目的 :研究确立骨組織數據的基準參照(zhào)點,爲醫學、生(shēng)物學和人(rén)類學等相(xiàng)關研究提供參考。方法 :利用昆明市區10例,漢族、30歲±1歲男性的正常額骨和股骨新鮮解剖學教學标本作爲研究材料,制作骨磨片。獲取額骨鱗部垂直位、水平位骨磨片和股骨中段水平位骨磨片。在光學顯微鏡下,觀察骨組織的類型和各自(zì)的細胞數量(代表骨組織所占百分(fēn)比例);并測量骨細胞的長徑、寬徑和厚徑。分(fēn)别直接測量與應用生(shēng)物力學測量儀測量“額鱗中部”新鮮骨、脫脂脫水骨和煅燒骨的密度與抗壓強度。 結果 :額骨鱗部骨組織分(fēn)爲編織骨(62.0%)、闆層骨(28.8%)和束狀骨(9.2%)3種類型 ;骨細胞亦呈扁橢圓形,但(dàn)體(tǐ)積大(dà)于股骨骨細胞 ;其中編織骨骨細胞橢圓面平行于顱骨表面。股骨中份骨組織分(fēn)爲骨單位(68.5%)、間骨闆(27.3%)和環骨闆(4.2%)3種類型 ;股骨多數骨細胞長徑與骨單位中央管平行。“額鱗中部”新鮮骨、脫脂脫水骨和煅燒骨的密度與抗壓強度的相(xiàng)關系數爲0.6074。 結論 :獲得(de)一特定人(rén)群中額骨與股骨的骨細胞的方向和徑值、骨組織的類型和占比,确立了骨組織結構數據的一個基準參照(zhào)點。額鱗中部骨的密度與抗壓強度呈線性正相(xiàng)關關系。
關鍵詞 骨組織 ;額骨 ;結構 ;标準數值
目前文獻中缺乏人(rén)類和動物骨組織的數據庫,而組織學數據庫建立的關鍵是确立基準參照(zhào)點。國(guó) 内外學者對骨組織構造的研究多集中在長骨 [1-2],并 且骨細胞的形态結構與功能随年(nián)齡增長而不同 [3]。 但(dàn)是人(rén)體(tǐ)額骨鱗部受個體(tǐ)後天活動影(yǐng)響小,能較好 體(tǐ)現遺傳特征,可(kě)對比性強。因此本課題以人(rén)體(tǐ)額 骨爲研究主要對象,探索人(rén)體(tǐ)骨組織形态的基礎數值。
1. 1 材料
采集昆明市區 10 例漢族、30 歲±1 歲男性的正 常額骨和股骨新鮮解剖學教學标本。用空心轉頭切取 1 cm直徑的“ 額鱗中部 ”新鮮骨片 ;用骨鋸獲取股骨中段骨組織。
1.2 制作骨磨片
采用骨組織磨片系統(德國(guó)EXAKT 系統)制作額骨鱗部外闆(矢狀位和水平位)骨磨片和股骨 中段骨密質的水平位骨磨片。每例标本均獲取相(xiàng)應的骨磨片3 片,厚度爲25~35 μm。
1.3 測量密度與抗壓強度
對于“ 額鱗中部 ”新鮮骨、脫脂脫水骨和煅燒骨的密度與抗壓強度,分(fēn)别爲直接測量與應用生(shēng)物力學測量儀(上海衡翼WDW-100)測量。
1.4 甲苯胺藍染色
利用 5% 的甲苯胺藍染色骨磨片30 min。1.5光學顯微鏡觀測骨組織在光學顯微鏡(Leica)下觀測調查骨組織。每 一例标本,額骨鱗部垂直位(垂直于額骨表面)和切面位(平行于額骨弧形表面的切面)骨磨片、股骨中段水平位骨磨片随機各取3 個視野。對于額骨鱗部骨磨片,計(jì)數編織骨、闆層骨與束狀骨骨細胞數量 ;對于股骨中段水平位骨磨片,計(jì)數骨單位、 間骨闆與環骨闆骨細胞數量。利用細胞數代表6 類骨組織所占百分(fēn)比例。測量額骨鱗部與股骨中段骨 細胞的長徑、寬徑和厚徑。
1.6 統計(jì)學處理(lǐ)
利用 SPSS 23.0 進行統計(jì)學分(fēn)析,計(jì)量資料以 x ±s 表示,組間比較用t 檢驗,并回歸分(fēn)析骨的密度與強度相(xiàng)關性。
