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组织切片中胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白的染色鉴别方法

        组织切片中胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白均可呈纤维状、束状、条索状或网状结构,在常规HE染色中常表现为不同程度嗜酸性红染。三者的鉴别应结合组织来源、结构形态、染色体系和病理背景综合判断,不能仅依赖单一颜色结果。

 

关键词:胶原纤维;肌纤维;纤维蛋白;Masson三色染色;Van Gieson染色;天狼星红染色;PTAH染色;MSB染色;组织切片;特殊染色

 

1 组织切片中三类纤维性结构的鉴别基础

1.1 胶原纤维

(1)组织来源

        胶原纤维是结缔组织基质中的主要纤维成分,常见于真皮、肌间质、血管外膜、器官包膜、间质隔、瘢痕组织、纤维化病灶和肿瘤间质中。其增多通常提示组织修复、慢性损伤、纤维化或间质反应。

(2)形态特征

        成熟胶原纤维多呈束状、波浪状、片状或网状排列,纤维粗细不一,走行相对规则。致密胶原区域细胞成分较少,质地均一;新生胶原区域常伴成纤维细胞增多和间质疏松。

(3)鉴别意义

        胶原纤维染色主要用于评价纤维化程度、瘢痕形成、血管壁重塑、肿瘤间质增生、器官硬化和组织修复阶段。Masson三色染色、Van Gieson染色和天狼星红染色是胶原纤维显示中最常用的染色方法。

 

1.2 肌纤维

(1)组织来源

        肌纤维包括骨骼肌纤维、心肌纤维和平滑肌纤维。骨骼肌和心肌常呈长条束状排列,平滑肌多见于血管壁、中空器官肌层、子宫肌层、胃肠道肌层及平滑肌源性病变中。

(2)形态特征

        肌纤维胞质丰富,在HE染色中多呈嗜酸性红染。骨骼肌和心肌可见横纹或肌节结构,心肌还可见分支和闰盘;平滑肌细胞呈梭形束状排列,核多为长椭圆形或杆状。

(3)鉴别意义

        肌纤维染色主要用于观察肌组织保存、肌纤维坏死、玻璃样变、肌束间纤维化、平滑肌与胶原间质关系及心肌纤维化替代。Masson三色染色、Van Gieson染色和PTAH染色在肌纤维鉴别中均具有应用价值。

 

1.3 纤维蛋白

(1)组织来源

        纤维蛋白由纤维蛋白原经凝血级联反应转化形成,常见于血栓、急性炎症渗出、浆膜面纤维素性渗出、坏死灶边缘、血管损伤区域、肾小球病变及纤维素样坏死灶中。

(2)形态特征

        纤维蛋白可呈细丝状、网状、絮状、条索状或均质团块状。新鲜纤维蛋白常较疏松,常与红细胞、白细胞、血小板、坏死组织和渗出物混杂;陈旧病灶中纤维蛋白可逐渐被成纤维细胞和胶原纤维取代。

(3)鉴别意义

        纤维蛋白染色主要用于识别血栓成分、炎症渗出物、纤维素样坏死和血管损伤相关沉积。PTAH染色、MSB染色和纤维蛋白专用染色更适合用于纤维蛋白与胶原纤维、肌纤维的区分。

表1 胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白的基本鉴别方向

 

结构类型

主要来源

常见形态

HE染色特点

特殊染色重点

胶原纤维

结缔组织基质、纤维化间质、瘢痕组织

束状、波浪状、片状、网状

淡红至粉红,常较致密

Masson、Van Gieson、天狼星红

肌纤维

骨骼肌、心肌、平滑肌

条索状、束状、梭形细胞束

嗜酸性红染,胞质丰富

Masson、Van Gieson、PTAH

纤维蛋白

血栓、炎症渗出、坏死灶、血管损伤区域

网状、絮状、条索状、团块状

嗜酸性红染或均质红染

PTAH、MSB、纤维蛋白专用染色

 

2 HE染色中的初步判断

2.1 HE染色的基础价值

(1)组织定位

        HE染色可明确病变所在部位、组织层次和细胞组成,是选择后续特殊染色的基础。胶原纤维多位于间质、包膜、瘢痕或纤维化区域;肌纤维通常与肌层、肌束或血管壁结构连续;纤维蛋白常位于血管腔、坏死灶、炎症渗出区或浆膜表面。

