H&E 염색

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1. 개요
2. 염색 원리
3. 염색 방법
4. 활용
5. 한계
6. H&E 염색 조직 예시
참조

1. 개요

H&E 염색은 조직학에서 가장 널리 사용되는 염색법으로, 헤마톡실린과 에오신 두 가지 염료를 사용하여 조직의 핵과 세포질을 각각 파란색 또는 보라색, 분홍색 또는 붉은색으로 염색한다. 헤마톡실린은 핵 내 DNA와 RNA에 결합하여 염색하며, 에오신은 세포질 내 단백질과 세포외 기질에 결합한다. H&E 염색은 신속하고 비용 효율적이며, 다양한 조직병리학적 상태를 진단하는 데 활용되지만, 모든 조직, 세포 구조 또는 화학 물질의 분포를 구별하기에는 충분한 대비를 제공하지 못할 수 있다.

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H&E 염색
개요
H&E 염색으로 염색한 편도의 현미경 사진
종류	조직 병리 염색
사용	조직학 병리학 조직 병리학
역사
개발자	빌헬름 폰 발데예어-하르츠
개발 시기	1865년
구성 요소
헤마톡실린	양이온 (염기성) 염료
에오신	음이온 (산성) 염료
상세 정보
염색 부위	헤마톡실린: 세포핵, 리보솜, ER 에오신: 세포질 단백질, 세포외 기질, 미세섬유
염색 색깔	헤마톡실린: 청자색 에오신: 분홍색
특징	가장 널리 사용되는 조직학적 염색법이다. 세포와 조직의 형태학적 특징을 잘 보여준다. 감별 진단에 유용하다. 빠르고 저렴하다.
대체 염색
대체 염색 종류	톨루이딘 블루 티오닌

2. 염색 원리

H&E 염색은 조직학에서 사용되는 주요 염색법 중 하나이다. 이 염색법은 비교적 신속하고 비용이 저렴하며, 다양한 현미경 해부학적 구조를 보여주어 광범위한 조직병리학적 상태를 진단하는 데 유용하다. 또한, H&E 염색 결과는 고정 화학 물질이나 실험실 프로토콜의 약간의 차이에 크게 영향을 받지 않아 일상적으로 사용하기에 적합하다.

H&E 염색은 모든 구조나 화학 물질 분포를 명확하게 구분하지 못하는 경우가 있어, 이 경우에는 더 특이적인 염색법이 사용된다.

H&E 염색에서 세포 구성 요소가 염료에 대한 친화성을 기반으로 호염기성, 호산성으로 구분될 뿐, 구조 자체가 염기성 또는 산성일 필요는 없다. 멜라닌과 같은 고유 색소에 의해 황색이나 갈색 등이 나타날 수 있다. 기저막과 세망 섬유는 잘 보이게 하려면 PAS 염색이나 은 염색이 필요하다. 지방 세포, 뉴런 축삭 주변의 수초, 골지체 막과 같이 지방이 풍부한 소수성 구조는 투명하게 유지되는 경향이 있다.

2. 1. 헤마톡실린

헤마톡실린은 어두운 파랑 혹은 보라색으로 염색되는 염기성/양이온성 물질로, 호염기성 물질(산성/음이온성)에 결합한다. '''핵'''에 있는 DNA, RNA, 조면소포체의 리보솜에 있는 RNA는 뼈대 구조에 있는 인산기가 음이온을 띠기 때문에 산성/음이온성이다.

헤마토실린의 산화된 형태인 헤마테인이 활성 염료이지만, 염색은 여전히 '헤마토실린'으로 불린다. 헤마토실린은 매염제(가장 흔하게는 알루미늄 명반)와 결합하면 종종 염기성, 양전하 또는 양이온 염료를 "닮은" 것으로 여겨진다. '''헤마럼'''(알루미늄 이온과 헤마테인의 결합)에 의한 핵의 염색은 일반적으로 염료-금속 복합체가 DNA에 결합하기 때문이지만, 조직 절편에서 DNA를 추출한 후에도 핵 염색을 얻을 수 있다. 그 메커니즘은 티오닌이나 톨루이딘 블루와 같은 염기성(양이온) 염료에 의한 핵 염색과는 다르다. 염기성 염료에 의한 염색은 헤마럼보다 덜 산성인 용액에서만 발생하며, 핵산의 사전 화학적 또는 효소적 추출에 의해 방지된다. 알루미늄과 헤마테인을 함께 유지하는 것과 유사한 배위 결합이 헤마럼 복합체를 DNA와 핵 크로마틴의 단백질의 카르복시 그룹에 결합한다는 증거가 있다.

