肝脏是病理学与分子生物学研究中最常用的组织之一。在免疫组化（IHC）、多重免疫荧光（mIHC）等实验中，肝脏不仅可用于疾病研究，还经常作为抗体验证的阳性对照组织。其原因在于肝脏具有明确的组织结构分区（hepatic zonation）以及稳定的代谢酶表达模式，使许多抗体能够获得清晰且具有生物学意义的染色结果。

一、肝组织结构概览

肝脏是重要的代谢器官，其组织结构具有明显的空间组织性。从组织学上看，肝脏主要由肝细胞、血管系统和胆道系统构成，其基本结构单位为肝小叶（hepatic lobule）。典型肝小叶以中央静脉为中心，周围分布多个门管区（portal triad）。肝细胞沿中央静脉向外呈放射状排列，形成肝细胞索，其间分布着特殊的毛细血管结构——肝窦（hepatic sinusoid）。肝窦内含有肝窦内皮细胞及肝脏特有的巨噬细胞——Kupffer细胞，共同参与物质代谢与免疫调控过程。血液自门管区经肝窦流向中央静脉，并形成肝脏特有的代谢功能分区。

图：Yaron, Jordan R et al.

1、肝小叶（Hepatic lobule）

肝小叶是肝脏最经典的结构单位，通常呈六角形或多边形结构。在常规HE染色切片中，可以观察到：

🟢中央静脉位于肝小叶中心

🟢门管区分布在肝小叶边缘

🟢肝细胞索从中央静脉向外呈放射状排列

图：Mackie, John T et al.（CV：中央静脉  PV：门脉区）

血液从门管区流入肝窦（sinusoid），随后向中央静脉方向流动。这种血流方向不仅决定了肝脏的物质交换模式，也形成了肝脏特有的代谢功能分区。在IHC实验中，如果能够识别中央静脉和门管区的位置，就可以更准确地判断某些蛋白的表达区域。

2、门管区（Portal triad）

门管区位于肝小叶的边缘区域，是肝脏血管和胆道系统的重要结构。之所以被称为“门三联结构”，是因为其中通常包含三种主要结构：

🟢门静脉分支（Portal vein）：负责将来自肠道的营养丰富的血液输送至肝脏。

🟢肝动脉分支（Hepatic artery）：为肝组织提供富含氧气的动脉血。

🟢胆管（Bile duct）：负责将肝细胞产生的胆汁输送至胆道系统。

在组织切片中，这三种结构通常成簇出现，因此比较容易识别。门管区常常是分析血管结构、胆道结构以及部分免疫细胞的重要区域。

图：门三联结构

3、肝细胞索（Hepatocyte plates）

肝细胞是肝脏最主要的功能细胞，约占肝脏细胞总数的70%–80%。在组织学结构中，肝细胞通常排列成单层或双层的肝细胞索，并从中央静脉向外呈放射状分布。

在HE染色切片中，肝细胞通常具有以下特征：

🟢细胞体积较大

🟢细胞质呈嗜酸性

🟢细胞核圆形或卵圆形

🟢常见双核肝细胞

图：肝细胞

4、肝窦（Hepatic sinusoid）

肝窦是位于肝细胞索之间的特殊毛细血管结构，是肝脏进行物质交换和免疫监测的重要场所。与普通毛细血管不同，肝窦具有以下特点：

🟢内皮细胞呈不连续结构（fenestrated endothelium）

🟢基底膜结构不完整

🟢血流速度相对缓慢

这种特殊结构使血液中的物质能够更容易与肝细胞接触，从而完成：营养物质代谢、毒物解毒、免疫监测。

5、Kupffer细胞（肝脏巨噬细胞）

Kupffer细胞是肝脏中的常驻巨噬细胞，主要分布在肝窦内皮表面。在组织切片中，Kupffer细胞通常呈现为附着在肝窦壁上的不规则细胞。在肝炎、脂肪肝以及肝纤维化研究中，Kupffer细胞往往是非常重要的研究对象。

图：Kupffer Cell

它们是机体免疫系统的重要组成部分，主要功能包括：清除细菌和异物、吞噬衰老红细胞、调节炎症反应。

二、肝组织切面选择

在肝脏组织取材和石蜡包埋过程中，切面的选择会直接影响肝小叶结构的完整性以及后续染色结果的判读。实验中常见的肝组织切面主要包括最大面切面和月牙形切面两种类型。

1、最大面（最常用）

小鼠肝脏选取最大叶-左外叶（left lateral lobe），将周围修平整直接平放包埋即可。该切片方式使切片能够呈现组织的最大横截面积。这种切面通常可以在同一视野中观察到较多的肝小叶结构，并且较容易同时识别中央静脉和门管区。因此，在大多数组织学观察和免疫组化染色中，最大面切面是最常用的切面方式。

2、月牙形切面

月牙形切面则多见于肝脏边缘或较薄组织块的包埋切片。由于肝组织呈弧形边缘，切片后往往呈现出类似月牙状或弧形结构。这类切面中肝小叶结构可能不完整，中央静脉和门管区分布也相对不规则，因此在进行肝小叶结构观察或区域表达分析时，判读难度会相对增加，但在观察肝被膜、门管区结构以及肝脏外周病理变化等方面仍具有一定应用价值。

三、常用组织化学与特殊染色及其应用

1、HE染色（Hematoxylin-Eosin）

HE染色作为基础形态学评估，通常是所有肝组织实验的基础步骤，在IHC或mIHC实验前也常用于评估组织质量和结构完整性。

图：Deng, Lisi et al.

