前言

自从法国科学家L.de Broglie和德国科学家H.Busch分别在1924年和1926年发现高速运动的电子具有波动性，并计算出电磁波的波长，同时他们还发现在轴对称磁场的电磁透镜作用下电子束可以实现聚焦和折射，从而为电镜的诞生奠定了理论基础。随后在1931年德国柏林工科大学E.Z.Ruska根据这一理论成功研制了世界第一台电子显微镜，从此把人类带入了微观世界。后来鲁斯卡教授又将电镜进一步升级，使分辨率达到50nm，放大倍率达到一万倍，为此他获得了诺贝尔物理学奖。在此后几十年的发展中，电子显微镜已经达到了非常完善的程度，分辨率也已接近理论极限。近年来电镜的类型更是不断更新，出现了分析电镜、场发射电镜、超高压电镜、球差校正电镜、光电联用电镜叠层成像技术和冷冻电镜技术等，电镜的自动化程度也不断提高，操作界面越来越简单方便。电子显微镜技术已成为现代科学研究中不可缺少的重要手段。因此，我们要感谢电子显微镜的发明人诺贝尔物理学奖获得者E.Z.Ruska教授，他的发明为人类探索微观世界开启了一扇大门。

电子显微学在生物医学领域已有飞速发展，特别是近年来结构生物学和蛋白分子三维结构的研究更是突飞猛进。Richard Henderson等三位科学家对冷冻电镜技术做出了开创性的贡献，他们用该技术确定了蛋白质的原子结构，并因此荣获2017年度诺贝尔化学奖。透射电镜应用于临床医学诊断虽然只有四十来年的历史，但是电镜所看到的超微病理特征已经为某些疾病的诊断提供了决定性的信息，补充了光学显微镜的不足，提高了诊断水平，特别是对血液病研究、肾病研究及病毒学研究等起了重要作用。电镜检查对于脑肿瘤、神经组织变性病以及代谢性疾病的明确诊断也都有重要贡献，但是由于受到标本来源和取材的限制，人脑超微病理的研究相对较少，北京天坛医院前院长王忠诚院士曾多次指示：“我院是全国神经外科的中心，拥有大量神经系统疾病的病例，病种资源丰富并拥有很多高精尖的现代科研设备，一定要充分利用这一得天独厚的条件和优势，把困扰神经学科的疑难问题搞清楚。”遵照王院士的嘱托，我们利用电子显微镜对脑肿瘤进行了系统的观察。21世纪是探索大脑奥秘、攻克大脑疾病的世纪，也正值中国开展脑研究计划的元年，为此作者把积累多年的大量电镜图像资料进行了整理编纂，献给北京天坛医院建院60周年和新院乔迁。

超微病理诊断必须强调局部与整体结合、静态与动态结合、结构与功能结合的原则，现代电镜技术已经把超微形态学融入了生理、生化、病理、免疫、代谢等分子水平的研究之中。在进行电镜病理诊断时一定要有整体观念，务必考虑病人的临床资料和其他各项检查。在“精准医学”的概念下，通过大数据分析创建新的疾病分类和分型，实现“精确诊断和精准治疗”。例如，在传统的病理诊断中，脑垂体腺瘤是在光学显微镜下根据石蜡切片HE染色进行嗜酸、嗜碱和嫌色的分类方法，而当今的超微病理诊断则是在电子显微镜下，根据垂体瘤细胞中不同种类激素颗粒的大小、形态及分布部位，再结合病人临床症状体征和各项生化检查进行精准的分类分型；又比如颅底软骨样脊索瘤是依据电镜下内质网池中的微管样结构与脊索瘤进行超微病理鉴别诊断；而血管外膜细胞瘤和听神经施万细胞瘤则根据瘤细胞膜表面基板的特点，与其他脑肿瘤进行鉴别；电镜对小细胞恶性肿瘤、软组织肿瘤、脑内来源不明的转移性肿瘤等诊断，可以发挥它的独特作用，特别是对于无色素颗粒的黑色素瘤以及APUD系统的神经内分泌肿瘤等均可通过电镜分析其组织学来源，进行细胞学鉴定以寻找原发病灶。由此看出电镜检查对确定肿瘤的来源和分类均具有重要作用。

在神经系统疾病中，除脑肿瘤以外还不断发现一些罕见的遗传性和代谢性疾病，它们没有特异性的抗原表达，无法用免疫组织化学方法进行明确诊断，此时电镜检查的结果可能是诊断某些疑难疾病的金标准。例如CADASIL病（伴有皮质下梗死及白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病）用光学显微镜检查无法明确诊断，然而电镜下可以在CADASIL病变血管平滑肌细胞的基膜处找见特异性的嗜锇物质，即可对该病进行明确诊断。此外，对老年性痴呆Alzheimer病的神经元纤维缠结和脑血管淀粉样变性的超微结构特征以及某些外周神经病、神经元蜡样质沉积病、肌肉病（如线粒体脑肌病）、代谢性疾病和其他异常物质沉积症等，电镜检查也成为非常重要的手段。

总之，电镜极大地推动了临床病理诊断的发展，在精准医学的诊断工作中，大体标本的宏观肉眼观察、光学显微镜微观检查、电镜下细胞器水平的超微病理检查，包括免疫组织化学以及分子病理和基因检查等均是相互补充、不可或缺的重要手段，特别是对那些疑难病例的确诊，这些技术都可发挥各自不同的优势和特点，综合利用这些现代设备和技术可以为了解疾病的病理变化、明确诊断以及对病因、发病机制的研究，提供更多的形态学依据。

编者从多年来积累的7万多张临床电镜诊断资料中精选了部分图片分享给读者。本图谱可以作为学生的学习资料，也可用作科研人员的参考图书。目的是为超微病理工作者提供一部便于查阅的案头参考书，放在手边或电镜旁随时翻阅，查找自己所需要的超微结构图像。

在图谱编写过程中难免挂一漏万，为了进一步提高本书的质量，以供再版时修改，因而诚恳地希望各位读者、专家提出宝贵意见。

作者

2017年5月30日