額骨鱗部骨組織(圖 1 A、B,表 1)分(fēn)爲編織骨、 闆層骨和束狀骨3 種類型。可(kě)見額骨鱗部骨細胞亦呈扁橢圓形,但(dàn)體(tǐ)積大(dà)于股骨骨細胞。編織骨占比 爲62.0%±6.5% ,骨細胞橢圓面平行于顱骨表面,而其長徑相(xiàng)互間不平行,呈編織狀。闆層骨占比爲 28.8%±3.8% ,骨細胞多環繞血管分(fēn)布,其骨細胞橢圓面長徑與血管長軸平行,橢圓面寬徑與血管所在圓長軸相(xiàng)切。束狀骨占比爲9.2%±1.5% ,穿插于編織骨與闆層骨之間,其骨細胞的長徑與纖維束平行,骨細胞的橢圓面相(xiàng)互間平行,且與顱骨表面接近平行。股骨中份骨組織(圖 1 C ,表 1)分(fēn)爲骨單位(占 比 爲68.5%±7.0%)、 間骨闆(占 比 爲 27.3%±3.1%)和環骨闆(占比爲4.2%±0.5%)3 種類型。對于股骨骨細胞的分(fēn)布方向,文獻 [4] 僅 描述股骨骨細胞與骨單位中央管平行。本研究切片顯示,股骨多數骨細胞長徑與骨單位中央管平行, 骨細胞寬徑與骨單位所在圓相(xiàng)切 ;少數骨細胞長徑與骨單位中央管垂直 ;還(hái)有一些骨細胞的長軸方向爲前2 種的過渡類型。
人(rén)體(tǐ)骨組織數值(包括結構、密度和強度3 個 基本指标)的研究參照(zhào)基準(參照(zhào)數值)對于醫學、 生(shēng)物學、人(rén)類學、國(guó)防、體(tǐ)育及人(rén)民(mín)生(shēng)産和生(shēng)活等方面都(dōu)具有重要意義。獲得(de)這些數值及其之間的數量關系,可(kě)爲不同地區、進化階段、民(mín)族、年(nián)齡、 性别、人(rén)群、個體(tǐ)的各塊骨以及其他(tā)動物骨的研究提供參照(zhào)數值。男性骨骼比較發達,尤其在30 歲左右達到頂峰時期 [5-6] ,且漢族是世界上人(rén)口最多的民(mín)族 ;故本研究選擇30 歲±1 歲的漢族男性作爲研究對象最具有代表性。骨單位骨闆的膠原纖維有縱行、環行和螺旋行 之分(fēn) [3] ;但(dàn)在本研究中未見纖維方向對骨細胞方向影(yǐng)響 ;可(kě)能是因爲骨細胞爲扁橢圓形,而導緻其方向的輕微變化不易在磨片中觀察到。教科(kē)書(shū) [3] 記載編織骨随着年(nián)齡的增長會減少,而本研究觀察到額骨有3 種類型的骨組織,其中編織骨所占的比例最多高達62% ;可(kě)能與本研究額骨标本的取材部位爲額骨鱗部中份有關。有學者統計(jì)黃(huáng)種人(rén)額縫出現率高達 10%[7] ,而骨縫處編織骨成份較多 [3] 。額骨鱗部中份骨組織結構的程序性細節豐富,更能體(tǐ)現遺傳特征。所以額骨骨組織類型所占比例将是與其他(tā)人(rén)群比較研究時的一個靈敏指标。另外,本研究結果顯示額骨骨細胞明顯大(dà)于股骨骨細胞,這可(kě)能與額骨受外力影(yǐng)響較小有關,更能體(tǐ)現遺傳特征 ;所以骨細胞的大(dà)小可(kě)能是與其他(tā)人(rén)群比較研究時的又一個靈敏指标。組織學三維重建能夠準确測量骨細胞的數值和準确描述其方向。但(dàn)是三維重建需要對骨組織脫鈣并作連續薄切片,而脫鈣會使組織變軟,切片時組織結構會變形。所以本研究制作骨磨片以顯示骨組織的固有形态 ;但(dàn)是也存在不足,每個磨片的厚度較大(dà),且不易做到厚度均勻一緻,因此會影(yǐng)響染色時的着色程度。另外,由于本研究采用的标本例數較少,可(kě)能會影(yǐng)響骨密度與強度的相(xiàng)關性分(fēn)析,并且限制了骨結構與強度相(xiàng)關分(fēn)析。