2. 2. 에오신

에오신은 빨강 혹은 분홍색으로 염색되는 산성/음이온성 물질로, 호산성 물질(염기성/양이온성)에 결합한다. 세포질에 있는 단백질은 아르기닌과 라이신 잔기가 양이온을 띠기 때문에 염기성이다. 근육세포와 세포 내부의 막에 있는 미세섬유와 세포외 섬유도 에오신에 염색된다.

2. 3. 염색 결과

헤마톡실린은 주로 세포 핵을 청색 또는 암자색으로 염색하며, 각질히알린 과립 및 석회화된 물질과 같은 다른 몇몇 조직도 염색한다. 에오신은 세포질과 콜라겐과 같은 세포외 기질을 포함한 다른 일부 구조물을 최대 5가지 톤의 분홍색으로 염색한다. 호산성(에오신에 의해 염색되는 물질) 구조는 일반적으로 세포내 또는 세포외 단백질로 구성된다. 루이 소체와 말로리 소체는 호산성 구조의 예이다. 대부분의 세포질은 호산성이며 분홍색으로 염색된다. 적혈구는 진한 빨간색으로 염색된다.

3. 염색 방법

H&E 염색에 사용되는 헤마톡실린 용액(제형)을 준비하는 방법은 다양하며, H&E 염색 슬라이드를 제작하는 여러 실험실 프로토콜도 있는데, 일부는 특정 실험실에 특화될 수 있다. 표준 절차는 없지만, 일반적으로 세포 핵은 파란색, 세포질과 세포외 기질은 분홍색으로 염색되는 결과를 얻는다. 조직학 실험실에서는 특정 병리학자를 위해 염색의 양이나 유형을 조정하기도 한다.

H&E 염색은 매염제와 혼합된 헤마톡실린을 도포한 다음, 과도한 염색을 제거하기 위해 약산 용액으로 헹구는 '분화' 과정과 약알칼리성 물에서 '청색화'하는 과정을 포함한다. 헤마톡실린 도포 후, 조직은 에오신 Y와 같은 에오신으로 대조 염색된다.

3. 1. 검체 준비

일반적으로 조직을 채취(대개 생검)하여 고정하고, 탈수 과정을 거쳐 녹인 파라핀 왁스에 포매한다. 그 결과 얻은 블록을 미세 절단기에 장착하여 얇게 절편한다. 슬라이드에 절편을 부착한 후 용매로 왁스를 제거하고 슬라이드에 부착된 조직 절편을 재수화하여 염색할 준비를 한다. H&E 염색은 모스 수술에서 가장 많이 사용되는 염색 방법이기도 한데, 이때는 조직을 냉동하고 극저온 절단기 (냉동 조직을 절단하는 미세 절단기)로 절단하고 알코올에 고정한 다음 염색한다.

3. 2. 염색 과정

H&E 염색 절차에 사용되는 헤마톡실린 용액(제형)을 준비하는 방법은 다양하며, H&E 염색 슬라이드를 제작하는 여러 실험실 프로토콜도 있는데, 일부는 특정 실험실에 특화될 수 있다. 표준 절차는 없지만, 일반적으로 세포 핵은 파란색으로, 세포질과 세포외 기질은 분홍색으로 염색되는 결과를 얻는다. 조직학 실험실에서는 특정 병리학자를 위해 염색의 양이나 유형을 조정하기도 한다.

조직을 채취(대개 생검)하여 고정한 후, 일반적으로 탈수 과정을 거쳐 녹인 파라핀 왁스에 포매한다. 그 결과 얻은 블록을 미세 절단기에 장착하여 얇게 절편한다. 슬라이드에 절편을 부착한 후 용매로 왁스를 제거하고 슬라이드에 부착된 조직 절편을 재수화하여 염색할 준비를 한다. H&E 염색은 모스 수술에서 가장 많이 사용되는 염색 방법이기도 한데, 일반적으로 조직을 냉동하고 극저온 절단기(냉동 조직을 절단하는 미세 절단기)로 절단한 후, 알코올에 고정하여 염색한다.

