本期组织学切片与染色指南，我们来讲讲脾组织。提到“脾”，很多人首先想到的是传统中医里“脾主运化”的概念，中医认为“脾”的运化功能涵盖食物消化吸收与水液代谢调节。而在现代医学中，脾脏其实是生物体内一个真实存在的免疫器官，主要负责过滤血液、清除衰老红细胞，并参与机体的免疫防御。也就是说，中医理论中的“脾”，更像是一个功能系统的概念，无固定解剖实体；而我们在组织学和病理学中研究的脾是一个具有明确解剖位置的实体器官，位于人体左上腹，位置相对固定，其周围与多种重要结构毗邻，包括前内侧的胃、后方的左肾以及上方的膈肌，共同构成其稳定的解剖关系。

       在实际进行脾组织取材、包埋和染色时，我们关注的是它的结构是否完整、不同区域是否清晰，以及免疫细胞的分布情况。因此，理解中西医对“脾”的不同认识，有助于我们更准确地解读组织切片结果。

     

图左：人脾脏解剖学位置                                                图右：小鼠脾脏解剖学位置

 

一、脾组织结构概览

       从组织学角度看，脾脏主要由免疫相关结构与血液循环结构共同构成，整体可划分为白髓（white pulp）、边缘区（marginal zone）及红髓（red pulp）三大功能区域。

       白髓以中央动脉为核心，构成以淋巴细胞为主的免疫反应区域；红髓则由脾索与血窦组成，主要参与血液过滤与衰老血细胞清除；二者之间的边缘区作为过渡结构，在抗原捕获与免疫应答启动中发挥关键作用。血液经脾动脉进入脾脏后，沿中央动脉进入白髓周围结构，再流入边缘区与红髓血窦，最终汇入静脉系统，形成脾脏特有的“开放性循环”特征。这种结构—功能耦合模式，使脾脏在免疫监视与血液处理过程中具有高度空间特异性。

图：小鼠脾VS人类脾

1、白髓（White pulp）

       白髓是脾脏中以淋巴细胞为主的免疫结构区域，围绕中央动脉分布，是适应性免疫应答的核心场所。在常规HE染色切片中，可表现为深染的淋巴组织结节。

图：小鼠&人脾脏白髓部分结构示意图

主要结构组成包括：

🟢动脉周围淋巴鞘（PALS，periarteriolar lymphoid sheath）——围绕中央动脉（CA，central artery）分布，以T细胞为主

🟢淋巴滤泡（lymphoid follicle）——以B细胞为主

🟢活化状态下可见生发中心（GC，germinal center）

功能特点：

🟢介导抗原特异性免疫应答

🟢支持B细胞活化、增殖及抗体生成

👉在IHC或mIHC实验中，通过识别CD3（T细胞）与CD20/CD19（B细胞）的分布，可清晰界定白髓结构及功能状态。

2、边缘区（Marginal zone）

       边缘区位于白髓与红髓之间，是连接免疫识别与血液循环的重要过渡区域，在常规HE染色中表现为白髓外围较浅染区域。

       该结构中富含边缘区B细胞、巨噬细胞以及树突状细胞，血供丰富，与血液循环直接接触，虽无明显包膜界限，但功能分区清晰，是血液抗原进入免疫系统的第一站。

功能特点：

🟢高效捕获循环抗原

🟢启动初始免疫应答

🟢连接先天免疫与适应性免疫

3、红髓（Red pulp）

       红髓是脾脏中主要负责血液处理的区域，占脾脏体积的大部分。在HE染色中表现为相对颜色较浅、结构疏松且富含血液成分的区域（细胞核不那么密集，红细胞多）。

主要结构组成包括：

🟢脾索（splenic cords, cords of Billroth）——由网状纤维支架构成，含大量红细胞、巨噬细胞及淋巴细胞

🟢血窦（splenic sinusoids）——特殊的血管结构，内皮细胞呈杆状排列（stave cells）

功能特点：

🟢清除衰老或异常红细胞

🟢储存血液

🟢参与铁代谢与免疫调控

👉在病理或实验分析中，红髓区的变化（如充血、扩张、巨噬细胞增多）常提示炎症或血液系统异常。

 

