1、,腎臟病電子顯微鏡檢查,Shenzangbingxue,主要內(nèi)容, 電子顯微鏡概述 腎臟于電鏡下觀察的主要內(nèi)容 腎小球正常的超微結(jié)構(gòu)及其常見病理改變 常見幾種原發(fā)性腎小球疾病的電鏡表現(xiàn) 其他腎小球疾病的特征性電鏡下表現(xiàn) 腎臟病電鏡檢查的意義,電子顯微鏡（EM）, 電子顯微鏡是根據(jù)電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質(zhì)的細微結(jié)構(gòu)在非常高的放大倍數(shù)下成像的儀器。 20世紀70年代，透射式電子顯微鏡的分辨率約為0.3納米（人眼的分辨本領約為0.2毫米）。 現(xiàn)在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍，而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍。,光學顯微鏡與電子顯微鏡比較,電鏡技術(shù)應用

2、的進展,電鏡誕生于30年代初,但直到60年代以前,電鏡在生物醫(yī)學中的應用主要限于細胞生物學、微生物、實驗病理學等研究領域。60年代初期人們開始將電子顯微鏡應用于人體病理標本,通過對這些人體病理標本的超微結(jié)構(gòu)分析,進一步了解了疾病的病理變化及其發(fā)生機制,為某些疾病的診斷提供重要的形態(tài)依據(jù)。,電子顯微鏡在腎活檢診斷、疑難腫瘤的病理診斷、感染性疾病(病毒性,細菌性等)、代謝性疾病(貯積性疾病)、細胞外物質(zhì)沉積性疾病(如淀粉樣變性)、組織細胞增生癥(郎格罕細胞增生性疾病)、纖毛不能運動綜合征等特殊疾病的診斷中公認起著重要的作用。,電子顯微鏡在醫(yī)學中的應用,診斷電鏡學 腫瘤診斷 病毒診斷 腎活檢 心肌活

3、檢 肝活檢 肌肉活檢 遺傳性疾病,基礎醫(yī)學研究 超微結(jié)構(gòu)學 超微病理學 電鏡細胞活血 免疫電鏡 定性定量研究,交叉學科（醫(yī)工結(jié)合）研究 納米醫(yī)藥新技術(shù),電鏡的分類,1.透射電鏡（超高壓電子顯微鏡、高壓電子顯微鏡、高分辨率電子顯微鏡、普及型電子顯微鏡、簡易型電子顯微鏡）：電子束透過樣品（透射電子）直接放大成像 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.掃描電鏡：電子束以掃描形式轟擊在樣品上，產(chǎn)生二次電子等信息，而后再將二次電子等信息收集起來放大成像。 表面超微結(jié)構(gòu) 3.分析電子顯微鏡：將X射線和顯微分析儀與掃描電鏡或透射電鏡相連，常見的是能譜儀和波譜儀。,免疫電鏡：是免疫組織化學與透射電鏡相結(jié)合的方法。,透射電子顯微鏡 （

4、TEM，Transmission Electron Microscope）, TEM是以電子束為照明源，電子束穿透樣品，在穿過樣品時電子束被標上了樣品的信息，經(jīng)多級放大后在熒光屏上成像的大型儀器。產(chǎn)生的圖像是平面的，它要求樣品極薄，因此樣品必須備成50-70nm的超薄切片。,TEM成像原理,掃描電子顯微鏡 （SEM，Scanning Electron Microscope）, SEM是利用電子束在樣品表面掃描激發(fā)出來代表樣品表面特征的信號成像的。主要用來作微形貌觀察、顯微成分分析。分辨率可達到1nm，放大倍數(shù)可達5105倍。,SEM成像原理,TEM樣品制備,取材 固定（戊二醛和鋨酸） 脫水 浸

5、透、包埋 超薄切片 染色（枸櫞酸鉛和醋酸鈾）,SEM樣品制備,取材、固定、干燥和噴金 不需要經(jīng)過超薄切片,腎單位基本結(jié)構(gòu)及功能單位,腎單位,腎小球,腎小管：由單層上皮細胞組成。,毛細血管叢,腎球囊：壁層上皮,內(nèi)皮細胞,基底膜,臟層上皮細胞（足細胞）,系膜,系膜基質(zhì),系膜細胞,外疏松層,致密層,內(nèi)疏松層,腎臟于電鏡下觀察的主要內(nèi)容,腎活檢穿刺取材的部位應是腎皮質(zhì)，包埋組織塊先做半薄切片光鏡定位，為了避免片面性，每例標本電鏡觀察至少2個以上的腎小球。 鏡下觀察的主要內(nèi)容包括：腎小球的大小，球內(nèi)細胞數(shù)，內(nèi)皮細胞、系膜細胞及上皮細胞（臟層及壁層）的形態(tài)變化，毛細血管腔的大小，基膜形態(tài)及厚度，系膜基質(zhì)及

