實(shí)驗(yàn)室常用的Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS和Masson特殊染色技術(shù),觀測(cè)了999例血管壁疾病標(biāo)本中彈力纖維、膠原纖維及黏液等的變化情況,并對(duì)血管壁的微觀改變做出了半定量分析,以期評(píng)估聯(lián)合特殊染色技術(shù)在觀察血管疾病病理改變中的應(yīng)用價(jià)值,并為心血管疾病病理發(fā)生機(jī)制的研究提供組織形態(tài)學(xué)依據(jù)。
標(biāo)本來(lái)源2014年1月至2017年9月在北京安貞醫(yī)院病理科接收的心血管疾病標(biāo)本。入組標(biāo)準(zhǔn):(1)病歷資料完整;(2)疾病診斷明確。排除標(biāo)準(zhǔn):年齡小于18歲的病例。共有999 例入選,其中,男814 例,女185 例,中位年齡51.0 歲(18~83 歲),平均發(fā)病年齡(49.7±9.6)歲;選取無(wú)心血管疾病的尸檢血管壁作為對(duì)照。所有標(biāo)本取材前均經(jīng)10%中性緩沖福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋,連續(xù)石蠟切片4 μm。本研究經(jīng)北京安貞醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),標(biāo)本采集均獲得患者本人或家屬的知情同意,并簽署知情同意書(shū)。
材料SAKURA VIP5 Tissue-Tek組織脫水機(jī)(美國(guó)SAKURA公司),Leica ST5020多功能染色機(jī)(德國(guó)Leica公司),HE染色試劑(哈爾濱格林標(biāo)本技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司),Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS、Masson染色試劑盒(珠海貝索生物技術(shù)有限公司)。
染色所有標(biāo)本行常規(guī)HE染色[3]。
Verhoeff-Van Gieson染色:切片常規(guī)脫蠟至水;鐵蘇木素染色20 min;三氯化鐵分化15 s,鏡下觀察彈力纖維染色清晰,蒸餾水沖洗;VG染液染色1 min,蒸餾水沖洗;95%乙醇急速分化,蒸餾水沖洗;梯度乙醇脫水,透明,封片。
AB-PAS染色:切片常規(guī)脫蠟至水;3%醋酸水溶液處理1 min;1%阿爾新藍(lán)染液(pH值為2.5)染色10 min,蒸餾水沖洗;1%過(guò)碘酸氧化10 min,蒸餾水沖洗;schiff試劑染色15 min,蒸餾水沖洗;梯度乙醇脫水,透明,封片。
Masson染色:切片常規(guī)脫蠟至水;麗春紅酸性品紅染液染色5 min,蒸餾水沖洗;磷鉬酸溶液處理5 min,鏡下觀察肌纖維著色,呈淡紅色時(shí)直接傾掉磷鉬酸;苯胺藍(lán)染液復(fù)染3 min,傾掉染液;1%冰醋酸沖洗切片,至藍(lán)色不再分化為止;梯度乙醇脫水,透明,封片。
特殊染色評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合2016年美國(guó)心血管病理學(xué)學(xué)會(huì)及歐洲心血管病理學(xué)協(xié)會(huì)提出的共識(shí)[4],全面評(píng)價(jià)血管壁內(nèi)膜、中膜和外膜3層結(jié)構(gòu)發(fā)生的病理改變。鏡下分別觀察HE染色及聯(lián)合彈力/VG、AB/PAS、Masson特殊染色結(jié)果,根據(jù)以下5個(gè)方面評(píng)分:(1)內(nèi)膜纖維性增厚;(2)平滑肌細(xì)胞核缺失;(3)彈力纖維斷裂、減少;(4)黏液樣細(xì)胞外基質(zhì)聚集;(5)外膜炎細(xì)胞浸潤(rùn)進(jìn)行評(píng)分;每項(xiàng)得1 分,共5 分。由兩位病理醫(yī)師對(duì)染色結(jié)果進(jìn)行評(píng)分,并計(jì)算平均值。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件,染色評(píng)分結(jié)果以M(Q1,Q3)表示,組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
鏡下觀察HE染色鏡下僅觀察到少量彈力纖維斷裂;聯(lián)合Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS和Masson特殊染色可觀察到病變血管壁中膜的彈力纖維紊亂、斷裂、減少,黏液樣基質(zhì)細(xì)胞外聚集,外膜膠原纖維增生。隨著血管壁病變進(jìn)展,可見(jiàn)更多彈力纖維的斷裂和減少及膠原纖維增生(圖1~2)。研究選取的無(wú)心血管疾病的尸檢血管壁內(nèi)、中、外膜均未見(jiàn)異常。
染色評(píng)分結(jié)果血管壁組999例患者中,主動(dòng)脈竇瘤(aneurysm of sinus of valsalva,SVA)3 例,主動(dòng)脈根部瘤(aortic root aneurysm,ARA)177 例,胸主動(dòng)脈瘤(thoracic aortic aneurysm,TAA)78 例,腹主動(dòng)脈瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)17 例,全胸腹主動(dòng)脈瘤(total thoracoabdominal aortic aneurysm,tTAAA)32 例,主動(dòng)脈夾層(aortic dissection,AD)692 例;其中,AD的聯(lián)合特殊染色中位評(píng)分最高[3.7(3.5,3.8)分],TAA最低[2.7(2.9,3.0)分];SVA(Z=3.857,P=0.040)、ARA(Z=14.307,P=0.000)、TAA(Z=26.939,P=0.000)、AAA(Z=22.412,P=0.000)、tTAAA(Z=15.926,P=0.000)和AD組(Z=39.213,P=0.000)的聯(lián)合特殊染色中位評(píng)分均明顯高于HE染色(表1)。
