细胞化学染色检查

细胞化学是细胞学和化学相结合的一门学科。细胞化学染色是根据化学反应的原理,应用涂片染色的方法,观察细胞的化学成分及其变化的重要方法。各种类型血细胞的化学成分、分布及其量不尽相同,且在病理情况下,血细胞的化学成分可发生改变。因此,细胞化学染色不仅对研究血细胞的代谢活动、生理功能,而且对生理和病理情况下血细胞的化学成分的变化、各种类型血细胞的鉴别、某些血液病的鉴别、疾病的疗效观察以及发病机制的探讨均有重要意义。由此可见,细胞化学染色是血液病研究不可缺少的手段。在此,对与APL 相关的细胞化学染色的原理、临床意义以及APL 细胞化学染色的特点做一概述。

    细胞化学染色的原理与临床意义 细胞化学染色的原理与临床意义
    1﹒髓过氧化物酶(peroxidase,POX)染色

    (1)原理:血细胞内的POX 分解H 2 O 2,释出初生态氧,使无色联苯胺氧化成蓝色联苯胺,后者进一步变成棕黑色化合物,沉着于胞质内。

    (2)正常血细胞染色反应

    1)粒细胞系统:原始粒细胞大多呈阴性反应,有的可出现少量蓝黑色颗粒。自早幼粒细胞至成熟中性粒细胞均呈阳性反应,随细胞的成熟,阳性反应的程度逐渐增强。中性分叶核粒细胞为强阳性反应,嗜酸性粒细胞阳性反应的程度最强,其阳性颗粒比中性粒细胞粗大,有折光性,嗜碱性粒细胞呈阴性反应。

    2)单核细胞系统:原始单核细胞呈阴性反应,幼单核细胞和单核细胞呈弱阳性反应,阳性颗粒少而细小,弥散分布,有的也可呈阴性反应。

    3)其他细胞:淋巴细胞、巨核细胞、血小板、幼红细胞、浆细胞和组织细胞均呈阴性反应。有的吞噬细胞可呈阳性反应。

    (3)临床意义

    1)帮助鉴别急性白血病的类型:急性粒细胞白血病时,白血病性原始粒细胞可呈阳性反应,阳性颗粒一般较多,较粗大,常呈局限性分布;急性淋巴细胞白血病时,原始淋巴细胞和幼淋巴细胞均呈阴性反应;急性单核细胞白血病时,白血病性原始单核细胞呈阴性反应,有时虽少数可呈弱阳性反应,但阳性颗粒少而细小,常弥散分布。

    小型原始粒细胞和原始淋巴细胞不易区别,如果小型原始细胞呈POX 阳性反应,可确定为小型原始粒细胞。

    急性早幼粒细胞白血病有时须与急性单核细胞白血病鉴别,如果白血病细胞呈POX 强阳性反应,应确定为急性早幼粒细胞白血病。

    急性单核细胞白血病有时须与组织细胞白血病或恶性组织细胞病鉴别,异常组织细胞的POX 呈阴性反应,而白血病性幼单核细胞和单核细胞呈弱阳性反应。

    2)成熟中性粒细胞POX 活性的变化

    活性增高:可见于再生障碍性贫血、感染(特别是化脓菌感染)、急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病。

    活性减低:可见于急性粒细胞白血病、慢性粒细胞白血病、急性单核细胞白血病、骨髓增生异常综合征、放射病及退化性中性粒细胞。

    2﹒苏丹黑B(SudanblackB,SB)染色

    (1)原理:SB 是一种脂溶性染料,可溶解于细胞质内的含脂结构中,使胞质中的脂类物质呈棕黑色或深黑色颗粒。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)粒细胞系统:原始粒细胞一般为苏丹黑反应阴性,有的可出现少量嗜苏丹黑颗粒,自早幼粒细胞至成熟中性粒细胞均呈阳性反应,随细胞的成熟,嗜苏丹黑颗粒不断增多。在粒细胞中,中性粒细胞的嗜苏丹黑颗粒较细小、均匀;嗜酸性粒细胞的嗜苏丹黑颗粒较粗大,着色偏棕,颗粒边缘着色深,中心着色浅;嗜碱性粒细胞呈阴性或阳性反应,嗜苏丹黑颗粒大小不一。