6、系膜區(qū)的變化，電子致密物的形態(tài)、大小和沉積物的部位等。,正常腎小球的超微結(jié)構(gòu),1.內(nèi)皮細胞：為有窗孔的內(nèi)皮，直徑70100nm，窗孔總面積約占腎小球總濾過面積的60%，內(nèi)皮細胞胞質(zhì)內(nèi)有豐富的微絲和微管。一個毛細血管腔通常只見12個內(nèi)皮細胞。 2.基底膜：位于內(nèi)皮細胞和足細胞之間，由中間的致密層和兩側(cè)電子密度較低的內(nèi)外疏松層構(gòu)成。正常厚度均勻一致，成人為270350nm，兒童較薄，約110nm，主要功能是保證毛細血管壁的完整性和一定的通透性。 3.臟層上皮細胞：貼伏于基底膜外側(cè)，因其胞質(zhì)伸出許多足突，故又稱“足細胞”。為腎小球內(nèi)細胞中最大的細胞，核也大，胞質(zhì)內(nèi)具豐富的微絲、微管及中間絲。,4.系

7、膜：由系膜細胞和系膜基質(zhì)組成，位于腎小球毛細血管袢的中央部分。一個系膜區(qū)一般有12個系膜細胞，其外形不規(guī)則，表面多長短不一的突起，個別較長的突起可伸到內(nèi)皮細胞下，核形不規(guī)則，核內(nèi)異染色質(zhì)較多，胞質(zhì)電子密度亦較高。 5.壁層上皮細胞：在尿極與近曲小管處，上皮細胞延續(xù)，在血管極返折，與臟層上皮細胞延續(xù)，多為立方或扁平狀，表面少許短小微絨毛，胞質(zhì)內(nèi)細胞器較少。,腎小球基本超微病理改變,（一）濾過膜的超微病理改變 1.內(nèi)皮細胞 內(nèi)皮細胞增生：每個毛細血管壁出現(xiàn)兩個以上內(nèi)皮細胞的核則為增生，同時還可以伴隨有其他超微結(jié)構(gòu)的改變，多見于毛細血管內(nèi)增生性腎小球腎炎、妊娠期腎病等。 內(nèi)皮性泡沫細胞：胞質(zhì)內(nèi)含大量

8、脂滴，使細胞成泡沫狀，光鏡下呈泡沫樣改變。多見于高脂血癥、糖尿病、腎病綜合征。,2.基底膜：有助于腎小球疾病的診斷和分型。 a.均質(zhì)性增厚：可見基底膜三層微細結(jié)構(gòu)消失，代以高電子密度均質(zhì)狀，常伴有基膜皺縮，甚至血管腔閉塞。多見于增生硬化性腎小球腎炎、糖尿病時，腎小球毛細血管基膜致密層明顯增厚。 b.基底膜雙層化：是由于系膜增生插入的結(jié)果，見于系膜增生性腎炎，而不伴有系膜插入的基膜雙層化則多見于腎移植后，與內(nèi)皮細胞損傷及內(nèi)皮下沉積物刺激有關(guān)，形態(tài)特點上不如上述者明顯。,腎小球基本超微病理改變,腎小球基本超微病理改變,c.沉積物性增厚：又稱基底膜外加性增厚，多由于免疫球蛋白、纖維蛋白、淀粉樣物質(zhì)或

9、免疫復合物等沉積所致，電鏡下可確定沉積部位。,沉積物位于上皮下，可形成駝峰、釘突，前者易見于鏈球菌感染后腎炎，后者多見于膜性腎?。?沉積物位于內(nèi)皮下，多見于膜增生性腎炎，局灶性、硬化性腎小球腎炎，系統(tǒng)性紅斑狼瘡； 沉積物位于基底膜內(nèi)，多見于膜性腎病晚期和致密沉積物性腎小球腎炎。,d.基底膜變?。菏侵富啄p薄到正常的50%以下，多為先天性發(fā)育異常，如良性家族性血尿。,腎小球基本超微病理改變,e.基底膜疏松變：是由于基底膜溶解破壞，或者沉積物被吸收，基底膜部位表現(xiàn)為水腫、疏松、透亮、斷裂、缺損等病變，在各型腎炎中均有可能見到。,腎小球基本超微病理改變,腎小球基本超微病理改變,3.足細胞 足突融合

