评估乳酸作为组织学与神经解剖学应用中新型固定剂的可行性

为何更安全的组织保存很重要

每当医生或科学家在显微镜下研究组织时，首先需要对其进行“固定”，以防止细胞降解。传统用于此目的的化学品甲醛能很好地保留结构，但有毒且与长期接触者的癌症风险有关。本研究提出了一个简单但重要的问题：作为常见的食品防腐剂，乳酸能否提供一种更安全的方法来处理脑样本，同时仍保留病理学家和研究人员所依赖的微细结构？

从食品防腐剂到实验室工具

乳酸被广泛用于保持食品、化妆品和家用产品免受有害微生物污染。它被认为对消费者安全，并具有已知的抗菌和组织保存作用。基于此，研究人员探讨了乳酸溶液是否也能稳定脑组织以进行常规显微染色，研究以小鼠脑为模型。他们将几种浓度的乳酸与当前的金标准固定剂——中性缓冲福尔马林，以及作为非固定对照的盐溶液进行了比较。

将乳酸付诸检验

研究组使用了两种常见的脑组织固定方法。浸泡固定是将切除的脑直接放入溶液中；灌注固定是在取出脑前将溶液通过动物的血管泵入体内，通常能获得更均匀的保存效果。研究人员测试了不同浓度和不同作用时间的乳酸，然后按常规处理样本：包埋于石蜡中，切出极薄切片，并用病理实验室常用的苏木精-伊红染色进行显色。

脑组织结构的保存情况

在显微镜下，福尔马林固定的脑显示出最干净、连续的组织，仅有细小裂隙，细胞轮廓清晰，灰白质层次保存良好。乳酸处理的样本总体表现较差，尤其是低浓度时，组织出现更多断裂、神经纤维松散、细胞细节模糊。较高浓度的乳酸表现明显改善：最高浓度减少了开裂并在一定程度上保持了细胞形态，尽管富含脂质的白质仍比福尔马林固定的样本更脆弱。当乳酸被中和后，其保存效果显著下降，表明其保藏能力在一定程度上依赖于保持酸性。

灌注能改善乳酸的表现

当研究人员从简单浸泡转为通过血管灌注时，乳酸的表现有所提升。高浓度乳酸通过灌注处理可得到开裂更少、细胞细节更清晰的脑切片，相较于仅用盐溶液处理的样本在某些方面更接近福尔马林。然而，福尔马林仍能提供最稳定的白质和最清晰的细胞核特征。这些模式指出了两种化学品作用机制的关键差异：福尔马林在蛋白质之间形成强的交联，而乳酸主要使蛋白质变性并凝固，但不形成相同的坚固网络，导致富脂区域在后续处理步骤中更易受损。

对未来实践的意义

本研究表明，乳酸无法完全取代脑组织用的福尔马林，特别是在必须保存最精细结构的情况下。然而，浓缩乳酸，尤其通过灌注给药时，能在较少危害的化学条件下保留大部分基本脑结构。对于某些以避免甲醛为优先且可容忍部分细节损失的研究或教学情形，基于乳酸的固定可在安全性与组织质量之间提供有用的折衷方案。

引用: Venuto, M.T., Soldat-Böttcher, Z., Kleine, J. et al. Evaluation of lactic acid as a novel fixative for histological and neuroanatomical applications. Sci Rep 16, 15746 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51513-y

关键词: 乳酸固定, 福尔马林替代, 小鼠脑组织学, 组织保存, 神经解剖学