新生雄性小鼠腎臟連續(xù)切片的三維重建實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)有關(guān)致畸因素以及致畸機(jī)理的研究進(jìn)展很快，各種先天性泌尿生殖系統(tǒng)畸形動(dòng)物模型已被成功制作。但既往研究對(duì)于畸形存在與否及嚴(yán)重程度的評(píng)估主要是靠較粗略的人工觀察和測(cè)量,如觀察睪丸下降的位置、生殖器官重量變化、肛門生殖器間的距離、包皮分離程度等。上述指標(biāo)都是基于觀察者人工進(jìn)行，由于觀察者的不同其結(jié)果差異很大，導(dǎo)致目前畸形判定難以量化，畸形形態(tài)學(xué)量化研究也一直進(jìn)展不大。計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)可以對(duì)生物組織的連續(xù)平面圖像進(jìn)行綜合、計(jì)

2、算并重建顯示其立體的三維結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可對(duì)重建的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，獲得長(zhǎng)度、面積、體積等大量精確的形態(tài)學(xué)參數(shù)，最重要的是可以避免人為的誤差。本研究通過(guò)對(duì)外源性雌激素(己烯雌酚DES)作用下的新生小鼠腎臟采用整體原位固定、連續(xù)組織切片進(jìn)行三維重建，測(cè)算外源性雌激素作用前后小鼠腎臟的體積、表面積、長(zhǎng)軸、短軸的變化，探討進(jìn)一步量化研究小鼠泌尿生殖系統(tǒng)形態(tài)結(jié)構(gòu)及畸形的可行方法。
　　 方法：8~10周齡雌性昆明小鼠30只隨機(jī)平均分成3組：

3、正常組、對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組。常規(guī)交配受孕后，正常組不給任何藥物；于孕9～17天時(shí)，對(duì)照組皮下注射二甲基亞砜（DMSO）和生理鹽水；實(shí)驗(yàn)組皮下注射己烯雌酚（DES）100ug/kg/d，DES溶于DMSO和生理鹽水中。待母鼠生產(chǎn)后盡快取出全部仔鼠集中，行解剖性別確認(rèn)（觀察肛門生殖器間距離）。每組雄性仔鼠各隨機(jī)抽取五只，自隔下切取下腹部固定、包埋。以5μm厚分別作橫斷面連續(xù)切片，常規(guī)HE染色。在帶數(shù)字照相記錄的生物顯微鏡下按一定順序攝取圖像，以

4、JPG格式存入移動(dòng)硬盤中。在40倍和100倍顯微鏡下觀察腎小球及腎小管發(fā)育情況，使用物鏡和目鏡測(cè)微尺系統(tǒng)測(cè)定切片中腎臟橫斷面的長(zhǎng)短軸實(shí)際長(zhǎng)度通過(guò)Photoshop8.0.1、CATIA V6軟件對(duì)小鼠腎臟進(jìn)行三維重建獲取其體積、表面積和軸比等形態(tài)學(xué)參數(shù)。
　　 結(jié)果：⑴正常組、對(duì)照組新生小鼠整體軀干體積明顯大于實(shí)驗(yàn)組新生小鼠，但解剖觀察無(wú)法區(qū)別它們腎臟的體積變化。⑵正常組及對(duì)照組新生小鼠腎臟橫斷面連續(xù)切片顯微觀察顯示小鼠腎臟表面

5、平滑，腎盂內(nèi)只有一個(gè)乳頭（單乳頭），腎小球和相關(guān)的管道系統(tǒng)發(fā)育良好。實(shí)驗(yàn)組與正常組相同無(wú)異常。⑶三維重建后可獲得新生小鼠雙側(cè)腎臟的立體圖像及總體積、總表面積、軸比等形態(tài)學(xué)參數(shù)。①正常組小鼠腎臟總體積左右分別為11778477.518±181412和11261295.434±163506μm3,總表面積左右分別為386038.301±1670和386610.607±941μm2，軸比左腎為0.85，右腎為0.86；②對(duì)照組小鼠腎臟總體積左

6、右分別為11779367.918±106141和11261191.984±134263μm3，總表面積左右分別為386012.104±678和386409.907±584μm2，軸比左右均為0.85；③實(shí)驗(yàn)組小鼠腎臟總體積左右分別為9770964.044±107921和10211541.613±106863μm3，總表面積左右分別為318097.638±1270和327367.436±310μm2，軸比左右均為0.85，均明顯小于正常及

7、對(duì)照組。正常及對(duì)照組小鼠腎臟體積、表面積比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），但與實(shí)驗(yàn)組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜ 0.05）。
　　 結(jié)論：①應(yīng)用組織器官系統(tǒng)整體原位固定、連續(xù)組織切片對(duì)新生小鼠腎臟進(jìn)行三維重建可行性好，它不僅能重建該器官的整體形態(tài)結(jié)構(gòu)，而且可獲得較精確的形態(tài)學(xué)參數(shù)。②應(yīng)用組織器官系統(tǒng)整體原位固定、連續(xù)組織切片三維重建的方法可辯別器官細(xì)微的整體形態(tài)變化，這對(duì)于傳統(tǒng)的肉眼觀察具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。③孕期暴露DES可引起雄