SAMPLE PROTOCOL · BIOQUANT OSTEO

骨骼表型分析 Protocol 示例

本页面为 Skeletal Phenotyping Protocol: Referent Data 文档的完整中文翻译示例,覆盖参考数据(Referent Data)、成骨细胞(Osteoblast)、破骨细胞(Osteoclast)、骨形成速率(BFR)四大模块,完整保留原文档图像与全部专业术语缩写(TV / BV / BS / Tb.N / N.Ob / Oc.S / BFR / MAR 等),所有参数命名与流程均遵循 ASBMR(美国骨与矿物质研究协会)标准。

BIOQUANT
原始文档:Skeletal Phenotyping Protocol · Referent Data(BIOQUANT OSTEO 2018 教学示例)
原文档下载地址:osteo.bioquant.com

该协议是 BIOQUANT OSTEO 系统预置的「骨骼表型(Skeletal Phenotyping)」分析模板,覆盖骨组织形态计量(static)、动态代谢(dynamic)与骨吸收(resorption)三类核心测量。原文档明确指出:这是一份示例协议,可方便地针对不同动物、组织、包埋方法与染色进行修改;所有参数均可重命名,可添加新计算,同时支持实时成像与扫描图像。因此,该工作流程可作为硬组织(含骨、口腔材料等)相关形态学研究的通用分析模板。

以下四个模块依次为:参考数据(Referent Data)→ 成骨细胞数据(Osteoblast Data)→ 破骨细胞数据(Osteoclast Data)→ 骨形成速率数据(BFR Data)。每一模块均附 BIOQUANT OSTEO 软件实测截图,并保留全部英文术语缩写与中文释义对照表。

MODULE 1 / 4

参考数据 Referent Data

使用 Referent Data 工具同时采集组织体积(TV)、骨体积(BV)和骨表面(BS),并自动派生出 BV/TV、BS/BV、Tb.N、Tb.Dm、Tb.Sp 等静态结构参数。

使用 Referent Data 工具

点击 Preview,软件自动完成:

  • 按颜色对骨组织进行阈值分割(Threshold)
  • 填补小的孔洞与裂纹
  • 保留空腔(void spaces)
  • 勾勒骨组织轮廓

可使用阈值编辑工具 Draw、Erase、Clean、Erode / Dilate 等进行微调。

点击 Measure,同时记录:

  • TVBVBS
  • BV/TVBS/BV
  • Tb.NTb.DmTb.Sp
若 TV 无法在单个视野内完整显示,可对剩余视野重复上述测量流程。
BIOQUANT OSTEO Referent Data 工具测量界面:含绿色 TV 框、粉色阈值高亮的骨小梁与右侧 P1–P18 测量结果面板
图 1 · Referent Data 工具:骨组织按颜色阈值分割,TV 矩形框选骨小梁区域,Calculate 面板同时记录 TV / BV / BS / BV/TV / BS/BV / Tb.N / Tb.Dm / Tb.Sp 等静态结构参数。

获取 TV 图像

高达 4 GB 的切片扫描(Scan):

  • 扫描可由 BIOQUANT OSTEO 手动生成、由 BIOQUANT SCAN 自动生成,或由第三方玻片扫描仪生成
  • 在 BIOQUANT 中缩小视野,使 TV 完整显示在一个视野内

显微镜相机的实时图像(Live Image):

  • 在 BIOQUANT 中,可直接在图像窗口中以低倍物镜(如 4X2X)观察组织实时图像
  • TV 不必局限于一个视野

定义组织体积(Define Tissue Volume)

在图像窗口中绘制 TV 边界:

小结:使用 Referent Data 工具,可同时采集组织体积(TV)、骨体积(BV)和骨表面(BS)。
MODULE 2 / 4

成骨细胞数据 Osteoblast Data

在高倍镜下对类骨质缝(osteoid seam)和成骨细胞(osteoblast)进行标记与计数,使用 Osteoid 工具采集类骨质体积 / 表面 / 宽度参数(OV / OS / O.Wi)。

放大或切换物镜(Zoom In or Change Objective)

数字扫描(Image Navigator):

  • 放大至高倍
  • 测量过程中可自由缩放
  • 平移至含类骨质或成骨细胞的视野
  • Auto ROI 始终保持测量位于 TV 内

显微镜实时图像:

  • 切换至高倍物镜
  • 测量过程中可自由切换物镜
  • 在 TV 内移动至含类骨质或成骨细胞的视野
BIOQUANT OSTEO Osteoid 工具测量界面:粉色勾勒的类骨质缝与绿色骨表面、黄点 P1 起点
图 2 · Osteoid 工具:在高倍镜下沿骨表面自动勾勒类骨质缝(粉色),并直接测量类骨质宽度(O.Wi)。

