过碘酸希夫反应

显示多糖和糖蛋白的组织化学反应

过碘酸希夫反应

过碘酸希夫反应(英文名:periodic acid Schiff reaction),简称PAS或PAS反应,又称糖原染色,是显示糖原的细胞化学方法,该反应适用于细胞和组织中的多糖、黏多糖、黏蛋白等的显示。[2][3]过碘酸希夫反应的化学原理为:糖原中的1,2-乙二醇基经过碘酸氧化而产生双醛基。醛与希夫染料中的无色品红作用,使无色的亚硫酸品红失去亚硫酸,重新排列,恢复品红对醌结构,显示紫红色,定位于胞质中糖原所在部位。[2]

过碘酸希夫反应(英文名:periodic acid Schiff reaction),简称PAS或PAS反应,又称糖原染色,是显示糖原的细胞化学方法,该反应适用于细胞和组织中的多糖、黏多糖、黏蛋白等的显示。[3][4]

碘酸希夫反应的化学原理为:糖原中的1,2-乙二醇基经过碘酸氧化而产生双醛基。醛与希夫染料中的无色品红作用,使无色的亚硫酸品红失去亚硫酸,重新排列,恢复品红对kūn结构,显示紫红色,定位于胞质中糖原所在部位。[3]

在临床方面,过碘酸希夫反应可用于鉴别红血病、红白血病及贫血类型,急性白血病细胞类型及其他细胞类型。[2]此外,过碘酸希夫反应还可应用于糖尿病的诊断及研究和某些肿瘤的诊断及鉴别等方面。[5]

化学原理

过碘酸希夫反应(periodic acid Schiff reaction,PAS)是显示多糖、黏多糖、糖蛋白的组织化学反应,糖被强氧化剂过碘酸氧化后,形成多醛,后者再与无色的品红硫醛复合物(即希夫试剂)反应,形成的终产物为紫红色沉淀。[1]

过碘酸希夫反应图示(大鼠肝糖原光镜像)
过碘酸希夫反应图示(大鼠肝糖原光镜像)

过碘酸-希夫反应又称糖原染色。糖原中的1,2-乙二醇基经过碘酸氧化而产生双醛基。醛与希夫染料中的无色品红作用,使无色的亚硫酸品红失去亚硫酸,重新排列,恢复品红对醌结构,显示紫红色,定位于胞质中糖原所在部位。[2]

准备材料

实验器材有骨髓涂片或外周血涂片、染色缸、水浴箱、显微镜等;实验试剂有10g/L过碘酸溶液、希夫(Schiff)染液、焦亚硫酸溶液(新鲜配制)、20g/L甲绿溶液。[2]

实验试剂配制步骤/注意事项
10g/L过碘酸溶液1g过碘酸(HIO4·2H2O)溶于100mL蒸馏水中,4℃冰箱保存,一般可存放3个月,变黄则不能再用
希夫(Schiff)染液取200mL蒸馏水倒入500mL三角烧瓶内,加热至沸腾。移开火焰,1~2min后,缓缓地加入1g碱性品红继续加热至沸腾,移开火焰,振荡促其溶解。待冷却至50℃左右时,加入1mol/L盐酸20mL,混匀。待冷却至25℃左右时,加入2g焦亚硫酸钠(Na2S2O5)混匀,置棕色瓶内并避光。24h后取出,加活性炭1~2g,振荡混匀吸附色素。过滤后密封在棕色瓶内,放4℃冰箱保存
焦亚硫酸溶液(新鲜配制)100g/L焦亚硫酸钠溶液6mL、1mol/L盐酸5mL,加入100mL蒸馏水
20g/L甲绿溶液甲绿2g溶解于100mL蒸馏水中
参考资料:[2]

实验方法

1、取新鲜干燥的骨髓涂片或外周血涂片,用95%乙醇固定10min,待干。[2]

2、滴加10g/L过碘酸溶液,覆盖整个涂片15~20min,蒸馏水冲洗,待干。[2]

3、涂片置希夫染液中37℃(或室温)放置20min。[2]

