低真空扫描电镜结合能谱分析技术在神经性厌食症相关肾钙质沉着症中的创新应用

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:BMC Nephrology 2.2

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  本研究针对神经性厌食症(AN)继发肾钙质沉着症的早期诊断难题,创新性地采用低真空扫描电镜(LV-SEM)和能谱分析(EDX)技术对福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)肾组织样本进行检测。研究人员成功识别出传统光镜无法观察到的广泛性钙磷酸盐晶体沉积,为阐明AN相关肾损伤机制提供了新的病理学证据。该技术方案为晶体性肾病的高分辨率诊断建立了实用方法学范式。

  

在当代精神卫生领域,神经性厌食症(AN)已成为威胁青少年健康的"隐形杀手"。这种以极端节食和体重恐惧为特征的精神疾病,不仅造成心理创伤,更引发全身多系统损害。其中肾脏作为代谢调控的重要器官,长期承受着AN带来的"三重打击":电解质紊乱、血容量不足及代谢产物堆积。肾钙质沉着症——这种以钙盐异常沉积为特征的肾脏病变,正逐渐成为AN患者不可忽视的长期并发症。

传统诊断面临严峻挑战。常规光镜虽能发现明显晶体沉积,但对早期微小结石束手无策;偏振光检查仅适用于特定晶体类型;而von Kossa染色虽可显示钙盐存在,却无法区分碳酸钙、磷酸钙等不同盐类。更棘手的是,AN患者常伴发的低钾血症、代谢性碱中毒等症状,与Bartter综合征等遗传性肾小管疾病表现重叠,使得鉴别诊断困难重重。吉林大学第二医院肾病科联合日本昭和医科大学解剖学研究团队,在《BMC Nephrology》发表的研究中,通过创新性应用LV-SEM/EDX技术组合,为这一诊断困境提供了突破性解决方案。

研究团队采用三项核心技术:LV-SEM实现FFPE样本免处理直接观察,突破传统电镜对样本处理的严苛要求;EDX元素分析精确鉴定晶体化学成分;元素分布图谱技术直观展示钙(Ca)、磷(P)的空间共定位。这些方法协同作用,在保持组织原始结构的同时完成高精度分析。

【病理发现】肾活检显示11个肾小球中3个塌陷,但无免疫复合物沉积或足突融合。特殊染色发现远端小管腔内大量非双折射性晶体,von Kossa染色证实为钙盐沉积。这些改变对应临床表现为估算肾小球滤过率(eGFR)42.95 mL/(min×1.73m2)的中度肾功能下降。

【技术创新】LV-SEM揭示传统方法未检出的广泛球形晶体沉积,表面可见微绒毛样结构。EDX谱图显示特征性P Kα1(2.01 keV)和Ca Kα1(3.69 keV)峰,元素图谱证实二者空间分布高度重叠(黄色区域),确认为Ca3(PO4)2沉积。硅(Si)信号源自样本制备过程。

【临床关联】患者具有典型AN特征:BMI 15.42 kg/m2,伴低钾(2.66 mmol/L)、低钠(130.6 mmol/L)血症。24小时尿钙排泄仅0.36 mmol(正常2.5-7.5 mmol),提示肾小管钙重吸收增加可能是钙盐沉积的关键机制。超声显示双肾回声增强(右肾9.3×3.5 cm,左肾9.5×2.5 cm)。

【讨论启示】该研究首次在人类FFPE组织中实现钙磷酸盐晶体的原位表征,证实LV-SEM/EDX具有三大优势:较光镜敏感度提升3倍;保持晶体三维结构(直径1-5μm);避免FTIR(傅里叶变换红外光谱)对微量晶体不敏感的缺陷。研究排除了碳磷灰石(IIIa型)和透钙磷石(IIIc型)的可能性,为AN相关肾钙质沉着症提供了新的分类线索。

这项研究的意义远超个案本身。它为晶体性肾病的早期诊断建立了可推广的技术路径,FFPE样本兼容性使其易于整合到常规病理流程。元素图谱技术未来或可用于重金属肾病、遗传性代谢病等领域的诊断探索。研究者特别指出,微绒毛相关的钙沉积模式提示AN患者可能存在特殊的肾小管膜转运异常,这为后续机制研究指明了方向。随着饮食障碍疾病谱的扩大,这种高分辨率的诊断方法将在肾病预防和精准治疗中发挥越来越重要的作用。

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