10、：是足突最常見的改變，電鏡下見足突相互粘連，扁平，裂孔減少，臨床上出現(xiàn)大量蛋白尿，足突融合可見于多種腎小球疾病，還可伴隨有核腫脹、足突微絨毛化或者足突腫脹等。 足突胞質(zhì)的變化：足突胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)較多脂滴、吞噬的免疫復合物，較大空泡形成等，或者足突的胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)細胞器的異常，例如線粒體腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增生，高爾基復合體腫脹等超微病理變化。,（二）系膜的超微病理變化 1.系膜增寬不伴有細胞增生（硬化）：系膜區(qū)面積超過腎小球總面積的10%即為系膜增寬，多見于肝病性、糖尿病性腎小球硬化癥，淀粉樣變性腎病，IgA腎病等。,腎小球基本超微病理改變,2.系膜增寬伴有細胞增生：每個系膜區(qū)含3個以上系膜細胞，有時可見系膜

11、細胞胞質(zhì)突起插入內(nèi)皮細胞與基底膜之間，同時伴有內(nèi)皮下沉積物形成，即雙軌現(xiàn)象。多見于膜增生性腎小球腎炎。,腎小球基本超微病理改變,腎小球基本超微病理改變,（三）壁層上皮細胞的超微病理改變 壁層上皮細胞增生可形成新月體，增生的上皮細胞間常見纖維蛋白。,常見原發(fā)性腎小球疾病的 主要超微病理改變,微小病變性腎病，又稱足突病或上皮細胞病，光鏡下腎小球形態(tài)正?；蛘呷狈γ黠@的病變。電鏡下以腎小球臟層上皮細胞足突融合為特點，臨床上以單純性腎病綜合征為表現(xiàn)。 電鏡下見：基底膜局限性不規(guī)則增厚或改變不明顯；足細胞腫脹，胞質(zhì)空泡形成，表面微絨毛化，足突廣泛性融合，所以又稱足突病；系膜細胞和基質(zhì)可輕度增生。,1.微小

12、病變性腎病,2.膜性腎病,病變特點： 光鏡下可見腎小球基底膜彌漫增厚； 免疫病理檢查可見IgG和C3沿基底膜細顆粒狀沉積； 電鏡下可見電子致密物在基底膜的不同部位沉積。,期：腎小球基底膜基本正常，僅見上皮下少量電子致密物沉積。足細胞足突融合。,期：腎小球上皮下多數(shù)排列有序的電子致密物沉積，基底膜在電子致密物之間釘突狀增生。足細胞足突彌漫融合。,膜性腎病依據(jù)電鏡下特點分為五期：,期：腎小球基底膜內(nèi)多數(shù)電子致密物沉積，電子致密物周圍大量基底膜增生，系膜基質(zhì)增生。足細胞足突彌漫融合。,期：不同部位沉積的電子致密物溶解吸收，使基底膜呈不規(guī)則的蟲蝕狀。部分患者基底膜增厚，系膜基質(zhì)增多，呈硬化狀態(tài)。足細胞

13、足突融合。,期：腎小球形態(tài)基本恢復正常。,3.毛細血管內(nèi)增生性腎小球腎炎,又稱急性鏈球菌感染后腎炎，多見于510歲發(fā)病，很少累及中老年人。2歲以下也較少（少于50%）?；静∽?yōu)閺浡悦氀荞群拖的^(qū)細胞增生腫脹（內(nèi)皮及系膜細胞）和炎癥細胞浸潤。增生的細胞可使毛細血管腔閉鎖。根據(jù)病程的變遷可略分為滲出期、增生期、增生硬化期及硬化期四個階段。典型病例見上皮下電子致密物形成駝峰狀。,4.系膜增生性腎小球腎炎,電鏡下該病具有與光鏡相應的彌漫性系膜增殖性病變，包括系膜細胞增生、基質(zhì)增多，大部分在系膜區(qū)可以出現(xiàn)散在或者均勻的細顆粒狀電子致密物，部分在系膜區(qū)可見邊界不清的沉積物、透明帶、小空泡或者紋狀膜

14、結(jié)構(gòu)，上皮細胞足突腫脹，出現(xiàn)階段性或者彌漫性足突消失、融合；基膜一般正常。,5.局灶性、節(jié)段性腎小球硬化,電鏡下大部分腎小球顯示廣泛足突融合及足突微絨毛化，硬化部位見毛細血管袢萎陷，內(nèi)皮細胞減少，基底膜節(jié)段性皺縮、增厚，系膜基質(zhì)增多，電子致密物沉積。,6.IgA腎病,IgA腎病系免疫學病理診斷名稱。腎活檢免疫學檢查在腎小球系膜區(qū)有以IgA為主的顆粒樣沉積，臨床上以血尿為主要表現(xiàn)的腎小球腎炎。電鏡下系膜細胞增生，系膜基質(zhì)增多并伴有高密度電子質(zhì)密物沉積，是IgA腎病的典型超微病理改變。,其他腎小球疾病的 特征性超微病理改變,狼瘡性腎炎,系統(tǒng)性紅斑狼瘡病變累及腎臟稱為狼瘡性腎炎（lupus neph