    2)单核细胞系统:原始单核细胞一般为阴性反应,幼单核细胞和单核细胞呈阳性反应,但嗜苏丹黑颗粒比中性粒细胞少而细小,弥散分布。

    3)其他细胞:淋巴细胞、幼红细胞、巨核细胞和血小板均呈阴性反应,吞噬性细胞的胞质内可出现少量嗜苏丹黑颗粒。

    (3)临床意义

    1)帮助鉴别急性白血病的类型:SB 反应比POX 反应敏感。急性粒细胞白血病时,白血病性原始粒细胞可出现阳性反应,嗜苏丹黑颗粒较粗大,有时数目也较多;急性淋巴细胞白血病时,白血病性原始淋巴细胞和幼淋巴细胞均呈阴性反应;急性单核细胞白血病时,白血病性原始单核细胞一般为阴性反应,有时少数原始单核细胞可呈阳性反应,但与白血病原始粒细胞的阳性反应比较,嗜苏丹黑颗粒少而细小,弥散分布。

    2)成熟中性粒细胞SB 的变化

    阳性程度高:可见于再生障碍性贫血。

    阳性程度低:可见于慢性粒细胞白血病,急性粒细胞白血病,急性单核细胞白血病和退化性中性分叶核粒细胞。

    3﹒氯乙酸AS-D 萘酚酯酶(naphtholAS-Dchloroacetateester ase,AS-DNCE)

    (1)原理:血细胞内的AS-DNCE 将基质液中氯乙酸AS-D 萘酚水解,产生萘酚AS-D,进而与基质液中的坚牢紫酱GBC 耦联,形成不溶性红色沉淀,定位于胞质内。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)粒细胞系统:原始粒细胞为阴性反应或阳性反应,自早幼粒细胞至中性粒细胞均为阳性反应,酶活性并不随细胞的成熟而增强。嗜酸性粒细胞为阴性反应或弱阳性反应,嗜碱性粒细胞为阳性反应。

    2)其他细胞:单核细胞为阴性反应,个别可呈弱阳性反应。淋巴细胞、浆细胞、幼红细胞和血小板均呈阴性反应。

    (3)临床意义:帮助鉴别急性白血病的类型。急性粒细胞白血病时,白血病性原始粒细胞可出现阳性反应;急性单核细胞白血病及急性淋巴细胞白血病时,白血病细胞均呈阴性反应;急性粒-单核细胞白血病时,部分白血病细胞可呈阳性反应(原粒和早幼粒),有些白血病细胞呈阴性反应(原始单核和幼单核细胞)。

    4﹒酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)染色

    (1)原理

    1)Gomori硫化铝法:血细胞内的ACP 在酸性(pH5.0)条件下将基质中的β甘油磷酸钠水解,产生磷酸钠,进而与硝酸铝发生反应,形成白色磷酸铝沉淀。磷酸铝再与硫化铵发生反应,形成棕黑色的硫化铝沉淀,定位于胞质内。如果胞质内出现棕黑色颗粒为阳性反应。

    2)偶氮耦联法:血细胞内的ACP 在酸性条件下,将基质中的磷酸萘酚AS-BI 水解,释出萘酚AS-BI,萘酚AS-BI 与六偶氮付品红耦联,形成不溶性红色沉淀,定位于胞质内。如果血细胞的胞质呈红色为阳性反应,无红色为阴性反应。

    3)抗酒石酸ACP 染色:用相同方法制备2 份基质液,一份再加入适量L-酒石酸(tartaricacid),另一份不加L-酒石酸。取2 张相同标本的涂片,分别用这2 种不同基质液作ACP 染色。如果血细胞内的ACP 耐L-酒石酸抑制的都呈阳性反应;如果不耐L-酒石酸抑制的,不加L-酒石酸的呈阳性反应,而加L-酒石酸的呈阴性反应。