在常規(guī)病理工作中,HE是觀察疾病鏡下改變最基本的一種染色方法。然而,這種染色一般僅能顯示細(xì)胞核和細(xì)胞漿的結(jié)構(gòu),難以對(duì)細(xì)胞成分做出特異性的顯示。Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS和Masson 3種特殊染色技術(shù),主要著染細(xì)胞中彈力纖維、黏液、膠原纖維成分,能夠直觀而準(zhǔn)確地顯示出這些細(xì)胞成分的數(shù)量及形態(tài)改變。
心血管系統(tǒng)的大動(dòng)脈分為3層:內(nèi)膜由內(nèi)皮、內(nèi)皮下層構(gòu)成;中膜的主要結(jié)構(gòu)是彈力纖維和膠原纖維[5],有40~70層彈性膜,彈力纖維是維持主動(dòng)脈軸向回縮力的主要成分;外膜較薄。本研究選取了6種類型動(dòng)脈瘤的病例,病理結(jié)果發(fā)現(xiàn)均有不同程度的內(nèi)膜纖維性增厚,中膜彈力纖維減少、變平、斷裂,平滑肌細(xì)胞核缺失,排列紊亂,黏液樣細(xì)胞外基質(zhì)聚集及外膜炎細(xì)胞浸潤(rùn)。按照內(nèi)膜纖維性增厚、平滑肌細(xì)胞排列紊亂、彈力纖維斷裂、減少、黏液樣細(xì)胞外基質(zhì)聚集及外膜炎細(xì)胞浸潤(rùn)評(píng)分,AD評(píng)分最高,TAA評(píng)分最低;6種類型動(dòng)脈瘤病例聯(lián)合特殊染色的染色評(píng)分均明顯高于HE染色,提示聯(lián)合特殊染色技術(shù)確實(shí)較HE染色能夠更好地評(píng)價(jià)血管壁中3層結(jié)構(gòu)的病理改變。
A.HE;B. Verhoeff-Van Gieson染色,彈力纖維顯示黑色,膠原纖維顯示紅色;C. AB/PAS染色,酸性黏液顯示藍(lán)色,中性黏液顯示紅色;D. Masson染色,肌纖維顯示紅色,膠原纖維顯示藍(lán)色
A.HE;B. Verhoeff-Van Gieson:black for elastic fibers and red for collagens;C.AB/PAS:blue for acid mucus and red for neutral mucus;D. Masson:red for muscle fibers and blue for collagens
圖1主動(dòng)脈根部瘤
Fig1Aortic root aneurysm
A.HE;B. Verhoeff-Van Gieson染色,彈力纖維顯示黑色,膠原纖維顯示紅色;C. AB/PAS染色,酸性黏液顯示藍(lán)色,中性黏液顯示紅色;D. Masson染色,肌纖維顯示紅色,膠原纖維顯示藍(lán)色
A.HE;B.Verhoeff-Van Gieson:black for elastic fibers and red for collagens;C.AB/PAS:blue for acid mucus and red for neutral mucus;D. Masson:red for muscle fibers and blue for collagens
圖2主動(dòng)脈夾層
Fig2Aortic dissection
表 1 HE染色與聯(lián)合特殊染色評(píng)分的比較Table 1 Comparison of scores between HE stain and combined special staining
SVA:主動(dòng)脈竇瘤;ARA:主動(dòng)脈根部瘤;TAA:胸主動(dòng)脈瘤;AAA:腹主動(dòng)脈瘤;tTAAA:全胸腹主動(dòng)脈瘤;AD:主動(dòng)脈夾層
SVA:aneurysm of sinus of valsalva;ARA:aortic root aneurysm;TAA:thoracic aortic aneurysm;AAA:abdominal aortic aneurysm;tTAAA:total thoracoabdominal aortic aneurysm;AD:aortic dissection
本研究還選取了無(wú)心血管疾病的尸檢血管壁組織作為對(duì)照,鏡檢結(jié)果顯示血管壁內(nèi)、中、外膜均未見(jiàn)異常。通過(guò)對(duì)比聯(lián)合特殊染色及HE染色結(jié)果,發(fā)現(xiàn)病變的血管壁組織,其內(nèi)膜發(fā)生不同程度的纖維化,中膜常有彈力纖維的斷裂、消失以及平滑肌細(xì)胞核缺失等,外膜可有不同程度的炎細(xì)胞浸潤(rùn)。有報(bào)道認(rèn)為,血管壁組織中彈力纖維斷裂、排列紊亂,膠原纖維、平滑肌細(xì)胞含量改變與動(dòng)脈管壁的重塑有關(guān)[6- 7]。動(dòng)脈壁的中膜層,膠原纖維和平滑肌細(xì)胞排列的變化參與了主動(dòng)脈夾層的形成[8]。由于彈力纖維的斷裂與減少,可以導(dǎo)致血管中膜的順應(yīng)力下降,從而引起血管壁事件的發(fā)生。本研究結(jié)果與以往報(bào)道一致。
綜上,本研究結(jié)果顯示,使用Verhoeff-Van Gieson、AB/PAS和Masson聯(lián)合特殊染色技術(shù)能更好地觀察血管壁病變中彈力纖維、膠原纖維及黏液等成分的病理改變,可應(yīng)用于血管壁病變的觀測(cè)。
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