4、用亚硫酸溶液冲洗3次(此步亦可省略),再用流水冲洗2~3min,待干。[2]

5、20g/L甲绿溶液复染10~20min。[2]

6、水洗,待干,镜检。[2]

7、结果判断:细胞胞质中出现红色弥散状、颗粒状或块状物质为阳性。胞质无红色或无红色颗粒为阴性,如下图所示。[2]

实验结果图示
实验结果图示

8、根据反应情况的不同,计数100个同一类细胞,计算出阳性率和积分。[2]

中性粒细胞糖原染色结果判断标准

结果细胞染色情况
0分胞质无红色
1分胞质呈淡红色,有极少颗粒
2分胞质呈红色,厚而不透明,或有少量颗粒
3分胞质呈深红色,颗粒较紧密,但尚有空隙
4分胞质呈深紫红色,颗粒紧密,无空隙
参考资料:[2]

淋巴细胞糖原染色结果判断标准

结果细胞染色情况
0分胞质内无红色
1分胞质呈弥散淡红色或有少数细颗粒(<10个)
2分胞质呈弥散较深的红色或有多数细颗粒(≥10个)
3分胞质内有较粗颗粒或少数小块状红色物质
4分胞质内有较多粗颗粒并有大块红色物质
参考资料:[2]

幼红细胞糖原染色结果判断标准

结果细胞染色情况
0分胞质内无红色
1分胞质内有少数分散细小颗粒或浅红色弥漫物质
2分胞质中有1~10个中等颗粒或胞质呈弥散红色
3分胞质中有较粗红色颗粒至小块状红色物质
4分胞质中有粗大致密的紫红色颗粒有粗大红色块
参考资料:[2]

巨核细胞糖原染色结果判断标准

结果细胞染色情况
0分胞质内无红色颗粒,但细胞质弥散性着色,此系其他多糖类物质
1分少量糖原(数小块或一大块),常位于核膜附近
2分中等量糖原,定位于核膜处或分散在胞质中,约占胞质的1/3
3分大量糖原呈块状分散于胞质中,占胞质的1/2
4分糖原包涵体充满整个胞质
参考资料:[2]

注意事项

序号事项
1染色缸及器具应清洁、干燥
2固定剂:目前较常用的有乙醇、甲醇丙酮,其中95%乙醇固定后糖原颗粒明显,易于判断阳性反应的程度,故通常选用乙醇为固定剂
3过碘酸易潮解,用后必须密封或放干燥器内保存
410g/L过碘酸溶液质量要有保证,变黄则不能用。氧化时间要准确,以20min为宜,过长可使醛基进一步氧化为羧基,影响实验结果
5焦亚硫酸钠量要充足。此药易于分解,若刺激性气味减弱或消失,意味着药物变性不能使用,此药要密封干燥保存
6希夫染液应放置棕色瓶内避光、密封保存,一般4℃下可保存6个月,试剂应为无色,变红则失效
7涂片放入希夫染液中时,一定要完全干燥,如果有水,染液变红色
8配制希夫染液时,待煮沸腾的蒸馏水移开电炉后,缓慢加入品红,以防外溅
参考资料:[2]

参考范围

细胞染色结果
粒细胞系统原始粒细胞为阴性;自早幼粒细胞及以下阶段均呈阳性反应,并随细胞的逐步成熟阳性反应程度逐渐增强,成熟中性粒细胞最强;嗜酸性粒细胞的颗粒本身不着色,颗粒周围胞质呈红色:嗜碱性粒细胞呈阳性反应,阳性反应物质为大小不一的紫红色颗粒,颗粒周围胞质不着色
淋巴细胞系统各阶段淋巴细胞大多数呈阴性反应,少数呈颗粒或块状阳性反应,阳性率通常不到20%,积分为30分左右
红细胞系统幼红细胞和红细胞均呈阴性反应
单核细胞系统原始单核细胞呈阴性或阳性反应;幼稚单核细胞及单核细胞多呈细颗粒状阳性反应,有时在胞质的边缘处颗粒较粗大
巨核细胞和血小板巨核细胞和血小板均呈阳性反应,呈红色颗粒状或块状
其他细胞浆细胞一般呈阴性反应,少数可呈红色细颗粒状阳性反应;巨细胞可呈红色细颗粒状阳性反应
参考资料:[2]

