ロマノフスキー染色

ロマノフスキー染色とは、アズール色素とエオシンを組み合わせた染色法の総称であり、血液細胞の染色において非常に重要な役割を果たしています。この染色法は、ギムザ染色やライト染色など、多様なバリエーションを含んでいます。

概要

ロマノフスキー染色の最大の特徴は、核やアズール顆粒が紫色に染まる点です。これは、単純な青色や赤色だけでなく、多種多様な色調を細胞に与えることを意味します。血液細胞の染色が最も一般的な用途ですが、微生物や染色体の染色にも広く応用されています。

染色機序

ロマノフスキー染色では、青色の塩基性色素（アズール色素、メチレンブルー）が細胞内の酸性成分（DNAを持つ核やRNAを持つリボソームなど）を青く染めます。細胞質が青色に染まるのは、主にメチレンブルーがリボソーム（RNA）と結合するためです。一方、赤色の酸性色素（エオシン）は、細胞質の塩基性成分（好酸球の顆粒や赤血球の細胞質など）を赤く染めます。

さらに、ロマノフスキー染色特有の現象として、核やアズール顆粒においてアズールBとエオシンの複合体が沈着し、紫色を呈することが挙げられます。この現象は「ロマノフスキー効果」と呼ばれ、染色された細胞が元の色素の色とは異なる多様な色調を示す要因となっています。

歴史

19世紀末、有機化学の発展に伴い、様々な合成染料が開発され、医学分野にも応用されるようになりました。1876年には、ハインリッヒ・カロがメチレンブルーを開発し、その後、パウル・エールリヒが複数の色素を同時に用いる血液塗抹標本の染色法を開発しました。1880年代には、ラブランがマラリア原虫を発見し、乾燥血液塗抹標本でマラリア原虫を染色する方法の研究が活発化しました。

1888年、チェスラフ・チェンチンスキーがエオシンとメチレンブルーを用いた染色法を開発し、マラリア原虫の染色に成功しましたが、原虫の核は不明瞭でした。1889年には、ジェンナーがメタノールに色素を溶解した染色法を開発しましたが、ロマノフスキー効果は得られませんでした。1890年、ドミトリー・レオニドビッチ・ロマノフスキーが「熟成した」メチレンブルーとエオシンの混合液で、原虫の細胞質と核を染色できることを発見しました。これがロマノフスキー染色の始まりです。

1891年、エルンスト・マラホフスキーは、メチレンブルーにホウ砂を加えてロマノフスキー現象を再現できることを発見しました。ロマノフスキーとマラホフスキーのどちらが第一発見者であるかについては議論がありますが、出版年月日からロマノフスキーが先んじていたと考えられています。ロマノフスキーは自身の染色法をマラリア原虫の研究に利用し、大きな影響を与えました。ロマノフスキー染色は、その後、血液塗抹標本の染色研究を大きく進展させました。

1902年には、メイとグリュンワルドがロマノフスキー効果を持たない染色法を発表しましたが、後にギムザ染色との組み合わせで利用されるようになりました。同年に、ジェームス・ライトが短時間で染色可能なライト染色を発表し、1904年にはグスタフ・ギムザが安定性の高いギムザ染色を発表しました。1906年には、アルトゥール・パッペンハイムがメイ・グリュンワルド染色とギムザ染色を組み合わせた染色法を発表しました。

主な染色法

ギムザ染色

ギムザ染色は、アズールⅡとエオシンYを使用し、50%メタノールと50%グリセロールを溶媒とする染色法です。核内構造の描出に優れており、血液細胞検査（末梢血塗抹検査や骨髄検査）に広く用いられます。また、マラリア原虫などの血液中の病原体の検出にも標準的に用いられます。さらに、病理細胞診分野では、様々な体液や穿刺吸引細胞診検体の観察にも応用されています。ギムザ染色単独でも血液細胞の検査は可能ですが、細胞質顆粒の描出がやや劣るため、メイ・グリュンワルド染色と併用されることもあります。

染色体観察においては、G分染法として、トリプシン処理後にギムザ染色を行い、染色体に濃淡の縞模様（Gバンド）を出現させます。これにより染色体の同定や異常の検出が可能になります。

メイ・グリュンワルド・ギムザ染色

メイ・グリュンワルド・ギムザ染色は、メイ・ギムザ染色またはパッペンハイム染色とも呼ばれる、メイ・グリュンワルド染色とギムザ染色の二重染色法です。メイ・グリュンワルド染色で細胞質顆粒を良く染め、その後にギムザ染色を重ねることで、核と細胞質顆粒をともに綺麗に染色することができます。

この染色法は、日本では血液細胞の染色法として広く利用されています。

ライト染色

ライト染色は、ポリクローム・メチレンブルーとエオシンを色素として、80%メタノールを溶媒として用いる染色法です。固定液と染色液を兼ねるため、操作が簡便で短時間で染色できます。細胞質顆粒の染色に優れていますが、核の染色力はギムザ染色に劣ります。

米国では血液細胞の染色法として広く利用されています。

ライト・ギムザ染色

ライト・ギムザ染色は、ライト染色とギムザ染色を組み合わせることで、それぞれの欠点を補った染色法です。メイ・グリュンワルド・ギムザ染色に類似していますが、細胞質顆粒がより強く染まる傾向があります。

ディフ・クイック染色

ディフ・クイックは、ライト・ギムザ染色の改良法の商品名です。固定液、染色液1（エオシンG）、染色液2（チアジン色素）に順に浸すことで、短時間でライト・ギムザ染色と同等の染色が可能です。また、エオシン液と塩基性色素液の処理工程を分離することで、検体の特性に応じて染色時間を調節できます。

ディフ・クイックは、ベッドサイドでの血液塗抹標本検査や病理細胞診分野で広く用いられ、微生物検査分野では、ニューモシスチスなど、グラム染色で染まりにくい微生物の検出にも有用です。

ライシュマン染色

ライシュマン染色は、ライシュマンによって考案された染色法で、ポリクローム・メチレンブルーとエオシンBを色素とし、メタノールを溶媒として用います。ライト染色に類似した染色法です。

まとめ

ロマノフスキー染色は、血液細胞をはじめとする様々な細胞の観察において不可欠な技術です。その歴史は古く、多くの研究者によって改良が重ねられてきました。現在では、ギムザ染色、メイ・グリュンワルド・ギムザ染色、ライト染色、ディフ・クイック染色など、多様なバリエーションが存在し、それぞれが異なる特徴を持っています。これらの染色法は、医療現場や研究室において、日々、診断や研究に貢献しています。

ロマノフスキー染色