15、ritis，LN）.LN是由于自身抗原和自身抗體相結(jié)合形成免疫復合物沉積在腎臟，導致腎臟的損傷，是系統(tǒng)性紅斑狼瘡的主要死亡原因之一。,電鏡特點：電子致密物沉積：不同類型的LN的電子致密物沉積的數(shù)量和沉積部位有很大差別。型和型LN以系膜區(qū)沉積為主；型和型在系膜區(qū)、內(nèi)皮下、上皮下、基底膜內(nèi)部都有大塊高密度電子致密物沉積；型以上皮下和系膜區(qū)沉積為主；型中沉積物的含量和部位不定，有的闕如。,糖尿病腎病,泛指由于糖尿病導致的腎小球病變，明顯的變化是細胞外基質(zhì)增生，所以又稱糖尿病腎小球硬化癥，是糖尿病導致的腎損傷的病變中最具特色的病變，也是導致終末腎的主要原因。,電鏡下，主要表現(xiàn)為腎小球毛細血管基底膜（G

16、BM）均質(zhì)性增厚和系膜基質(zhì)增多。正常GMB厚300400nm，早期糖尿病腎病的GBM可略顯增厚，進展期可10倍于正常GBM，增厚的GBM呈均質(zhì)狀，有時可見細顆粒狀和細纖維狀（直徑5nm）物質(zhì)，無電子致密物。系膜基質(zhì)增多，甚至呈結(jié)節(jié)團塊狀。晚期可見膠原纖維出現(xiàn)，系膜細胞極少。足細胞足突廣泛融合。腎小囊玻璃滴狀病變、腎小球毛細血管袢纖維素樣帽狀病變以及小動脈壁的玻璃樣物質(zhì)呈高電子密度沉積物狀，伴有類脂性小滴。,糖尿病腎病,遺傳性進行性腎炎（Alport綜合征）,這是一種名為Alports綜合征的遺傳性腎炎。通常以血尿、進行性腎功能減退、神經(jīng)性耳聾及眼病為特點。 電鏡檢查：透射電鏡檢查是診斷Alpo

17、rt綜合征的主要和唯一的手段。腎小球基底膜顯示彌漫增厚或薄厚不均，致密層增厚，充以多數(shù)無特殊排列的細微的纖維樣結(jié)構(gòu)，使之呈撕裂狀和蛛網(wǎng)狀。上述特殊的變性結(jié)構(gòu)也見于腎小管基底膜。腎小球上皮細胞足突節(jié)段性融合。早期腎小管、腎間質(zhì)和小動脈無特異性病變。后期腎小管萎縮，腎間質(zhì)纖維化。,薄基底膜腎病,以持續(xù)性鏡下血尿為主要臨床表現(xiàn)，多有家族史。 電鏡檢查：是診斷本病的唯一確診方法。透射電鏡下可見腎小球毛細血管基底膜彌漫性菲薄，是正常GBM的1/21/3厚度。偶見薄基底膜斷裂，紅細胞逸出。內(nèi)皮細胞和上皮細胞無明顯病變。無電子致密物。腎小管和腎間質(zhì)無特殊病變。,Fabry病腎病,Fabry病腎病，又稱彌漫性

18、血管角皮瘤病，是一種遺傳性鞘糖脂類代謝異常腎病，表現(xiàn)為大量蛋白尿或腎病綜合征，預后差，光鏡和免疫病理檢查無明顯發(fā)現(xiàn)，只有電鏡下可見腎小球上皮細胞腫脹，大量髓樣小體壅積。,淀粉樣變性腎病,是一種代謝異常導致的腎病，老年人好發(fā)，表現(xiàn)為大量蛋白尿或腎病綜合征，預后差。電鏡下可見腎小球系膜區(qū)和基底膜出現(xiàn)淀粉樣纖維（直徑較細，為8-12nm，僵硬無分支，雜亂無序地排列）。,纖維樣腎小球病,一種是一種代謝異常的腎病，老年人好發(fā)，表現(xiàn)為大量蛋白尿或腎病綜合征，預后差。電鏡是診斷本病的決定性方法。在病變腎小球基底膜和系膜區(qū)可見較淀粉樣纖維（直徑10nm）粗大的纖維樣物質(zhì)（直徑20nm），呈無分支的雜亂排列。,主要靠電鏡才能診斷的幾種腎小球疾病的超微病理特點：,1、微小病變性腎?。鹤阃蝗诤?，濾過膜增厚。 2、早期膜性腎?。夯啄ね馍掀は码娮又旅芪锍练e。 3、致密物沉積?。夯啄ぶ袑訋铍娮又旅芪锍练e。 4、Alport綜合征：基底膜節(jié)段性