组织学被定义为对细胞和组织的微观结构(显微解剖学)的科学研究。“组织学”一词来自希腊语单词“histos”,意思是组织或柱子,以及“logia”,意思是研究。“组织学”一词最早出现在 1819 年德国解剖学家和生理学家卡尔·迈耶 (Karl Meyer) 所著的一本书中,其根源可追溯到 17 世纪意大利医生马尔切洛·马尔皮吉 (Marcello Malpighi) 对生物结构进行的显微研究。
组织学如何运作
组织学课程侧重于组织学幻灯片的准备,依赖于先前对解剖学和生理学的掌握。光学和电子显微镜技术通常分开教授。
准备组织学幻灯片的五个步骤是:
1、定影
2、加工
3、嵌入
4、切片
5、染色
细胞和组织必须固定以防止腐烂和降解。需要进行处理以防止组织在嵌入时过度改变。包埋涉及将样本置于支持材料(例如,石蜡或塑料)中,因此可以将小样本切成薄片,适用于显微镜检查。使用称为切片机或超薄切片机的特殊刀片进行切片。将切片置于显微镜载玻片上并染色。有多种染色方案可供选择,以增强特定类型结构的可见性。
最常见的染色是苏木精和伊红的组合(H&E 染色)。苏木精将细胞核染成蓝色,而曙红将细胞质染成粉红色。H&E 载玻片的图像往往呈粉红色和蓝色阴影。甲苯胺蓝将细胞核和细胞质染成蓝色,但肥大细胞呈紫色。赖特氏染色将红细胞染成蓝色/紫色,同时将白细胞和血小板染成其他颜色。
苏木精和曙红会产生永久性染色,因此使用这种组合制作的载玻片可以保留以供日后检查。其他一些组织学染色是暂时的,因此为了保存数据,显微摄影是必要的。大多数三色染色是差异染色,其中单一混合物产生多种颜色。例如,Malloy 的三色染色将细胞质染成淡红色,将细胞核和肌肉染成红色,将红细胞和角蛋白染成橙色,将软骨染成蓝色,将骨骼染成深蓝色。
组织类型
两大类组织是植物组织和动物组织。
植物组织学通常被称为“植物解剖学”以避免混淆。植物组织的主要类型有:
维管组织
真皮组织
分生组织
地面组织
在人类和其他动物中,所有组织都可以归类为属于以下四组之一:
神经组织
肌肉组织
上皮组织
结缔组织
这些主要类型的子类别包括上皮细胞、内皮细胞、间皮细胞、间充质细胞、生殖细胞和干细胞。
组织学也可用于研究微生物、真菌和藻类的结构。
组织学职业
准备用于切片、切割、染色和成像的组织的人称为组织学家。组织学家在实验室工作并拥有高度精炼的技能,用于确定切割样本的最佳方法、如何对切片进行染色以使重要结构可见以及如何使用显微镜对载玻片成像。组织学实验室的实验室人员包括生物医学科学家、医学技术人员、组织学技术人员 (HT) 和组织学技术人员 (HTL)。
组织学家制作的幻灯片和图像由称为病理学家的医生检查。病理学家专门识别异常细胞和组织。病理学家可以识别许多状况和疾病,包括癌症和寄生虫感染,因此其他医生、兽医和植物学家可以制定治疗计划或确定异常是否导致死亡。
组织病理学家是研究病变组织的专家。从事组织病理学工作通常需要医学学位或博士学位。该学科的许多科学家都拥有双学位。
组织学的用途
组织学在科学教育、应用科学和医学中很重要。
向生物学家、医学生和兽医学生教授组织学,因为它可以帮助他们理解和识别不同类型的组织。反过来,组织学通过显示组织在细胞水平上发生的变化,弥合了解剖学和生理学之间的鸿沟。
考古学家使用组织学来研究从考古遗址中回收的生物材料。骨骼和牙齿最有可能提供数据。古生物学家可以从保存在琥珀中或冷冻在永久冻土中的生物体中提取有用的材料。
组织学用于诊断人类、动物和植物的疾病并分析治疗效果。
尸检和法医调查期间使用组织学来帮助理解不明原因的死亡。在某些情况下,通过显微镜组织检查可能会发现死因。在其他情况下,显微解剖可能会揭示有关死后环境的线索。 |