    (2)临床意义

    1)帮助鉴别戈谢细胞和尼曼-匹克细胞,前者ACP 染色为阳性反应,后者为阴性反应。

    2)帮助诊断多毛细胞白血病。多毛细胞白血病时多毛细胞的酸性磷酸酶染色为阳性反应,此酶耐L-酒石酸的抑制作用。淋巴肉瘤细胞和慢性淋巴细胞白血病的淋巴细胞,酸性磷酸酶染色也呈阳性反应,但此酶可被L-酒石酸抑制。

    3)帮助鉴别T 淋巴细胞和B 淋巴细胞,T 淋巴细胞呈阳性反应,而B 淋巴细胞为阴性反应。

    5﹒α-醋酸萘酚酯酶(alpha-naphtholactateesterase,α-NAE)染色

    (1)原理:血细胞内的α-NAE 将基质液中的α-醋酸萘酚水解,产生α-萘酚,萘酚再与坚牢蓝B 耦联,形成不溶性灰色黑色或棕黑色沉淀,定位于胞质内。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)单核细胞系统:原始单核细胞为阴性反应或弱阳性反应;幼单核细胞和单核细胞为阳性反应,这种反应可被氟化钠抑制。

    2)粒细胞系统:各期粒细胞为阴性反应,有时少数粒细胞可呈弱阳性反应,此反应不被氟化钠抑制。

    3)巨核细胞和血小板为阳性反应。

    4)其他细胞:幼红细胞和淋巴细胞一般为阴性反应,有时少数细胞也可呈弱阳性反应,此反应被氟化钠抑制;浆细胞为阴性反应。

    (3)临床意义

    1)帮助鉴别急性白血病类型:急性单核细胞白血病时,白血病原始单核细胞可呈阳性反应,幼单核细胞和单核细胞大多呈阳性反应,此反应能被氟化钠抑制,抑制率在50%以上;急性粒细胞白血病时,白血病原始粒细胞为阴性反应,有时个别白血病原始粒细胞可呈阳性反应,但此反应不能被氟化钠抑制;急性淋巴细胞白血病时,白血病原始淋巴细胞为阴性反应,有时原始淋巴细胞可出现阳性反应,主要见于T 细胞型急淋;急性粒-单核细胞白血病时,部分白血病细胞呈阳性反应,并能被氟化钠抑制,这些白血病细胞可能是单核细胞系细胞,部分白血病细胞呈阴性反应,可能是粒细胞系细胞。

    2)红血病或红白血病中的异常幼红细胞可呈阳性反应。

    3)巨幼细胞贫血的巨幼细胞也可呈阳性反应。

    6﹒α-丁酸萘酚酯酶(alpha-naphtholbutyrateesterase,α-NBE)染色

    (1)原理:血细胞内的α-NBE 在碱性条件下,将基质液中的α-丁酸萘酚水解,释出α-萘酚,α-萘酚与基质液中的坚牢紫酱GBC 耦联,形成不溶性红色沉淀,定位于胞质内。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)粒细胞系统:各期粒细胞均为阴性反应。

    2)单核细胞系统:原始单核细胞为阴性反应或阳性反应,幼单核细胞和单核细胞为阳性反应,此反应可被氟化钠抑制。

    3)组织细胞:可呈阳性反应,但酶反应不被氟化钠抑制。

    4)淋巴细胞:外周血的T 淋巴细胞可呈致密的局限性点状阳性反应,B 淋巴细胞为阴性反应,非T 非B 细胞也可出现散在颗粒状阳性反应。

    5)其他血细胞:巨核细胞和浆细胞为阴性反应或弱阳性反应。

    (3)临床意义

    1)急性粒细胞白血病时,白血病原粒细胞为阴性反应;急性单核细胞白血病时,白血病原始单核细胞、幼单核细胞和单核细胞可呈阳性反应;急性粒-单核细胞白血病时,部分白血病细胞呈阳性反应,部分白血病细胞呈阴性反应。

