鉤椎關節作為頸椎特有解剖結構,對維持人體頸椎正常生理活動起重要作用,其結構受損可造成各類頸部疾病。鉤椎關節位于 C2-C6椎體后外側,由后部兩側的小唇狀椎體鉤和相應的椎體下斜坡構成[1-2]。鉤椎關節特殊的解剖位置使其在頸椎的運動及疾病中扮演著重要角色。在頸椎活動范圍內,其外側關節的相關運動是頸椎獨特的活動特征[3-4]。鉤椎關節的主要作用在于維持頸椎運動單元的穩定性和活動性,承受應力負荷,防止椎間盤向外側或后外側突出[5-6]; 其壓縮作用表現為在椎間孔處壓迫神經根,以及鉤椎關節的骨贅側唇壓迫椎動脈[7]。故鉤椎關節受損所帶來的一系列不良影響在臨床上具有重要研究價值。
經檢索文獻發現,以往對鉤椎關節的研究多為探討其解剖結構,從而得到應用于臨床方面的結論。例如:仝苗苗[8]利用影像學技術測量頸椎鉤椎關節的主要組成結構及其相鄰骨性結構的形態學參數,分析青少年頸椎組成結構的生長變化特點; 王曉剛等[9]利用超聲檢查方法與圖像特征對頸椎重要骨性標志及毗鄰結構進行研究,提供了具有實用價值的超聲引導下頸部結構影像資料; 王星等[2]對 3 歲兒童尸體標本頸椎進行連續切片并用蘇木精—伊紅染色,觀察學齡前期兒童鉤椎關節組織的發育特點,得出學齡前期兒童的頸椎尚未形成鉤椎關節的結論。但是目前極少有學者對鉤椎關節進行組織結構的細致研究,因此無法確定鉤椎關節內部組織成分,無法分析其在生長發育過程中組織形態方面的變化,本研究即針對這一問題展開了觀察與分析。
目前采用蘇木精—伊紅染色結合甲苯胺藍染色、番紅—固綠染色及阿爾新藍過碘酸雪夫等染色法可以全面客觀地觀察到目標結構的組織形態特征[10]。故本研究利用蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色對成人鉤椎關節進行觀察,并對鉤椎關節的解剖結構進行探討。
1.1 研究對象與主要試劑、儀器
選取 1 例成年男性全頸椎標本,截取 C2~ C6 鉤椎關節進行脫水固定包埋。蘇木精—伊紅試劑盒,甲苯 胺藍試劑盒,光固化機,德國 EXAKT300CP 硬組織切片機,德國EXAKT400S 磨片機,福爾馬林液,梯度乙醇( 70% ~ 95% ) ,無水乙醇,Technovit 7200 樹脂液,320 目、800 目、1200目、4000 目砂紙。
1.2 方法
標本經福爾馬林液固定 48 h 后流水沖洗 24 h,行梯度乙醇( 70% ~ 95% ) 上行脫水( 每步 24 h) ,入無水乙醇+ Technovit 7200 樹脂液( 配制比 3 ∶ 7) 浸液浸泡2 d,入無水乙醇 + Technovit 7200 樹脂液( 配制比1∶ 1)浸液浸泡 2 d,入 Technovit 7200 樹脂液浸泡 7 d 后,再入Technovit 7200 樹脂液浸泡3 d,于光固化機中包埋聚合。將標本組織塊取出,使用德國 EXAKT300CP 硬組織切片機對組織塊進行不脫鈣聯合切片,切片厚度為200 μm,以德國 EXAKT400S 磨片機依次使用320 目、800 目、1 200 目砂紙將切片磨至厚度為25 μm,最后以4 000 目砂紙對打磨好的切片進行拋光。
蘇木精—伊紅染色: 骨組織切片經梯度乙醇復水, 浸入蘇木精染色 3 ~ 8 min,流水沖洗,浸入 1% 鹽酸酒精 30 s 進行分化,水洗,蒸餾水過洗,0. 6% 氨水反藍,流水沖洗,切片入伊紅染液中染色 1 ~ 3 min,蒸餾水稍洗,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,將切片從二甲苯中取 出稍晾干,中性樹膠封片。
甲苯胺藍染色: 骨組織切片經梯度乙醇復水,甲苯胺藍染色約 30 min,自來水沖洗,冰醋酸分化至細胞核清晰,自來水沖洗,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。