(2)病理背景

        胶原纤维增多常与慢性损伤、组织修复和纤维化相关;肌纤维改变常与肌源性病变、缺血损伤或肌间质重塑相关;纤维蛋白沉积则多提示急性渗出、凝血激活、血栓形成或血管壁损伤。

 

2.2 HE染色的限制

(1)颜色重叠

        胶原纤维、肌纤维和纤维蛋白在HE中均可呈不同程度红染或粉红染。切片较厚、固定时间过长、脱水过度或伊红染色偏强时,三者颜色差异进一步减弱。

(2)病变阶段重叠

        纤维蛋白沉积在机化过程中可逐渐被成纤维细胞和胶原纤维取代。陈旧血栓、慢性炎症和坏死修复区域中,纤维蛋白与胶原常交织存在,仅凭HE难以判断病变阶段。

(3)肌纤维变性干扰

        肌纤维坏死、玻璃样变或纤维化替代时,胞质可呈均质深红染,与纤维蛋白或胶原沉积相似。涉及肌组织病变时,应结合特殊染色或免疫标记进一步判断。

 

3 胶原纤维的主要染色方法

3.1 Masson三色染色

(1)方法定位

        Masson三色染色是显示胶原纤维最常用的特殊染色之一。该方法通过核染、酸性复染、媒染/分化和胶原染色,使胶原纤维、肌纤维、胞质和细胞核呈现不同颜色。

(2)典型结果

        常见结果为胶原纤维呈蓝色或绿色,肌纤维和胞质呈红色,细胞核呈黑色或蓝黑色。采用苯胺蓝体系时胶原多呈蓝色,采用固绿法时胶原多呈绿色。

(3)应用价值

        Masson三色染色适合评价肝纤维化、肾间质纤维化、心肌纤维化、肺间质纤维化、瘢痕形成和肿瘤间质反应。其优势在于胶原与肌纤维对比清晰,但对纤维蛋白的特异性有限。

 

3.2 Van Gieson染色

(1)方法定位

        Van Gieson染色利用酸性品红和苦味酸体系区分胶原纤维与肌性、胞质性结构。该法较适合快速观察胶原沉积和肌性结构之间的空间关系。

(2)典型结果

        胶原纤维通常呈红色,肌纤维、胞质和红细胞多呈黄色至黄棕色,细胞核通常配合铁苏木素显示为深色。

(3)应用价值

        Van Gieson染色适合显示瘢痕组织、血管壁胶原、肌层间质增生和结缔组织纤维化。其胶原红染直观,但对纤维蛋白识别能力有限。

 

3.3 天狼星红染色

(1)方法定位

        天狼星红染色主要用于胶原纤维显示,尤其适合结合偏振光观察胶原纤维排列和成熟程度。天狼星红与胶原分子结合后,可增强胶原纤维在偏振光下的双折射。

(2)典型结果

        普通光下胶原纤维多呈红色;偏振光下较粗、成熟的胶原纤维常呈黄红、橙红或强双折射,较细胶原纤维可呈绿色至黄绿色。偏振色彩受纤维厚度、排列方向和切片厚度影响。

(3)应用价值

        天狼星红染色适合胶原沉积定量、纤维化研究、胶原重塑分析和间质结构评估。对于需要进行图像分析或胶原比例测定的研究,天狼星红较常规三色染色更具定量优势。

 

4 肌纤维的主要染色方法

4.1 Masson三色染色中的肌纤维显示

(1)染色表现

        在Masson三色染色中,肌纤维通常呈红色,与蓝色或绿色的胶原纤维形成明显对比。该结果有助于观察肌束间胶原增生、肌纤维被胶原替代和肌组织纤维化程度。

(2)应用场景

        心肌纤维化、骨骼肌间质纤维化、血管壁平滑肌与胶原沉积关系、子宫平滑肌瘤间质变化等,均可使用Masson三色染色进行结构分层。

(3)判读限制

        坏死肌纤维、玻璃样变肌纤维或分化不当时,肌纤维红染可不均匀或减弱。若肌纤维与胶原边界不清,应结合HE形态和肌源性免疫标记判断。

 