    2)急性单核细胞白血病有时须与组织细胞白血病鉴别。异常组织细胞也可呈阳性反应,但酶反应不被氟化钠抑制,而白血病单核细胞的阳性反应可被氟化钠抑制。

    7﹒碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)染色

    (1)原理

    1)钙-钴染色法:血细胞的ALP 在pH9.6 左右的碱性条件下将基质液中的β甘油磷酸钠水解,产生磷酸钠。磷酸钠与硝酸钙发生反应,形成不溶性磷酸钙。磷酸钙与硝酸钴发生反应,形成磷酸钴。磷酸钴与硫化铵发生反应,形成不溶性灰黑色的硫化钴沉淀,定位于酶活性之处。

    2)Kaplow 偶氮耦联法:血细胞内的ALP 在pH9.4~9.6的条件下将基质液中的α-磷酸萘酚钠水解,产生α-萘酚与重氮盐耦联形成不溶性灰黑色沉淀,定位于酶活性所在之处。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)ALP主要存在于成熟中性粒细胞,除巨噬细胞可呈阳性反应外,其他血细胞均呈阴性反应。

    2)成熟中性粒细胞ALP 积分值的计算:在油镜下,计数100 个成熟中性粒细胞(包括中性分叶核粒细胞和中性杆状核粒细胞),分别记录其分级情况,全部阳性反应的细胞之和即为阳性率,将所有阳性反应细胞均以“+”级表示后,计算其总积分值。

    参考值:成熟中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)的积分值为7~51。由于各实验室的实验条件不同,正常值也有差异,应建立本实验室的正常值。这里的正常值仅供参考。

    (3)临床意义

    1)生理变化

    年龄变化:新生儿NAP 活性增高,以后下降。儿童期各年龄大致相似,成年期较儿童期活性减低,老年期更低。

    应激状态下的变化:紧张、恐惧、激烈运动等NAP 活性可增高。

    月经周期中的变化:经前期增高,行经后降低,经后期恢复。

    妊娠期的变化:妊娠2~3 个月的NAP 积分值轻度增高,以后逐月增高,分娩时达高峰,产后则恢复正常。

    2)病理性变化

    感染:细菌性感染时NAP积分值增高。在细菌性感染中,球菌性感染较杆菌性感染为高;在球菌性感染中,急性较慢性为高;病毒性感染时,NAP 积分值一般无明显变化。因此ALP 染色法有时可帮助鉴别细菌性感染和病毒性感染。

    血液病:慢性粒细胞白血病的NAP 积分值明显减低,常为“0”,缓解时NAP 积分值上升到正常;类白血病反应时的NAP积分值明显增高,中性杆状核粒细胞的ALP 活性增强,甚至中性晚幼粒细胞也呈阳性反应。因此ALP 染色法常用来鉴别慢性粒细胞白血病和类白血病反应及观察慢性粒细胞白血病的疗效。急性粒细胞白血病时NAP 分值减低;急性淋巴细胞白血病时NAP 积分值一般增高,因此ALP 染色可作为鉴别急性粒细胞白血病和急性淋巴细胞白血病的方法之一。急性单核细胞白血病时NAP 积分值一般减低,有时可正常。粒细胞白血病合并细菌性感染时NAP 积分值可增高,但不如单纯细菌性感染增高的明显。再生障碍性贫血的NAP 积分值增高,当病情好转时,NAP积分值可下降,完全缓解时NAP 活性可恢复到正常,因此ALP 染色对再障的诊断、疗效观察和估计病情均有一定意义。阵发性睡眠性血红蛋白尿的NAP 积分值减低,因此可作为鉴别阵发性睡眠性血红蛋白尿和再生障碍性贫血的方法之一。真性红细胞增多症的NAP 积分值升高,而继发性红细胞增多症的NAP 积分值无明显变化,因此可用以鉴别真性红细胞增多症和继发性红细胞增多症。骨髓增生异常综合征的NAP 积分值减低,红白血病的NAP 积分值减低,慢性淋巴细胞白血病、骨髓纤维化、原发性血小板增多症和红血病等疾病的NAP 积分值可增高。NAP 积分值减低,也可见于镰形细胞性贫血、严重型嗜酸粒细胞增多症、家族性低磷酸酶血症。