二、脾组织切面选择（以小鼠为例）

       脾脏切面选择的核心目标是：最大程度保留白髓—边缘区—红髓的完整连续结构。

1、完整脾

       直接将完整脾脏固定后整体包埋，必要时可轻微修整（去除多余脂肪/结缔组织），背面最大面朝下贴模底进行包埋，因脾脏结构柔软易卷曲变形，需轻压展平后再包埋。

       该包埋方式可最大程度保留白髓分布、边缘区结构以及红髓连续性。

2、三角形切面

       沿脾脏长轴纵切2刀，下刀注意平行，切面贴模底进行包埋。适用于样本较多或需要节约包埋位的情况。

  

3、四方形切面

       沿脾脏长轴纵切2刀，下刀注意平行，四边形的面贴模底进行包埋。该包埋方式可以保证实验的统一性，做批量样本时更容易标准化。

  

        脾组织本身固定后呈拱桥形，为了标准化，二次取材的位置，需尽量保证一致，可以沿脾脏弯曲变形的拐点进行切取。

 

三、常用组织化学与特殊染色及其应用

1、HE染色（Hematoxylin & Eosin）

应用定位：基础结构评估

染色特点：

🟢细胞核：蓝紫色

🟢胞质/红细胞：粉红色

图：Kucherlapati, M et al.

主要应用：

🟢判断取材是否具有代表性：白髓与红髓的区分、生发中心是否形成、红髓是否充血或扩张

🟢所有后续分析的基础

2、Masson染色

应用定位：纤维化与基质重塑评估

染色特点：

🟢胶原纤维：蓝色/绿色

🟢肌肉/胞质：红色

图：Gu, Xuchu et al.

主要应用：

🟢慢性炎症或感染后观察脾纤维化、被膜或间质增厚、门脉高压相关脾改变

🟢评估脾脏微环境重塑

🟢辅助判断慢性病理状态

3、网状纤维染色（Reticulin stain）

       网状纤维染色通常采用银染法（silver impregnation），其核心特点是对III型胶原（网状纤维）具有高度亲和性，可将组织中的纤维支架清晰显现出来。在脾组织中，网状纤维构成重要的“结构骨架”，染色后可见：白髓区网状纤维较致密，支撑淋巴细胞结构；红髓区呈疏松网状分布，构成脾索的支架。

应用定位：支架结构评估

染色特点：

🟢网状纤维：黑色或深黑色，呈细丝状、分支状、网状结构

🟢背景组织：浅色（灰色/淡粉色）

图：Manshouri, Taghi et al.

主要应用：

🟢评估脾组织结构完整性

🟢辅助判断组织损伤或病理重塑

🟢血液系统相关研究

4、普鲁士蓝染色（Prussian blue）

       普鲁士蓝染色是一种经典的组织化学方法，主要用于检测组织中的三价铁（Fe³⁺），尤其是以含铁血黄素（hemosiderin）形式存在的铁沉积。

应用定位：铁代谢与溶血评估

染色特点：

🟢含铁区域呈蓝色或蓝绿色，粗细不一的颗粒状沉积，多分布于细胞内（尤其是巨噬细胞）

🟢细胞核：红色

🟢背景组织：淡色

图：Awaad, A., & Abdel Aziz, H. O. (2021).

主要应用：

🟢评估红细胞破坏与铁代谢

🟢检测铁沉积性疾病

🟢辅助判断溶血性或慢性出血状态

5、PAS染色（Periodic acid–Schiff）

       PAS染色主要用于检测组织中的多糖及糖复合物，包括糖原、糖蛋白及中性黏多糖等成分。

应用定位：糖类物质与吞噬功能评估

染色特点：

🟢阳性物质呈紫红色（洋红色），基底膜呈连续线状染色，细胞内可见颗粒状或弥漫性染色。

🟢在脾组织中：血窦及血管相关结构较清晰，巨噬细胞内可见不同程度阳性

图：Treviño-Rangel, Rogelio de J et al.