4.2 Van Gieson染色中的肌纤维显示

(1)染色表现

        Van Gieson染色中,肌纤维和胞质多呈黄色至黄棕色,胶原纤维呈红色。该色彩对比适合快速区分肌性组织与胶原性间质。

(2)应用场景

        血管壁、胃肠道肌层、子宫肌层、瘢痕与肌组织交界、肌源性肿瘤间质评价等场景中,Van Gieson染色可作为胶原与肌性结构的辅助鉴别方法。

(3)判读限制

        Van Gieson对肌横纹细节显示不如PTAH,对纤维蛋白也缺乏特异性。若观察重点为肌横纹或血栓纤维蛋白,应另选PTAH或MSB染色。

 

4.3 PTAH染色中的肌纤维显示

(1)方法定位

        PTAH染色即磷钨酸苏木素染色,常用于显示肌横纹、纤维蛋白、神经胶质纤维和部分胞质结构。其在心肌、骨骼肌和纤维蛋白沉积观察中均有应用。

(2)典型结果

        PTAH染色中,肌横纹、纤维蛋白和部分胶质结构常呈蓝色至蓝紫色,胶原纤维和背景组织可呈红褐色、棕红色或淡色,具体结果受配方、氧化条件和分化步骤影响。

(3)应用价值

        PTAH适合观察心肌横纹、骨骼肌结构保存、肌纤维变性以及纤维蛋白沉积。由于肌横纹和纤维蛋白均可呈蓝色,判读时必须结合结构位置和组织背景。

 

5 纤维蛋白的主要染色方法

5.1 PTAH染色

(1)纤维蛋白显示

        PTAH可使纤维蛋白呈蓝色或蓝紫色,有助于在血栓、坏死灶、渗出性炎症和血管损伤区域识别纤维蛋白沉积。

(2)鉴别意义

        当HE中可见均质红染或网状沉积物,而无法判断其为纤维蛋白、胶原或坏死物时,PTAH可作为辅助染色。若沉积物呈蓝色并位于血管腔、渗出区域或坏死边缘,应考虑纤维蛋白成分。

(3)局限性

        PTAH并非纤维蛋白专一染色。肌横纹和部分胶质结构也可呈蓝色,因此PTAH结果必须与组织位置和病理背景共同判读。

 

5.2 MSB染色

(1)方法定位

        MSB染色即Martius Scarlet Blue染色,可区分红细胞、纤维蛋白、胶原纤维和其他组织成分,在血栓成分分析和纤维蛋白沉积识别中较有价值。

(2)典型结果

        MSB染色中,红细胞常呈黄色,纤维蛋白常呈红色至鲜红色,胶原纤维多呈蓝色。不同成熟阶段的血栓成分可呈现不同色彩层次,因此适合观察血栓演变和机化过程。

(3)应用价值

        MSB染色适合用于血栓、纤维蛋白沉积、纤维素样坏死和机化组织中胶原与纤维蛋白的区分。若研究重点是血栓成分和机化阶段,MSB通常比常规Masson更有针对性。

 

5.3 纤维蛋白专用染色

(1)方法定位

        纤维蛋白专用染色用于突出组织中的纤维蛋白沉积,常用于血栓、炎症渗出、坏死灶、纤维素样坏死和血管损伤区域。

(2)应用特点

        该类染色更强调纤维蛋白识别,而不是全面显示胶原或肌纤维。对于血管炎、肾小球损伤、DIC相关病变或纤维素性炎症,具有较强辅助价值。

(3)判读边界

        纤维蛋白阳性应与病变时相结合。新鲜纤维蛋白多呈网状或絮状,陈旧病灶中胶原化和机化成分增加,需联合Masson、MSB或连续切片判断。

表2 胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白常用染色方法比较

 

染色方法

胶原纤维表现

肌纤维表现

纤维蛋白表现

主要适用方向

HE染色

粉红至淡红,束状或片状

嗜酸性红染

红染、絮状或网状

初筛、定位病变区域

Masson三色染色

蓝色或绿色

红色

可呈红色或不稳定着色

胶原沉积、肌纤维与胶原区分

Van Gieson染色

红色

黄色至黄棕色

不具高特异性

胶原与肌性结构区分

天狼星红染色

红色,偏振光下双折射

弱染或背景性着色

通常不是主要观察对象

胶原沉积和纤维化定量

PTAH染色

多呈棕红或淡色

横纹和部分肌结构蓝紫色

蓝色或蓝紫色

肌横纹和纤维蛋白观察

MSB染色

蓝色

红色或背景色

红色至鲜红色

血栓、纤维蛋白与胶原区分

 