绘制并计数成骨细胞(Draw and Count Osteoblasts)

使用 Draw Threshold 标记每个成骨细胞,过程中可随时放大。

  1. 点击 Preview,BIOQUANT 自动勾勒成骨细胞
  2. 使用阈值编辑工具 Draw、Erase 增删阈值
  3. 点击 Measure,记录:N.ObN.Ob/BS
  4. 继续在 TV 内平移,寻找更多类骨质缝与成骨细胞
可在任意缩放下测量,已绘制的轮廓会重绘以避免重复测量。

使用 Osteoid 工具

使用 Osteoid 测量工具,点击 Preview,然后点击每个类骨质。BIOQUANT 自动:

使用阈值编辑工具 Draw、Erase 在必要时清理缝线。点击 Measure,同时记录:

类骨质宽度(O.Wi)直接测量,无需估算。Osteoid 工具可同时测量类骨质体积(OV)、类骨质表面(OS)和类骨质宽度(O.Wi)。
MODULE 3 / 4

破骨细胞数据 Osteoclast Data

在 TRAP 染色切片上识别破骨细胞,使用 Auto Surface 工具自动阈值分割 + 尺寸过滤,一次性采集 Oc.S / Oc.N / Oc.S/BS / N.Oc/BS 等骨吸收参数。

获取 TRAP 切片图像(Get Image of Trap Section)

打开高达 4 GB 的切片扫描:

  • 在 BIOQUANT 中缩小视野,使 TV 完整显示在一个视野内

显微镜相机的实时图像:

  • 在 BIOQUANT 中,可直接在图像窗口中以低倍物镜(如 4X2X)观察组织实时图像
  • TV 不必局限于一个视野
若切片位置对齐,可使用与之前相同的 TV 作为 TRAP 切片的感兴趣区。
BIOQUANT OSTEO Auto Surface 工具测量界面:TRAP 染色的破骨细胞(红色区域)被自动阈值分割为粉色描边
图 3 · Auto Surface 工具:在 TRAP 染色切片上自动阈值分割破骨细胞,使用尺寸过滤去除小 TRAP 阳性单核细胞。

放大或切换物镜(Zoom In or Change Objective)

数字扫描(Large Image Navigator):

  • 放大至高倍
  • 测量过程中可自由缩放
  • 平移至含破骨细胞的视野
  • Auto ROI 始终保持测量位于 TV 内

显微镜实时图像:

  • 切换至高倍物镜
  • 测量过程中可自由切换物镜
  • 在 TV 内移动至含破骨细胞的视野

使用 Auto Surface 工具

使用 Auto Surface 工具,点击 Preview,BIOQUANT 自动:

使用阈值编辑工具 Draw、Erase 必要时编辑阈值。点击 Measure,同时记录:

在 TV 内平移并继续测量更多破骨细胞,重绘机制可防止重复测量。Auto Surface 工具可采集破骨细胞表面(Oc.S)和破骨细胞数量(Oc.N)。
MODULE 4 / 4

骨形成速率数据 BFR Data

在钙黄绿素(Calcein)双标记切片上使用 Auto Surface 工具识别 sLS(单标记表面),再使用 dLS 工具勾画双标记表面,一次性采集 MS、MS/BS、MAR(7d)、Omt、BFR/BS、BFR/BV、BFR/TV(7d) 等动态骨形成参数。

获取钙黄绿素(Calcein)切片图像

  • 打开高达 4 GB 的切片扫描,或通过显微镜相机获取实时图像
  • 若切片对齐,可使用与之前相同的 TV 作为钙黄绿素切片的感兴趣区

放大或切换物镜

平移至含单标记或双标记表面的视野,Auto ROI 始终保持测量位于 TV 内。

BIOQUANT OSTEO dLS 工具测量界面:荧光显微镜下钙黄绿素双标记表面(绿/黄线)与 sLS、dLS、MS、MAR、BFR/BS 等结果
图 4 · dLS 工具:在钙黄绿素双标记切片上沿表面勾画 dLS 双标记线,自动派生 MAR(7d)、MS/BS、BFR/BS 等动态骨形成参数。

使用 Auto Surface 工具(采集 sLS)

使用 Auto Surface 工具,点击 Preview,BIOQUANT 自动:

使用阈值编辑工具 Keep、Erase 分离单标记表面。点击 Measure,同时记录:

使用 dLS 工具(采集 dLS、Ir.L.Wi 及 BFR 全套参数)

