蕃红O在软骨研究中的组织学应用

蕃红O在软骨研究中的组织学应用

高改霞

高改霞（江苏省淮阴卫生高等职业技术学校江苏淮安223300）

【中图分类号】R68【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）09-0356-02

软骨是一种特殊的结缔组织，再生和修复能力差，发生病变或损伤后本身不能再生。在关节炎等疾病的研究中经常需要对关节软骨进行特殊染色以观察软骨的组织学改变。由于软骨基质含大量阴离子基团，故多采用阳离子染料进行染色。蕃红O被证明是一种很好的对软骨基质蛋白多糖进行组织化学定量的阳离子染料，并且切片上的染色分布始终一致[1]。

1.关节软骨的解剖学特点

关节软骨为透明软骨，附着于运动关节的骨性关节面，厚度约为1-5mm,表面光滑，无血管、淋巴和神经组织分布，可减少关节活动过程中产生的磨擦和压力分布，具有支撑重量和减少磨擦的作用。软骨细胞分泌细胞外基质，基质呈凝胶状，主要成分是蛋白多糖和水，其蛋白多糖与疏松结缔组织中的类似，也构成分子筛结构。软骨基质具有良好的可渗透性，从软骨膜血管渗出的营养物质可抵达软骨深部。纤维成分埋于基质中，由II型胶原蛋白聚集而成，使软骨具有韧性或弹性。

根据关节软骨的微细解剖结构和超微结构特点，依照软骨细胞和纤维的形态结构关节软骨可分4层[2]。I层：切线层，细胞扁平，排列于表面平行，胶原含量丰富，蛋白聚糖含量少。II层：为中间层，该层细胞稍大，胶原纤维斜行排列，蛋白聚糖含量较多。III层：辐射层或称深层，该层细胞大而圆，呈柱状，与表面垂直排列，蛋白聚糖含量丰富,于发育成熟的动物标本中可见到潮线结构。IV层：钙化软骨层，与软骨下骨板相连，分隔有血管的软骨下骨和无血管的关节软骨的结构。含有丰富的羟基磷灰石，细胞较少，胶原粗大，呈拱形走向深层。

2.蕃红O的结构特点

番红O是一种阳离子染料，国外学者研究表明番红O与蛋白聚糖中的多聚阴离子结合，与胶原不结合[3]。蕃红O将化学计量与多聚阴离子结合起来，表明一种染料分子与硫酸软骨素-6或硫酸角质素的每一个带电阴离子基团结合。已经证明蛋白聚糖分子至少90％的重量由带负电荷的葡萄糖胺聚糖组成。大多数蛋白聚糖包含有一个核心蛋白，此核心蛋白与葡萄糖胺聚糖的硫酸根部分（sGAG）共价连接。GAG在软骨不同深度的区域含量不同，在脱钙软骨中表面含量最少深层含量最多[4]。GAG含有阴离子基团（硫酸根和羧基），在组织切片上这些阴离子基团与阳离子染料静电结合。蕃红O染色在软骨切片上，染色强度朝潮线方向增强。

3.蕃红O在潮线研究中的应用

软骨-骨性连接包括钙化的和未钙化的软骨基质间的连接通常指潮线。潮线为嗜苏木精染色，约10um厚的单线结构[5],且被认为是一种特殊的结构并非人为构造。潮线代表钙化前缘，在此非钙化的软骨基质包含羟基磷灰石。在骨关节病中潮线通常重复出现，钙化前缘前移至IV区的非钙化软骨区，这被认为是骨关节过程的潜在标志。

3.1潮线的结构特点

潮线被认为至少有三层结构，离钙化软骨和骨最近的明显的层状结构称近端薄层，离非钙化软骨和关节表面最近的明显层状结构称远端薄层，位于远、近侧薄层之间的称中间薄层[6]。此外，染色减少或染色不同的边界不清的区域有时可看到侧面明显的三层潮线结构。这些区域被称为近侧区和远侧区。

潮线是一个清楚的、确定的界线，位于细胞外基质，分界未钙化软骨与钙化软骨。值得注意的是，尽管在接近潮线水平可以经常看见细胞，但没有发现潮线内含有细胞。一般来说，靠近潮线的软骨细胞必须保持控制局部基质，且调节这部分基质中非胶原成分的循环。在正常成人关节潮线仍然是一单一结构，尽管基质内可能维持残余的无机物循环，但是透明软骨无机物的增加已经停止[7]。在这些情况下，尽管潮线仍含有一些紧密结合的钙，但潮潮线作为钙化前缘的功能可能已经停止。因此骨关节病时，在原有潮线的远侧必定活跃地形成一条新的潮线，使原有潮线成为无功能的残骸，从而解释了骨关节病时潮线的复制。

3.2蕃红O的应用

蕃红O是一种碱性染料，在对软骨进行染色时将潮线的中间层染成猩红色，与远端薄层合并为一条弥散的、黄红染色的线。近端薄层的染色渐变为深红色，在近侧区减淡为洋红色。远侧区很少着色，当着色时呈用红色扩展的淡黄色。从光镜下观察为一条红色的波浪状线，清楚地区分未钙化软骨与钙化软骨。因此蕃红O被认为是一种能较好反映潮线结构的阳离子染料。

综上所述，蕃红O作为一种阳离子染料与软骨基质中多聚阴离子结合，对软骨粘多糖的浓度分布提供了一种生动鲜明的精确测量方法[8]，且可较好地反映潮线结构，亦可与快绿或亮绿结合作为一种复染剂；与苏木素铁结合作为一种核染料。

参考文献

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[5]GannonHT,SokoloffL.Histomorphometryoftheaginghumanpatella:histologiccriteriaandcontrols.1999;7:173-181.

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[8]LillieRD,Wiliams＆Wilkins.Conn’sBiologicalStains.HJ.1977;9thed.