6 染色方法选择策略

6.1 以胶原纤维为主要观察对象

(1)纤维化评价

        若研究目标是纤维化范围、胶原沉积和间质重塑,Masson三色染色和天狼星红染色更适合。Masson适合常规形态观察,天狼星红适合胶原定量及偏振光分析。

(2)胶原与肌组织区分

        若需要区分胶原纤维和肌纤维,Masson三色染色或Van Gieson染色均可使用。Masson层次更丰富,Van Gieson胶原红染直观,适合快速区分胶原性和肌性组织。

 

6.2 以肌纤维为主要观察对象

(1)肌组织保存与纤维化替代

        若目标是观察肌纤维与胶原之间的关系,Masson三色染色较为合适。肌纤维红染、胶原蓝染或绿染,有助于判断肌束间纤维化和肌组织被胶原替代的程度。

(2)横纹和肌结构细节

        若目标是观察横纹肌结构、心肌横纹或肌纤维变性,可选择PTAH染色。PTAH可显示肌横纹和纤维蛋白,但二者均可能呈蓝色,应结合组织位置判断。

 

6.3 以纤维蛋白为主要观察对象

(1)血栓与纤维蛋白沉积

        若目标是识别血栓中纤维蛋白成分,MSB染色较有价值。其可同时显示红细胞、纤维蛋白和胶原,有助于判断血栓成分和机化阶段。

(2)渗出性炎症与坏死灶

        若疑似纤维蛋白性渗出、纤维素样坏死或组织坏死相关沉积,可采用PTAH或纤维蛋白专用染色。结果应结合炎症类型、血管损伤和坏死形态综合判断。

 

7 常见判读误区与质量控制

7.1 将红染结构一概视为肌纤维

        在HE或部分三色染色中,肌纤维、纤维蛋白、红细胞和胞质均可能呈红色调。若不结合结构形态和染色体系,容易将纤维蛋白沉积或坏死物误判为肌纤维。肌纤维通常具有组织连续性、束状排列和细胞核特征,而纤维蛋白更多表现为网状、絮状或沉积性结构。

 

7.2 将胶原化机化组织误判为纤维蛋白

        血栓或渗出物在机化过程中,纤维蛋白可逐渐被成纤维细胞和胶原纤维替代。陈旧病灶中,蓝染或红染结构的意义需要结合时间背景和组织形态判断。若胶原纤维已形成束状排列,通常提示机化和纤维化,而不是单纯新鲜纤维蛋白。

 

7.3 过度依赖单一染色结果

        单一特殊染色不能完全解决所有鉴别问题。胶原纤维、肌纤维和纤维蛋白在不同病理阶段可发生重叠和转化。必要时应结合连续切片、不同特殊染色、免疫组织化学标记和病变解剖位置进行综合判断。

 

7.4 分化步骤影响结果

        Masson、Van Gieson、PTAH和MSB均对分化步骤敏感。分化过度可导致目标结构染色减弱,分化不足可造成背景过深或结构间对比不足。若结果与组织形态不一致,应优先检查染液状态、分化时间、切片厚度和固定条件。

表3 常见判读问题与处理方向

 

问题表现

可能原因

影响结果

处理方向

胶原与肌纤维颜色接近

分化不足、染色时间不当

胶原沉积范围难以判断

优化Masson或VG分化步骤

纤维蛋白与肌纤维均呈蓝色

PTAH染色交叉显示

难以判断具体结构

结合形态位置,必要时加做MSB

胶原沉积被低估

脱色过度或胶原染料作用不足

纤维化程度偏低

检查胶原染色液和分化时间

背景过深

切片过厚、染液老化、分化不足

结构边界不清

控制切片厚度并加强分化

陈旧血栓成分混杂

纤维蛋白机化并伴胶原沉积

新旧成分难以区分

结合MSB、Masson和HE连续切片

 

8 组织纤维鉴别相关试剂与染色体系

表4 常用基础染色试剂

 