使用 dLS 工具,点击 Draw,然后:

  1. 沿第一条表面逐点点击,右键结束
  2. 沿第二条表面逐点点击,右键结束
  3. 预览显示双标记表面(dLS)及标记间宽度(Ir.L.Wi)轮廓

点击 Measure,同时记录:

在 TV 内平移并对 sLS 与 dLS 重复测量。dLS 工具可同时采集双标记表面(dLS)和标记间宽度(Ir.L.Wi)。
APPENDIX

专业术语缩写对照表 Terminology Abbreviations

完整保留原文档全部专业术语缩写,确保术语准确无误。表格按模块分组,列出缩写、英文全称与中文释义。

一、静态结构参数(Referent Data / Static)

缩写英文全称中文释义
TVTissue Volume组织体积
BVBone Volume骨体积
BSBone Surface骨表面
BV/TVBone Volume Fraction骨体积分数
BS/BVBone Surface to Volume Ratio骨表面积 / 体积比
Tb.NTrabecular Number骨小梁数量
Tb.DmTrabecular Diameter骨小梁直径
Tb.SpTrabecular Separation骨小梁分离度

二、成骨细胞 / 类骨质参数(Osteoblast / Osteoid)

缩写英文全称中文释义
OVOsteoid Volume类骨质体积
OSOsteoid Surface类骨质表面
O.WiOsteoid Width类骨质宽度
OV/BVOsteoid Volume / Bone Volume类骨质体积 / 骨体积
OS/BSOsteoid Surface / Bone Surface类骨质表面 / 骨表面
N.ObNumber of Osteoblasts成骨细胞数量
N.Ob/BSNumber of Osteoblasts per Bone Surface单位骨表面的成骨细胞数

三、破骨细胞参数(Osteoclast)

缩写英文全称中文释义
Oc.SOsteoclast Surface破骨细胞表面
Oc.NOsteoclast Number破骨细胞数量
Oc.S/BSOsteoclast Surface / Bone Surface破骨细胞表面 / 骨表面
N.OcNumber of Osteoclasts破骨细胞数量
N.Oc/BSNumber of Osteoclasts per Bone Surface单位骨表面的破骨细胞数
TRAPTartrate-Resistant Acid Phosphatase抗酒石酸酸性磷酸酶(破骨细胞标志染色)

四、动态骨形成参数(BFR / Dynamic)

缩写英文全称中文释义
sLSsingle Labeled Surface单标记表面
dLSdouble Labeled Surface双标记表面
Ir.L.WiInterlabel Width标记间宽度
MSMineralizing Surface矿化表面
MS/BSMineralizing Surface / Bone Surface矿化表面 / 骨表面
MARMineral Apposition Rate矿化沉积速率
OmtOsteoid Maturation Time类骨质成熟时间
BFRBone Formation Rate骨形成速率
BFR/BSBone Formation Rate per Bone Surface单位骨表面的骨形成速率
BFR/BVBone Formation Rate per Bone Volume单位骨体积的骨形成速率
BFR/TVBone Formation Rate per Tissue Volume单位组织体积的骨形成速率
CalceinCalcein (Fluorescent Label)钙黄绿素(动态骨形成的荧光标记)

五、工具与功能(Tools & Features)

名称英文说明
参考数据工具Referent Data Tool同时采集 TV、BV、BS,并自动派生静态结构参数
类骨质工具Osteoid Tool识别与测量类骨质缝的 OV / OS / O.Wi
自动表面工具Auto Surface Tool按阈值与尺寸过滤自动勾勒破骨细胞 / 荧光标记
双标记表面工具dLS Tool勾画钙黄绿素双标记表面,派生 MAR / BFR
iROI 光标工具iROI Cursor Tool在距皮质骨壳与生长板固定距离处绘制不规则 TV
矩形 TV 工具Rectangle TV Tool以已知微米尺寸的矩形定义 TV
图像导航器Image Navigator / Large Image Navigator在扫描切片中定位与平移视野
自动感兴趣区Auto ROI测量过程中自动保持位于 TV 内
皮质骨壳Cortical Shell骨干外层致密骨
生长板Growth Plate骨骺与骨干之间的软骨生长区
阈值分割Thresholding按颜色 / 灰度自动区分目标与背景

六、相关标准(Standards)

缩写英文全称中文释义
ASBMRAmerican Society for Bone and Mineral Research美国骨与矿物质研究协会(骨形态计量参数命名标准)
BMASBone Morphometry and Analysis Society骨形态计量与分析学会(ASBMR 的前身 / 合作组织)
ROIRegion of Interest感兴趣区

原文档说明(Protocol Notes)

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