耐酸性

耐酸性は、特定の細菌、原生動物、真核細胞、および一部の細胞内構造の物理的性質であり、実験室での染色手順中に酸による脱色に対する耐性を指します。^{[ 1 ] [ 2 ]}サンプルの一部として染色されると、これらの生物は多くの染色プロトコルで一般的な酸および/またはエタノールベースの脱色手順に抵抗することができ、そのため耐酸性と呼ばれます。^{[ 2 ]}

歴史的に、抗酸性染色は、さまざまな条件下での細胞染色の観察された特性に基づいて、細胞の脂質を染色すると考えられていましたが、^{[ 3 ] [ 4 ]}結果は利用可能なツールによって制限されていました。しかし、1959年には早くも核酸が抗酸性である方法に関する観察がありました。^{[ 5 ]}カルボルフクシンやオーラミンOなどの色素は細胞に浸透し、DNAとRNAに結合して、それぞれ特徴的な赤色または黄緑色の蛍光を生成します。したがって、「抗酸性」の性質は、酸性アルコール脱色後にこれらの色素を保持する生物の能力を反映しており、この特徴は特定の脂質化学ではなく、主に外側の細胞壁の完全性と組成によって決定されます。^{[ 6 ]}

抗酸性のメカニズムは種によって異なる。マイコバクテリウム属では、この性質は従来、細胞壁のミコール酸含有量の高さに起因すると考えられており、これは確かに染料の保持と脱色に対する抵抗性に寄与している。しかし、腸内コクシジウムや住血吸虫属の寄生性蠕虫など、他の多くの抗酸性生物はミコール酸を欠いているにもかかわらず、同程度の抗酸性を示しており、嚢胞壁や卵殻などの他の細胞壁構造が同様の脱色に対する抵抗性を提供している可能性を示唆している。^{[ 6 ]}

さらに、組織病理学的証拠はこのより広範なメカニズムを裏付けています。組織切片では、細菌の細胞壁が損傷した場合、または検体処理中にキシレンベースの脱パラフィン処理を使用した場合、染色強度が著しく低下します。キシレンを使用しない加熱法は、細胞壁の完全性を維持し、特に蛍光オーラミンO染色を使用した場合に、マイコバクテリアやその他の抗酸性菌の検出を大幅に改善することが示されています。^{[ 7 ]}

抗酸性菌は、標準的な微生物学的手法では特徴づけが難しいが、濃縮色素を用いて染色することは可能であり、特に染色プロセスに熱を加えると染色がしやすくなる。マイコバクテリアなどの一部の菌はグラム染色で染色できるが、クリスタルバイオレットはうまく染まらないため薄紫色に見え、グラム陰性菌の誤った同定につながる可能性がある。^{[ 8 ]}

抗酸性菌を同定するために最も一般的に使用される染色法はチール・ネールゼン染色で、抗酸性菌は青色の背景に対して鮮やかな赤色に見えます。別の方法としてキンヨン法があり、細菌は緑色の背景に対して赤色に見えます。核酸結合蛍光色素であるオーラミンOを用いた蛍光顕微鏡検査は、感度、迅速性、安全性が高いため、臨床検査室ではこれらの技術にほぼ取って代わりました。二次色素として添加されることもあるローダミンは、感度にはほとんど寄与しませんが、コントラストをわずかに高めます。^{[ 9 ] [ 6 ] [ 7 ]}

• チール・ネールゼン染色（古典的および改良漂白タイプ）^{[ 10 ]}
• キンヨン染色：加熱を必要としないチール・ネルゼン染色の現像法。変種：
  • 代替染料（フクシンの代わりにビクトリアブルー、メチレンブルーの代わりにピクリン酸）は、色覚異常者や、従来のZN/キンヨン染料では十分な視認性が得られない材料に役立ちます。^{[ 11 ]}
  • モーラーの方法
  • ドーナー法^{[ 12 ]}（酸性アルコール脱色剤）シェーファー・フルトン法^{[ 13 ]}による修正なし（水による脱色）^{[ 14 ]}
  • 洗剤法では、脱色に非イオン性ポリグリコールエーテル界面活性剤NP-7型Tergitol 7を使用する^{[ 15 ]}
• フィテステイン^{[ 16 ]}
  • フィット・ファラコ染色^{[ 17 ] [ 18 ]}
  • ウェイド・ファイト染色^{[ 19 ]}
• エリス染色とザブロワーニー染色^{[ 20 ] [ 21 ]}（フェノール/石炭酸なし）
• オーラミン・ローダミン染色
• オーラミンフェノール染色

抗酸性を示す構造はごくわずかであるため、抗酸性染色法は診断において特に有用である。以下は、抗酸性または変抗酸性を示す構造の代表的な例である。

• すべてのマイコバクテリア–結核菌、らい菌、スメグマチス菌、および非定型マイコバクテリア。
• 細胞壁にミコール酸を含む放線菌（特にマイコバクテリア目に属する好気性放線菌）の一種。抗酸性染色を示さない放線菌属であるアクチノマイセス属とは混同しないように注意が必要である。なお、ストレプトマイセス属はミコール酸を含まない。
  • ノカルジア（弱酸性；弱い酸濃度では脱色されにくい）
  • ロドコッカス
  • ゴルドニア
  • ツカムレラ
  • ディエツィア
• 精子の頭部
• 細菌胞子（内生胞子を参照）
• レジオネラ・ミクダデイ
• 特定の細胞内封入体、例
  • 細胞質内封入体は
    • 大脳皮質第5層のニューロンにおける神経セロイドリポフスチン症（バッテン病）。
  • 核封入体は
    • 鉛中毒
    • ビスマス中毒。
• 糞便中に存在する一部のコクシジウム寄生虫のオーシスト、例えば：
  • ^{クリプトスポリジウム}パルバム[ ^{22 ]}
  • Isospora belli ^{[ 23 ]}
  • Cyclospora cayetanensis。 ^{[ 24 ]}
• その他の寄生虫：
  • サルコシスティス
  • 有鉤条虫の卵はよく染まるが、有鉤条虫の卵は染まらない（区別に利用できる）。
  • 包虫嚢胞、特にその「鉤状突起」は、チール・ネルゼン染色では不規則に染色されるが、緑色光の下では鮮やかな赤色蛍光を発し、中程度に濃い背景や鉤状突起が少ない場合の検出に役立つ。^{[ 25 ]}
• 真菌酵母型は、真菌の狭域スペクトル染色と考えられている抗酸性染色で一貫性のない染色を示す。^{[ 26 ]}真菌の抗酸性に関する研究では、^{[ 27 ]}ブラストミセスの60%とヒストプラズマの47%が酵母様細胞の細胞質染色陽性を示し、クリプトコッカスやカンジダは染色されず、コクシジオイデス内生胞子では非常にまれに染色が見られた。