    其他:应用肾上腺皮质激素、雌激素和ACTH 后NAP 积分值增高。

    8﹒过碘酸-雪夫(periodicacid-Schif,PAS)反应(糖原染色)

    (1)原理:过碘酸是氧化剂,使含乙二醇基的多糖类物质氧化,形成双醛基。醛基与雪夫试剂中的无色品红结合,形成紫红色化合物,附着于含有多糖类的胞质内。红色的深浅与细胞内能反应的乙二醇基的量成正比。

    (2)正常血细胞的染色反应

    1)粒细胞系统:原始粒细胞为阴性反应;自早幼粒细胞至中性分叶核粒细胞均呈阳性反应,并随细胞的成熟,阳性反应的程度逐渐增强;嗜酸性粒细胞的颗粒本身不着色,而颗粒之间的胞浆呈红色;嗜碱性粒细胞为阳性反应,阳性反应物质为大小不一的紫红色颗粒。

    2)红细胞系统:幼红细胞和红细胞均呈阴性反应。

    3)单核细胞系统:原始单核细胞为阴性反应,幼单核细胞为(+)阳性反应,单核细胞为(+)~(++)阳性反应。有时在胞质的边缘处阳性反应颗粒较粗大。

    4)淋巴细胞:大多数淋巴细胞为阴性反应,少数淋巴细胞可呈(+)阳性反应。

    5)巨核细胞和血小板:巨核细胞为阳性反应,阳性反应物质为红色颗粒状,有时为红色块状。血小板为阳性反应,阳性反应物质为细颗粒状,有时为红色小块状。

    6)其他细胞:浆细胞一般为阴性反应,少数可呈阳性反应,阳性反应物质为红色细颗粒状。巨噬细胞可呈阳性反应,阳性反应物质为红色细颗粒状。

    (3)临床意义

    1)红细胞系统

    红血病或红白血病:幼红细胞可呈阳性反应,有时阳性反应的幼红细胞百分比增高,阳性反应的程度也很强,有时红细胞也呈阳性反应。

    缺铁性贫血、珠蛋白生成障碍性贫血(又称地中海贫血)以及骨髓增生异常综合征:幼红细胞可呈阳性反应,有时阳性反应的幼红细胞百分比也较高。有时红细胞也可呈阳性反应。

    巨幼细胞性贫血、溶血性贫血、再生障碍性贫血和白血病等:幼红细胞为阴性反应,有时仅个别幼红细胞呈阳性反应。

    2)白细胞系统

    急性淋巴细胞白血病:白血病性原始淋巴细胞的阳性反应物质为红色粗颗粒状或红色块状,底色不红。

    急性粒细胞白血病:白血病性原始粒细胞的阳性反应物质呈均匀分布的红色细颗粒状或呈均匀红色。

    急性单核细胞白血病:白血病性原始单核细胞的阳性反应物质呈红色细颗粒状,弥散分布,有时在胞浆的边缘处颗粒较粗大。

    3)其他细胞:帮助鉴别不典型巨核细胞和霍奇金细胞或Reed-Sternberg细胞,前者呈强阳性反应,后者呈弱阳性或阴性反应。

    帮助鉴别戈谢细胞和尼曼-皮克细胞,前者呈强阳性反应,后者呈弱阳性反应,且空泡中心为阴性反应。

    帮助鉴别白血病细胞和腺癌骨髓转移的腺癌细胞,后者呈强阳性反应,阳性反应物质为红色细颗粒状或粗颗粒状,有时呈红色块状。

    参考文献: 
    1 黄世林等.急性早幼粒细胞白血病中西医治疗与研究.第1版.北京.人民卫生出版社,2006年06月
 
(责任编辑:陈雪礼)

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