1.3 觀察指標
觀察鉤椎關節中椎體、椎間盤、骨髓核、骨小梁、骨組織及骨髓組織的形態及結構特點。
2.1 蘇木精—伊紅染色結果
蘇木精—伊紅染色的鉤椎關節側縱切面上可見上下椎體及中間的椎間盤。周圍結締組織與椎體相通處可見不著色的鈣鹽沉積,中間可見骨髓核( 軟骨樣基質) ,上下椎體切面可見粉染骨小梁,骨小梁之間可見紫色骨髓組織( 圖 1) 。
2.2 甲苯胺藍染色結果
甲苯胺藍染色的鉤椎關節中可以觀察到成骨細胞和破骨細胞的各種骨組織形態。切片中可見椎體切面藍染骨小梁,骨小梁體積、寬度及分布均正常( 圖 1) 。
鉤椎關節是成人頸椎的結構,具有獨特性,其類似于“雙蓮橋關節,最早由德國解剖學家 Luschka 在對成人頸椎的局部解剖過程中發現[11]。鉤椎關節作為頸椎特有的結構,對頭顱及寰樞椎生長發育、生物力學穩定、三維支撐與多向運動、頸髓保護和脊柱多維運動起著至關重要的限制和保護作用[12]。詳細觀察鉤椎關節形態學結構有助于了解生長發育過程中鉤椎關節基本組織變化及內部組織形成情況。
為研究鉤椎關節組織形態學結構,本實驗將蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色作為基本染色法,結合 硬組織切片技術對鉤椎關節形態學結構進行探討。硬 組織切片技術能夠完整地保留骨組織原本的結構及成 分,因此已成為目前最常用的觀察骨組織的方式。其對于不脫鈣的骨組織切片具有極佳的適配性,對研究骨組織成分以及骨形成有重要作用[13],對于了解生長發育及組織構成具有極大意義。既往文獻發現,蘇木精—伊紅染色可避免因為鈣的存在而受影響的骨組織切片[14-16]。蘇木精—伊紅染色作為標準的染色方法, 可將胞質內的核糖體及細胞核內的染色質染成紫藍色,將細胞質染成紅色[17-18],該染色法通過陰陽離子互相結合,可起到加強固定效果[19]。在識別各種潛在的惡性病變中,甲苯胺藍是一種實用且有效的輔助診斷工具[20-21],其吩噻嗪類堿性染料的特征可將細胞核染成藍色[22-23]。本研究在對鉤椎關節的觀察中采用蘇木精—伊紅染色和甲苯胺藍染色,在保留骨組織結構的情況下簡化了實驗步驟,又避免了脫鈣失敗對鉤椎關節切片和染色的影響,兩種染色方法相結合,可見鉤椎關節骨小梁體積、寬度及分布均勻正常,骨髓組織分布于骨小梁之間,鈣鹽沉積在周圍結締組織與椎體相通處,上下椎體和椎間盤間隔鮮明。
在人體解剖結構中,鉤椎關節及其毗鄰結構對頸椎疾病的發生有著重要影響。Clausen 等[24]對鉤椎關節生物力學進行了有限元分析發現,鉤椎關節的形成對下頸椎耦合運動起著重要作用,其可增加頸椎的活動度,而鉤椎關節中鉤突的形成卻對頸椎活動有著限制力學載荷的影響。鉤突的病變或增生可壓迫和刺激周圍的血管與神經,從而產生不同類型頸椎病的相關癥狀[25-26]; 鉤突也是骨關節炎發生的常見部位,關節表面因摩擦受損形成點蝕和磨痕,鉤突變形成為骨贅刺,從而導致椎間孔狹窄[27-28]。鉤突骨贅也可引起頸椎刺激或頸椎節段性不穩定[29-30],骨贅的形成會壓迫椎動脈及交感神經,對頸椎型心絞痛的發病機制產生一定的影響[31]。
鉤椎關節作為最早退變的關節之一,不僅會導致成人疾病,在兒童生長發育過程中也起著重要作用。
隨著現代影像技術和相關研究手段的不斷深入,普遍 認為鉤椎關節是根據頸椎發育的生物力學及隨著年齡 的增長、負重增加,頸椎鉤突區域發生變化而形成的, 即為反應性骨形成和退行性變的結果[32-33]。而兒童 頸椎活動度有限,且頸椎負重較小,所以在兒童時期未 形成鉤椎關節[2]。故對鉤椎關節的形成及影響等臨 床研究還有待深入。
綜上,硬組織切片技術可以較完整地保留鉤椎關節的固有組織形態,通過蘇木精—伊紅染色及甲苯胺藍染 色可清晰地觀察成人鉤椎關節的組織形態及各層結構。
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