产品类别

产品名称

CAS号

体系作用

适用方向

核染染料

苏木素

517-28-2

显示细胞核结构,为特殊染色提供核背景

HE、Masson、Van Gieson、PTAH等染色核染

胶原染色染料

苯胺蓝

28631-66-5

使胶原纤维呈蓝色,增强胶原与肌纤维对比

Masson三色染色、胶原沉积观察

胶原染色染料

亮绿SF黄

5141-20-8

使胶原纤维呈绿色,适用于固绿法三色染色

Masson固绿法、胶原纤维显示

胶原染色染料

天狼星红F3B

2610-10-8

与胶原结合,普通光下红染,偏振光下增强双折射

胶原沉积、纤维化定量、胶原排列分析

酸性染料

酸性品红

3244-88-0

显示胶原或胞质结构,具体取决于染色体系

Van Gieson、Masson及相关三色染色体系

酸性染料

丽春红S

6226-79-5

显示肌纤维、胞质或红染成分

Masson、三色染色及纤维组织鉴别体系

酸性染料

橙黄G

1936-15-8

显示红细胞或部分胞质成分,参与多色分化

MSB及相关多色染色体系

分化/媒染组分

磷钨酸水合物

12501-23-4

调节染料竞争、分化胶原与肌纤维等组织成分

Masson、PTAH、三色染色体系

分化/媒染组分

磷钼酸溶液

12026-57-2

参与组织分化和背景控制,调节胶原、肌纤维及胞质成分的染色选择性

三色染色、PTAH相关染色及组织纤维鉴别体系

纤维蛋白相关染料

马休黄

605-69-6

显示红细胞及早期血栓相关成分

MSB染色体系

 

表5 组织纤维鉴别相关成品染色液与试剂盒

 

产品类别

货号

产品名称

级别/规格

体系作用

适用方向

Masson三色染色

M774209

Masson三色染色试剂盒

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

区分胶原纤维、肌纤维及胞质结构,突出胶原沉积

胶原纤维与肌纤维鉴别、组织纤维化评价

Masson三色染色

M774803

Masson三色染色试剂盒 (固绿法)

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

以固绿体系显示胶原纤维,增强胶原与肌性结构对比

胶原沉积、瘢痕组织、间质纤维化观察

Masson三色染色

I774801

改良Masson三色染色液

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

改良三色染色体系,用于胶原与肌纤维分化显示

组织切片中胶原增生、肌组织间质纤维化观察

Van Gieson染色

V774853

Van Gieson染色液

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

胶原纤维红染,肌纤维和胞质呈黄染或黄棕色

胶原纤维与肌性组织快速区分

Van Gieson染色

V774854

Van Gieson染色试剂盒

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

提供完整VG染色体系,用于胶原与肌纤维对比

纤维化、瘢痕、血管壁及肌层组织观察

Van Gieson染色

I774852

改良Van Gieson染色液

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

改良VG体系,优化胶原与背景组织的颜色分化

胶原沉积、肌性结构和结缔组织鉴别

天狼星红染色

S774173

天狼星红染色试剂盒

BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂

与胶原纤维结合,普通光下显示胶原,偏振光下增强双折射

胶原纤维显示、纤维化定量、胶原排列分析

PTAH染色

M1516033

Mallory PTAH染色液 (自然氧化法)

BioReagent,生物染料级,用于显微镜

显示肌横纹、纤维蛋白及部分胶质结构

肌纤维结构、纤维蛋白沉积及横纹肌病变观察

PTAH染色

M1518515

Mallory磷钨酸苏木素染色液 (PTAH自然氧化法)

BioReagent,生物染色剂,用于显微镜

通过磷钨酸苏木素体系显示肌横纹和纤维蛋白

心肌、骨骼肌结构观察,纤维蛋白辅助鉴别

PTAH染色

M774799

Mallory磷钨酸苏木素染色试剂盒 (PTAH化学氧化法)

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

化学氧化法PTAH体系,提高染色流程稳定性

肌纤维横纹、纤维蛋白沉积和相关特殊染色

纤维蛋白染色

C1508699

纤维素染色液 (改良MSB法)

BioReagent,用于显微镜,生物染色剂

改良MSB法区分纤维蛋白、胶原纤维及血栓相关成分

血栓、纤维蛋白沉积、机化组织中胶原与纤维蛋白鉴别

 

        胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白的染色鉴别应围绕组织位置、结构形态和染色体系共同展开。Masson和Van Gieson更适合胶原与肌纤维区分,PTAH和MSB更适合纤维蛋白及血栓相关成分识别,天狼星红则适合胶原沉积和纤维化分析。

 

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[1] 组织切片的免疫荧光双标记实验

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引用本文

阿拉丁科学.《组织切片中胶原纤维、肌纤维与纤维蛋白的染色鉴别方法》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年5月25日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/staining-based-differentiation-of-collagen-fibers-muscle-fibers-and-fibrin-in-tissue-sections.html
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