組織切片の染色の役割
顕微鏡で組織を観察する際、未処理の切片はほとんど透明で形態を識別できません。そのため「染色」を行い、細胞や組織を可視化します。染色法は目的に応じて選択され、形態観察から分子レベルの解析まで幅広く利用されます。
1. 一般染色（形態の全体像を把握するための染色）
- 代表例：ヘマトキシリン・エオシン（H&E染色）
- 仕組み：核酸に親和性を持つ塩基性色素（ヘマトキシリン）が「核」を青紫に、酸性のタンパク質に結合する酸性色素（エオシン）が「細胞質や基質」をピンクに染めます。
- 目的：細胞核と細胞質の対比を明確にし、組織構造の全体像を観察できる。
2. 特殊染色（特定の構造や物質を強調する染色）
- 代表例：PAS染色（多糖類）、Masson’s trichrome染色（膠原線維）、Elastica染色（弾性線維）など
- 仕組み：それぞれの染色液が特定の化学的性質を持つ分子（糖、繊維、脂質など）と結合し、異なる色に染め分ける。
- 目的：病理診断において、病変の背景にある組織変化（線維化、沈着物など）を把握する。
3. 免疫染色（分子レベルでの可視化）
- 代表例：免疫組織化学（IHC）、免疫蛍光染色（IF）
- 仕組み：特定のタンパク質に対する抗体を用いて標的を検出。抗体に結合した色素や酵素反応、蛍光で可視化する。
- 目的：特定の遺伝子産物（例：がんマーカー、分化マーカー）を組織レベルで確認できる。研究・診断の両面で必須。
4. 蛍光染色（複数の分子を同時に観察可能）
- 代表例：DAPI（核染色）、多重蛍光免疫染色
- 仕組み：蛍光色素が特定の分子や構造に結合し、特定の波長の光を当てると蛍光を発する。
- 目的：複数の標的を色分けして同時に可視化。細胞間相互作用やシグナル伝達を空間的に理解できる。
5. 分子レベルの可視化法との融合
- in situ hybridization（ISH）：特定のmRNAやDNA配列を可視化。がんや感染症の遺伝子発現解析に利用。
- 最新技術：RNAscopeやmultiplex系の染色法により、1枚の切片で数十遺伝子を同時に解析可能。
染色の基本的な仕組みの大枠
- 組織の固定：ホルマリンなどで分解を防ぎ、構造を保持。
- 包埋と切片化：パラフィンや凍結を利用して薄切。
- 染色：色素・抗体・プローブなどを利用して標的を可視化。
- 観察：光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点顕微鏡などを使用。
まとめ
組織染色の方法は「どのレベルで情報を得たいか」によって使い分けられます。
- H&E染色：全体像の把握
- 特殊染色：組織の構造や物質の検出
- 免疫染色：特定タンパク質の検出
- 蛍光・分子染色：多重解析や分子発現の可視化
このように段階的に精度を上げていくことで、病理診断や研究において必要な情報を得ることができます。