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过碘酸希夫反应

过碘酸希夫反应(Periodic Acid-Schiff Reaction, PAS) 是一种经典的组织化学染色技术,通过特异性显示组织中的 多糖、糖蛋白和糖脂 等含糖基物质,在病理诊断中具有不可替代的价值。以下从反应原理、染色步骤、诊断应用及技术要点四方面系统解析:


一、反应原理(两步氧化-显色过程)

1. 氧化阶段:过碘酸(H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub>)作用

  • 靶基团
    特异性氧化糖分子中的 邻二醇基团(-CH(OH)-CH(OH)-)氨基醇基团(-CH(OH)-CH(NH<sub>2</sub>)-)

  • 产物
    生成 二醛化合物(如将葡萄糖单元氧化为二醛葡萄糖)。
    [糖] + H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> → 二醛 + HIO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O

2. 显色阶段:希夫试剂(Schiff Reagent)反应

  • 机制
    二醛与希夫试剂中的 无色品红亚硫酸(fuchsin-sulfite) 结合 → 形成 醌型结构 → 产生 紫红色沉淀(最大吸收峰550nm)。

  • 化学本质
    醛基与亚硫酸品红的加成反应(恢复品红的共轭发色系统)。

⚠️ 特异性控制

  • 淀粉酶消化对照:染色前用α-淀粉酶处理组织 → 糖原染色消失(确认糖原存在)。

  • 乙酰化阻断:乙酰化可封闭邻二醇基团 → PAS阴性(排除非糖类物质干扰)。


二、染色步骤(以石蜡切片为例)

步骤试剂与操作目的时长
脱蜡水化二甲苯→梯度乙醇→蒸馏水去除石蜡,恢复组织水性环境15 min
氧化1%过碘酸溶液断裂邻二醇键生成醛基5-10 min
冲洗流动蒸馏水终止氧化反应2 min
希夫试剂反应Schiff试剂(避光)醛基与无色品红结合显色15-30 min
漂洗亚硫酸水(3×2min)去除未结合试剂,减少背景6 min
复染苏木素(细胞核蓝色)对比染色1-2 min
脱水封片梯度乙醇→二甲苯→中性树胶长期保存10 min

💡 关键提示:Schiff试剂需避光保存(见光分解变红即失效)。


三、诊断应用与组织定位

1. 正常组织阳性物质

组织类型PAS阳性物质临床意义
肝脏糖原(肝细胞胞质内颗粒)糖原贮积病诊断(如I型Von Gierke病)
肾小球基底膜(GBM)糖蛋白糖尿病肾病基底膜增厚评估
肠杯状细胞黏液(中性黏多糖)黏液性腺癌鉴别依据
软骨软骨基质蛋白聚糖软骨肉瘤与骨肉瘤鉴别

2. 病理诊断核心应用

疾病PAS染色特征诊断价值
真菌感染真菌细胞壁(假菌丝/孢子呈强阳性)确诊念珠菌、曲霉菌感染
腺癌鉴别细胞内黏液(结直肠癌、胃癌阳性)区分腺癌与鳞癌
肾小球疾病基底膜钉突(膜性肾病)或增厚(糖尿病)病理分型金标准
糖原贮积病肝/肌细胞内糖原异常积聚分型依据(如II型Pompe病溶酶体糖原)

四、技术要点与问题排查

1. 常见问题与解决

问题现象可能原因解决方案
背景染色深Schiff试剂氧化失效更换新配试剂(无色透明为准)
阳性信号弱过碘酸浓度不足/时间过短延长氧化时间至15min
组织脱落载玻片未充分包被使用多聚赖氨酸包被玻片
非特异性染色内源性醛基(如坏死组织)乙酰化封闭或硼氢化钠还原处理

2. 特殊改进法

  • PAS-D法:淀粉酶消化后染色 → 特异性显示非糖原多糖(如黏液)。

  • 荧光PAS:用荧光希夫试剂(如吖啶橙) → 提升灵敏度(流式细胞术适用)。

  • 电镜PAS:硫代卡巴肼-锇酸后固定 → 超微结构定位糖复合物。


五、与其他染色联用

联用方案目的案例
PAS + 六胺银肾小球基底膜与免疫复合物共定位膜增生性肾炎分型
PAS + 刚果红淀粉样蛋白(刚果红+)与糖原鉴别淀粉样变性确诊
PAS + AB染色区分中性(PAS+)与酸性黏液(AB+)胃肠化生类型鉴别

六、总结:不可替代的病理“糖探针”

  • 核心优势
    高特异性:靶向邻二醇基团(糖类标志性结构)。
    广谱性:覆盖糖原、黏液、基底膜等多种含糖物质。

  • 诊断价值
    ⚠️ 真菌感染的快速确诊(优于常规HE染色)。
    ⚠️ 肾小球疾病病理分型的基石。

  • 现代延伸
    🔬 结合图像分析系统 → 量化糖原含量(如糖尿病肝糖原评估)。

📚 操作口诀
“过碘酸破邻二羟,希夫试剂显紫红;
糖原黏液基底膜,真菌胞壁皆可现;
淀粉酶消作对照,乙酰封闭除干扰;
肾小球病诊金标,病理切片不可少!”

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