骨、牙齿和钙化组织在去除钙盐之前无法在切片机上切片。脱钙通过提取钙离子软化组织,留下完整的有机基质用于处理和切片。脱钙方法的选择取决于结果需要的紧急程度以及计划的下游检测。
为何脱钙?
骨中的羟基磷灰石晶体(Ca10(PO4)6(OH)2)和病理性钙化使组织对切片机切片来说太硬。即使是薄的骨标本(如脱钙的骨髓环钻活检)如果不脱钙,也会打碎切片机刀片或产生无法使用的切片。脱钙是所有矿化组织的必需步骤,包括骨、牙齿、钙化心脏瓣膜、动脉粥样硬化动脉和肿瘤钙化。
酸脱钙
强酸(硝酸,5-10%;甲酸,10-20%)脱钙迅速——小骨碎片2-6小时,皮质骨24-48小时。硝酸最快,但可水解核酸和降解蛋白质,影响IHC和分子检测。甲酸更温和,当计划IHC或PCR时更优选。
酸脱钙机制——质子(H+)从羟基磷灰石中置换钙离子,形成可溶性钙盐扩散出组织。反应速率取决于酸浓度、温度(升高温度加速但增加组织损伤)和搅动。终点通过化学检测脱钙液中的钙(草酸盐或钙试纸条)或通过物理评估(组织弯曲无阻力)确定。
螯合剂(EDTA,乙二胺四乙酸,10-14%,pH 7.0-7.4)通过将钙离子结合成稳定的螯合物来脱钙。EDTA比酸慢得多——脱钙需要2-14天,取决于组织大小和密度——但在保存形态、抗原性和核酸方面优于任何酸法。EDTA是当后续进行IHC、FISH或PCR时的首选脱钙方法。在4°C下EDTA脱钙更慢(3-4周),但提供最佳的核酸保存。
脱钙方案
骨髓环钻活检——福尔马林固定2-4小时,在EDTA或甲酸中脱钙2-4小时(小核心)至24小时(大核心)。过度脱钙破坏骨髓细胞细节并影响淋巴和浆细胞标志物的IHC。
股骨头和大型骨标本——福尔马林固定24-48小时,在带锯上切成3-5 mm厚切片,在甲酸-柠檬酸钠溶液或EDTA中脱钙2-7天。每日更换脱钙液。用草酸铵测试终点——形成沉淀表明钙仍在释放。
钙化软组织肿瘤——在EDTA中脱钙以保存IHC抗原性。酸脱钙可能掩盖肿瘤分类必需标志物。
终点检测
化学检测——将1 mL脱钙液加入5 mL草酸铵溶液中;30秒内出现白色沉淀(草酸钙)表明脱钙不完全。X射线——可以对标本进行 radiography 以检测残留钙化。物理法——弯曲的安全别针或手术刀片应能无阻力地穿过组织;组织应感觉像坚硬的奶酪,而非骨头。
伪影与问题
过度脱钙——最常见的问题。过度酸暴露破坏核嗜碱性(H&E显示苍白、鬼影样核),片段化DNA(PCR失败),并变性蛋白质(IHC假阴性)。EDTA过度脱钙损害较小,但仍应避免。脱钙不足——切片含有硬、砂砾状区域,撕裂切片或损坏刀片;将块在脱钙液中再处理额外时间。酸 hematin 色素——酸与福尔马林固定的血红蛋白相互作用产生的棕黑色双折射晶体;通过用饱和苦味酸酒精处理去除。
质量控制
记录脱钙方法、时间、温度和终点。在H&E上评估核保存——脱钙良好的组织显示与未脱钙组织相当的清晰核细节。IHC对照必须包括脱钙组织以验证抗原保存。IHC的阳性对照应与测试组织采用相同的脱钙方法。参与骨髓和骨病理学的EQA项目包括脱钙质量的评估。