新生雄性小鼠腎臟連續(xù)切片的三維重建實驗研究.pdf

1、目的：近半個世紀以來有關致畸因素以及致畸機理的研究進展很快，各種先天性泌尿生殖系統(tǒng)畸形動物模型已被成功制作。但既往研究對于畸形存在與否及嚴重程度的評估主要是靠較粗略的人工觀察和測量,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。上述指標都是基于觀察者人工進行，由于觀察者的不同其結果差異很大，導致目前畸形判定難以量化，畸形形態(tài)學量化研究也一直進展不大。計算機三維重建技術可以對生物組織的連續(xù)平面圖像進行綜合、計

2、算并重建顯示其立體的三維結構，同時還可對重建的三維結構進行測量，獲得長度、面積、體積等大量精確的形態(tài)學參數(shù)，最重要的是可以避免人為的誤差。本研究通過對外源性雌激素(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)組織切片進行三維重建，測算外源性雌激素作用前后小鼠腎臟的體積、表面積、長軸、短軸的變化，探討進一步量化研究小鼠泌尿生殖系統(tǒng)形態(tài)結構及畸形的可行方法。
　　 方法：8~10周齡雌性昆明小鼠30只隨機平均分成3組：

3、正常組、對照組及實驗組。常規(guī)交配受孕后，正常組不給任何藥物；于孕9～17天時，對照組皮下注射二甲基亞砜（DMSO）和生理鹽水；實驗組皮下注射己烯雌酚（DES）100ug/kg/d，DES溶于DMSO和生理鹽水中。待母鼠生產后盡快取出全部仔鼠集中，行解剖性別確認（觀察肛門生殖器間距離）。每組雄性仔鼠各隨機抽取五只，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，使用物鏡和目鏡測微尺系統(tǒng)測定切片中腎臟橫斷面的長短軸實際長度通過Photoshop8.0.1、CATIA V6軟件對小鼠腎臟進行三維重建獲取其體積、表面積和軸比等形態(tài)學參數(shù)。
　　 結果：⑴正常組、對照組新生小鼠整體軀干體積明顯大于實驗組新生小鼠，但解剖觀察無法區(qū)別它們腎臟的體積變化。⑵正常組及對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，腎盂內只有一個乳頭（單乳頭），腎小球和相關的管道系統(tǒng)發(fā)育良好。實驗組與正常組相同無異常。⑶三維重建后可獲得新生小鼠雙側腎臟的立體圖像及總體積、總表面積、軸比等形態(tài)學參數(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實驗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、對照組。正常及對照組小鼠腎臟體積、表面積比較無統(tǒng)計學差異（P＞0.05），但與實驗組比較均有統(tǒng)計學差異（P＜ 0.05）。
　　 結論：①應用組織器官系統(tǒng)整體原位固定、連續(xù)組織切片對新生小鼠腎臟進行三維重建可行性好，它不僅能重建該器官的整體形態(tài)結構，而且可獲得較精確的形態(tài)學參數(shù)。②應用組織器官系統(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微的整體形態(tài)變化，這對于傳統(tǒng)的肉眼觀察具有不可比擬的優(yōu)勢。③孕期暴露DES可引起雄