神经组织学研究神经系统的微观解剖——脑、脊髓、周围神经和感觉器官。神经组织由于其高脂质含量、复杂的细胞结构和不同细胞类型对疾病的选择性易感性,为组织病理学带来了独特的挑战。
神经系统的组织
中枢神经系统(CNS)——脑和脊髓——由灰质(神经元胞体、树突、突触、胶质细胞)和白质(有髓轴突和少突胶质细胞)组成。**周围神经系统(PNS)**包括脑神经、脊神经和周围神经节,雪旺细胞取代少突胶质细胞成为成髓鞘细胞。
神经元是功能单位——具有特化树突树和长轴突的大细胞。其大小、形状和神经递质含量因区域而异:锥体神经元(大脑皮层)、浦肯野细胞(小脑)、运动神经元(脊髓前角)和感觉神经元(背根神经节)。胶质细胞数量是神经元的10倍,包括:星形胶质细胞(支持、谷氨酸代谢、血脑屏障——GFAP阳性)、少突胶质细胞(CNS髓鞘产生——Olig2阳性)、小胶质细胞(驻留免疫细胞——Iba1、CD68阳性)和室管膜细胞(衬覆脑室)。
组织处理与固定
脑组织极其柔软,在切片前必须充分固定。全脑固定需要在10% NBF中7-14天。大脑冠状切片、脑干和脊髓横切片以及小脑矢状切片是标准方法。活检标本(立体定向脑活检)很小(1-2 mm核心),需要小心处理——通常在处理前用擦镜纸包裹以防止碎片丢失。
神经组织学专用固定剂包括Bouin液(垂体和内分泌相关脑区域)、戊二醛(用于神经和肌肉的电子显微镜)和缓冲福尔马林(常规)。石蜡处理是诊断神经病理学的标准;冰冻切片用于术中会诊(涂片制备或低温切片)。
标准神经组织学染色
H&E是细胞细节的主要染色——神经元尼氏体(粗面内质网——嗜碱性颗粒)、核形态和胶质细胞识别。**Luxol Fast Blue(LFB)**将髓鞘染成蓝绿色,是评估髓鞘形成和脱髓鞘的标准染色。LFB加H&E复染(LFB-HE)或LFB-PAS在单张切片中显示髓鞘和细胞形态。LFB加甲酚紫(LFB-CV)——“luxol fast blue-甲酚紫”组合将髓鞘染成蓝色,神经元染成紫色,用于细胞结构研究。
Bielschowsky银染浸染神经原纤维和神经炎性斑块,显示神经原纤维缠结(阿尔茨海默病)、神经炎性斑块和Pick小体(Pick病)。Bodian银染类似,可视化轴突和神经原纤维。
胶质细胞的IHC鉴定
IHC已基本取代传统的组织化学染色用于神经病理学中的细胞类型鉴定。GFAP(胶质纤维酸性蛋白)——星形胶质细胞和星形细胞肿瘤(星形细胞瘤、胶质母细胞瘤)的定义性标志物。Olig2——少突胶质细胞和少突胶质细胞肿瘤的核标志物。Iba1和CD68——小胶质细胞/巨噬细胞标志物,在炎症和神经退行性变中上调。NeuN——神经元核蛋白,识别成熟神经元,在许多神经退行性疾病中丢失。神经丝(NF)——轴突标志物,显示轴突密度、球状体和 torpedoes。Synaptophysin——突触囊泡蛋白,识别神经退行性疾病中的突触密度。
特殊区域
海马——CA1区选择性地易受缺氧和缺血影响。海马硬化与颞叶癫痫相关。黑质——在帕金森病中变性的色素神经元;神经黑色素色素在H&E上无需特殊染色即可见。小脑——浦肯野细胞选择性地易受缺氧、毒素和副肿瘤综合征影响。脊髓——肌萎缩侧索硬化症(ALS)中的运动神经元丢失。
伪影
暗神经元——因延迟固定或未固定脑的创伤性处理导致的皱缩、强嗜酸性神经元。可能被误认为是缺血性或缺氧性损伤。漩涡伪影——来自立体定向活检过程中的创伤性组织 disruption。电灼伪影——来自手术切除过程中使用的电灼,导致组织边缘的凝固性坏死。冷冻伪影——冰冻切片中 cryoprotection 不足所致。