主要应用：

🟢观察肝小叶结构（中央静脉、门管区）

🟢评估肝细胞形态变化（肿胀、变性、坏死）

🟢判断炎症细胞浸润

🟢初步评估肿瘤或病理改变

2、油红O染色（Oil Red O）

油红O是一种脂溶性染料，可特异性结合组织中的中性脂质（neutral lipids），使脂滴呈现红色或橙红色。

图：Peng XG, Ju S, Qin Y, et al.

应用方向：

🟢脂肪肝模型研究（NAFLD / NASH）

🟢评估肝细胞脂质沉积程度

🟢药物或代谢干预对脂代谢的影响

🟢高脂饮食动物模型验证

Tips：由于石蜡包埋过程中脂质会被溶剂溶解，因此油红O染色通常需要使用冰冻切片。

3、Masson染色

Masson染色主要用于区分胶原纤维与肝实质细胞，是评估组织纤维化的重要方法。在染色结果中，胶原纤维通常呈蓝色或绿色，肝细胞呈红色。

图：George, J., Tsutsumi, M., & Tsuchishima, M. (2019).

主要应用：

🟢肝纤维化模型研究

🟢评估肝硬化进展

🟢检测胶原沉积及细胞外基质重塑

🟢药物抗纤维化效果评价

4、PAS染色（Periodic Acid-Schiff）

PAS染色可检测组织中的多糖类物质，尤其是肝细胞中的糖原颗粒。糖原颗粒往往显紫红色或洋红色，细胞核显蓝色。

图：Du F, Ding Y, Zou J, et al.

主要应用：

🟢肝糖原储存研究

🟢糖代谢异常

🟢某些代谢性肝病

5、普鲁士蓝染色（Prussian Blue）

普鲁士蓝染色主要用于检测铁沉积（含铁血黄素），铁颗粒显蓝色，背景组织呈淡红或粉色。

主要应用：

🟢血色病（hemochromatosis）研究

🟢评估慢性输血导致的铁沉积

🟢铁代谢相关疾病研究

🟢药物或疾病导致的肝铁过载

四、肝组织常用免疫学标志物与应用方向

1、肝细胞功能与代谢相关标志物

2、肝脏免疫与炎症细胞标志物

3、肝纤维化与基质重塑标志物

4、胆管细胞与肝祖细胞标志物

5、肝肿瘤相关标志物

6、脂代谢与脂肪肝研究标志物

↓小鼠肝mIHC染色↓

参考文献&资料：

[1]Yaron JR, Zhang L, Guo Q, Chen H, Lucas AR. A Mouse Model of Acute Liver Injury by Warm, Partial Ischemia-Reperfusion for Testing the Efficacy of Virus-Derived Therapeutics. Methods Mol Biol. 2021;2225:275-292. doi:10.1007/978-1-0716-1012-1_16

[2]Mackie, John T et al. “Phytol-induced hepatotoxicity in mice.” Toxicologic pathology vol. 37,2 (2009): 201-8. doi:10.1177/0192623308330789

[3]https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php/Gastrointestinal_Tract_-_Liver_Histology#Liver_Blood_Flow

[4]https://medcell.org/histology/digestive_organs_lab/hepatocytes_sinusoids.php

[5]Deng, Lisi et al. “Adipose derived mesenchymal stem cells efficiently rescue carbon tetrachloride-induced acute liver failure in mouse.” TheScientificWorldJournal vol. 2014 (2014): 103643. doi:10.1155/2014/103643

[6]Peng XG, Ju S, Qin Y, et al. Quantification of liver fat in mice: comparing dual-echo Dixon imaging, chemical shift imaging, and 1H-MR spectroscopy. J Lipid Res. 2011;52(10):1847-1855. doi:10.1194/jlr.D016691

[7]George J, Tsutsumi M, Tsuchishima M. Alteration of Trace Elements during Pathogenesis of N-Nitrosodimethylamine Induced Hepatic Fibrosis. Sci Rep. 2019;9(1):708. Published 2019 Jan 24. doi:10.1038/s41598-018-37516-4

[8]Du F, Ding Y, Zou J, et al. Morphology and Molecular Mechanisms of Hepatic Injury in Rats under Simulated Weightlessness and the Protective Effects of Resistance Training. PLoS One. 2015;10(5):e0127047. Published 2015 May 22. doi:10.1371/journal.pone.0127047

[9]https://www.webpathology.com/images/gastrointestinal/liver/inherited-metabolic-and-develop-disorders/42891

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