现实应用

糖原染色主要应用于:(1)糖尿病的诊断及研究;(2)某些肿瘤的诊断及鉴别,如卵巢无性细胞瘤睾丸精原细胞瘤、骨尤因肉瘤等;(3)糖原贮积症的诊断及研究;(4)心机病变及其他心血管疾病的诊断及研究;(5)证明与区分细胞内空泡变性等。[5]

红血病、红白血病及贫血类型的鉴别

红血病、红白血病的幼红细胞呈强阳性反应,积分明显增高;缺铁性贫血(irondeficiencyanemia,IDA)、重型海洋性贫血及骨髓增生异常综合征(myelodysplasticsyndromeMD)时,PAS积分亦可增高:溶血性贫血(hemolyticanemia,HA)、淋巴瘤的幼红细胞呈阴性反应或弱阳性反应;再生障碍性贫血aplasticanemia,AA)、巨幼细胞性贫血(megaloblasticanemia,MA)时幼红细胞呈阴性反应。PAS染色对于红细胞系统疾病的诊断和鉴别诊断有一定价值。但恶性增生的红细胞并不都呈阳性反应,而良性增生的红细胞也并不都呈阴性反应,因此诊断时应结合其他临床资料综合分析。[2]

急性白血病细胞类型的鉴别

PAS染色可用于辅助鉴别急性白血病的细胞类型:①急性淋巴细胞白血病原始、幼稚淋巴细胞PAS染色呈阴性或阳性反应,阳性反应物多为红色粗颗粒状或块状,围绕核周呈环形排列,胞质底色一般无红色;②急性粒细胞白血病原始粒细胞呈阴性反应或胞质呈淡红色弥漫分布;③急性单核细胞白血病原始和幼稚单核细胞呈阴性或阳性反应,存在弥漫分布的红色细颗粒,胞质边缘及伪足处颗粒较粗大,可见红色小珠或裙边样反应;M4E0异常嗜酸性粒细胞PAS染色可见深粉红色小珠;④急性髓细胞白血病M。型PAS染色呈阳性反应,表现为细颗粒、中粗颗粒散在分布,有时可见红色小珠;红白血病的有核红细胞PAS染色多呈阳性反应,且阳性率高,成熟红细胞可呈阳性反应,其他类型急、慢性白血病的有核红细胞PAS染色多呈阴性反应;巨核细胞白血病原始巨核细胞PAS染色呈颗粒状阳性,部分细胞可见小珠状或块状,小巨核细胞PAS染色可见弥散状分布的细小红色颗粒,边缘处为粗颗粒及小珠;嗜碱性粒细胞白血病的嗜碱性粒细胞PAS染色呈强阳性反应,呈粗颗粒、珠状、块状,有时可与幼稚淋巴细胞PAS染色的阳性反应类似,应注意鉴别;浆细胞PAS染色呈弱阳性反应,可见淡粉红色细小颗粒,极少数可见粗颗粒和小珠;Auer小体PAS染色呈阳性反应。[2]

其他类型细胞的鉴别

PAS染色可用于其他类型细胞的鉴别:①戈谢细胞和尼曼-匹克细胞:戈谢细胞PAS染色呈强阳性反应;尼曼-匹克细胞呈阴性或弱阳性反应,空泡中心呈阴性。②非霍奇金淋巴瘤细胞呈阳性反应,可见粗颗粒散在分布;Reed-Sternberg细胞PAS染色则呈弱阳性或阴性反应。③骨髓转移的腺癌细胞呈强阳性反应,可见红色颗粒或块状,肥大细胞呈强阳性反应,红色细颗粒弥散分布,部分细胞可见大而粗的红色颗粒。[2]

参考资料 5

  1. 参考 1
  2. 参考 2
  3. 参考 3
  4. 参考 4
  5. 参考 5
广告位:底部(ad-bottom)—— 请到中台「公共区块」编辑此内容