HE 染色: 組織の全体像を把握するための基本的な染色

experiments/tissue_staining/hematoxylin_eosin
7-15-2017 updated


  1. 概要: H & E 染色とは
    • ヘマトキシリンの構造と染色原理
    • エオシンの構造と染色原理
  2. 染色例

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概要: H & E 染色とは

ヘマトキシリン・エオシン染色 (HE 染色) は,基本的な組織染色法の一つで,光学顕微鏡レベルで組織の全体像を把握することを目的とする (1)。

ヘマトキシリン,エオシンという 2 種類の染色液を使う。 なお英語での発音は hematoxylin [hiːmətɑksɪlɪn], eosin [íːəsin] である。イギリス英語では haematoxylin, eosin と綴る。


ヘマトキシリンの構造と染色原理

ヘマトキシリン (図左, Ref 2) は負に荷電した色素で,それ自体は染色性をもたない。

酸化されて生じた ヘマテイン hematein (図右,Ref 3) が媒染剤の金属部分と錯体を形成して 正に荷電 する。その結果,負に荷電している DNA やリボソームが染色されることになる。色は青藍色から淡青色である。




ヘマトキシリン



ヘマテイン

なお,実際に荷電しているのはヘマテイン-金属錯体の金属部分である。この錯体を生じさせるために,HE 染色液はカリウムミョウバンや硫酸アルミニウムを含んでいる (1)。

Hematein-Al3+錯体が実際の染色効果を発揮していることが示唆されているが,錯体の構造は実はまだ分かっていないようである。

,石灰部,軟骨組織,細菌,粘液などがよく染色される。


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エオシンの構造と染色原理

エオシン eosin は,蛍光色素 フルオレセイン fluorescein に臭素 Br が結合した構造をもつ色素である。 Eosin Y (図の左,Ref 4) と Eosin B (図の左,Ref 4) の 2 種がよく用いられている。




Eosin B



Eosin Y

ヘマトキシリンとは異なり,負に荷電 している (1)。そのため,正電荷をもつ細胞質,間質,各種繊維,赤血球,角化細胞などが染色される。色は赤~濃赤色である。

pH が低下すると,過剰なプロトンのために組織はより強く正に荷電し,エオシンの負電荷と強く結合するようになる。このため,溶液に少量の酢酸を加えて染色性を上げることができるが,pH を下げすぎると沈殿を生じ,染色性は低下する (1)。


染色例

実際の染色例を,オープンアクセスの雑誌から転載する。

乳がん 組織の HE 染色像 (6)。紫色の丸い部分が核である。この論文では,核と細胞質を見分けるソフトの開発を行なっている。

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References

  1. Wako HE 染色試薬マニュアル. Pdf link.
  2. "Hämatoxylin" by NEUROtiker (talk) - Own work. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
  3. "Haematein". Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
  4. "Eosin Y". Licensed under パブリック・ドメイン via ウィキメディア・コモンズ.
  5. "Eosin B". Licensed under パブリック・ドメイン via ウィキメディア・コモンズ.
  6. Veta et al. 2013a. Automatic nuclei segmentation in H&E stained breast cancer histopathology images. PLoS ONE 8, e70221.

Veta et al. (2013a) is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited. Also see 学術雑誌の著作権に対する姿勢.


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