主要应用：

🟢显示脾脏血管及基底膜结构，辅助判断微结构完整性

🟢评估巨噬细胞吞噬及代谢状态

🟢辅助检测异常糖类或糖蛋白沉积（代谢异常相关）

 

四、脾组织常用免疫学标志物与应用方向

       脾脏作为典型的免疫器官，其功能依赖于不同免疫细胞在白髓、边缘区及红髓中的空间分布。通过免疫学染色检测特异性标志物，可从细胞类型、功能状态及空间结构三个层面对脾组织进行系统解析。

1、T/B淋巴细胞分群（白髓结构与免疫分区）

Marker	主要定位	研究/检测应用
CD3	PALS区（T细胞区）	T细胞分布、白髓结构完整性评估
CD4	辅助性T细胞	免疫调控、炎症反应研究
CD8	细胞毒性T细胞	细胞毒免疫、感染/肿瘤免疫研究
CD20/CD19	淋巴滤泡（B细胞区）	B细胞分布、滤泡结构评估
BCL6	生发中心B细胞	生发中心形成与免疫活化状态
IgD	初始B细胞（滤泡边缘）	滤泡分层结构分析

2、巨噬细胞与髓系细胞（红髓功能与吞噬系统）

Marker	主要定位	研究/检测应用
F4/80（小鼠特异）	红髓巨噬细胞	吞噬功能、红细胞清除研究
CD68	巨噬细胞	吞噬活性与炎症反应评估
CD11c	树突状细胞	抗原递呈与免疫激活研究
Ly6G	中性粒细胞	急性炎症与感染模型
CD169（Siglec-1）	边缘区巨噬细胞	抗原捕获与免疫启动

3、血管与血窦系统（结构与循环特征）

Marker	主要定位	研究/检测应用
CD31	血管及血窦内皮	微血管结构、血流通道分析
CD34	血管内皮	血管生成与结构评估
LYVE1	脾血窦内皮	窦状结构识别、红髓分析
VEGFR2	血管内皮	血管功能与重塑研究

4、增殖与免疫活化状态

Marker	主要定位	研究/检测应用
Ki67	增殖细胞核	生发中心活跃度、免疫应答强度
PCNA	增殖细胞	细胞周期与增殖分析
c-Myc	生发中心细胞	免疫活化与增殖调控

5、巨噬细胞极化与免疫微环境（功能研究拓展）

Marker	主要定位	研究/检测应用
iNOS	M1型巨噬细胞	促炎反应、抗感染免疫
CD86	M1型巨噬细胞	免疫激活状态
CD206	M2型巨噬细胞	免疫抑制、组织修复
Arginase-1	M2型巨噬细胞	抗炎与代谢调控

 

 

参考文献&资料：

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Spleen

[2]https://www.biorender.com/template/mouse-spleen-anatomy-cross-section

[3]https://www.biorender.com/template/mouse-vs-human-spleen-architecture

[4]Steiniger BS. Human spleen microanatomy: why mice do not suffice. Immunology. 2015 Jul;145(3):334-46. doi: 10.1111/imm.12469. PMID: 25827019; PMCID: PMC4479533.

[5]https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=File:Spleen_histology_03.jpg

[6]https://mousepheno.ucsd.edu/histo.shtml

[7]Kucherlapati, M et al. “Tumor progression in Apc(1638N) mice with Exo1 and Fen1 deficiencies.” Oncogene vol. 26,43 (2007): 6297-306. doi:10.1038/sj.onc.1210453

[8]Gu, Xuchu et al. “Obesity Enhances Antioxidant Capacity and Reduces Cytokine Levels of the Spleen in Mice to Resist Splenic Injury Challenged by Escherichia coli.” Journal of immunology research vol. 2020 5948256. 11 Feb. 2020, doi:10.1155/2020/5948256

[9]Manshouri, Taghi et al. “Primary myelofibrosis marrow-derived CD14+/CD34- monocytes induce myelofibrosis-like phenotype in immunodeficient mice and give rise to megakaryocytes.” PloS one vol. 14,9 e0222912. 30 Sep. 2019, doi:10.1371/journal.pone.0222912

[10]Awaad A, Abdel Aziz HO. Iron biodistribution profile changes in the rat spleen after administration of high-fat diet or iron supplementation and the role of curcumin. J Mol Histol. 2021;52(4):751-766. doi:10.1007/s10735-021-09986-w

[11]Treviño-Rangel, Rogelio de J et al. “Candida parapsilosis complex induces local inflammatory cytokines in immunocompetent mice.” Medical mycology vol. 53,6 (2015): 612-21. doi:10.1093/mmy/myv021

 

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