H&E 염색 방법은 금속 염 또는 매염제와 혼합된 헤마톡실린을 도포한 다음, 과도한 염색을 제거하기 위해 약산 용액으로 헹구는 과정('분화')과 약하게 알칼리성 물에서 '청색화'하는 과정을 포함한다. 헤마톡실린을 도포한 후, 조직은 에오신(가장 일반적으로 에오신 Y)으로 대조 염색된다.

3. 3. 프로토콜

H&E 염색 절차에 사용되는 헤마톡실린 용액(제형)을 준비하는 방법은 다양하며, H&E 염색 슬라이드를 제작하는 여러 실험실 프로토콜도 존재하는데, 일부는 특정 실험실에 특화될 수 있다. 표준 절차는 없지만, 일반적으로 세포 핵은 파란색으로, 세포질과 세포외 기질은 분홍색으로 염색되는 결과를 얻는다. 조직학 실험실에서는 특정 병리학자를 위해 염색의 양이나 유형을 조정하기도 한다.

일반적인 H&E 염색 과정은 다음과 같다.

# 조직을 채취(대개 생검)하여 고정하고, 탈수 과정을 거쳐 녹인 파라핀 왁스에 포매한다.

# 얻어진 블록을 미세 절단기에 장착하여 얇게 절편한다.

# 슬라이드에 절편을 부착한 후 용매로 왁스를 제거하고, 슬라이드에 부착된 조직 절편을 재수화하여 염색할 준비를 한다.

# 금속 염 또는 매염제와 혼합된 헤마톡실린을 도포한다.

# 과도한 염색을 제거하기 위해 약산 용액으로 헹구는 '분화' 과정을 거친다.

# 약하게 알칼리성 물에서 '청색화' 과정을 거친다.

# 에오신 Y와 같은 에오신으로 대조 염색한다.

H&E 염색은 모스 수술에서 가장 많이 사용되는 염색 방법으로, 조직을 냉동하고 극저온 절단기(냉동 조직을 절단하는 미세 절단기)로 절단한 후, 알코올에 고정하여 염색한다.

4. 활용

H&E 염색은 조직학에서 널리 사용되는 염색법이다. 신속하고 경제적이며, 현미경 해부학적 구조를 잘 보여주고 다양한 조직병리학적 상태 진단에 유용하기 때문이다. 또한, H&E 염색 결과는 조직 고정에 사용되는 화학 물질이나 실험실 절차의 작은 차이에 크게 영향을 받지 않아 일상적으로 사용된다.

하지만, H&E 염색이 모든 조직, 세포 구조, 화학 물질 분포를 명확히 구분하는 것은 아니므로, 필요한 경우 더 특정한 염색법이 사용된다.

4. 1. 조직학적 분석

H&E 염색은 조직학에서 가장 널리 사용되는 염색법이다. 이는 비교적 빠르고, 비용이 저렴하며, 조직의 현미경 해부학적 구조를 잘 보여주기 때문이다. 또한, H&E 염색은 다양한 조직병리학적 상태를 진단하는 데에도 유용하게 사용된다. H&E 염색 결과는 조직 고정에 사용되는 화학 물질이나 실험실 절차의 작은 차이에 크게 영향을 받지 않기 때문에, 조직학에서 일상적으로 사용된다.

그러나 H&E 염색이 모든 조직, 세포 구조, 또는 화학 물질의 분포를 명확하게 구분할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 필요한 경우에는 더 특정한 염색법이 사용된다.

4. 2. 병리학적 진단

H&E 염색 절차는 조직학에서 주요 염색법이다. H&E 염색은 신속하게 수행할 수 있고, 비용이 많이 들지 않으며, 상당량의 현미경 해부학을 드러내는 방식으로 조직을 염색하며, 광범위한 조직병리학적 상태를 진단하는 데 사용될 수 있기 때문에 부분적으로 조직학에서 주요 염색법으로 사용된다. H&E 염색 결과는 조직을 고정하는 데 사용된 화학 물질이나 실험실 프로토콜의 약간의 불일치에 크게 의존하지 않는다. 이러한 요소들은 조직학에서 H&E 염색을 일상적으로 사용하는 데 기여한다.

H&E 염색은 모든 조직, 세포 구조 또는 화학 물질의 분포를 구별하기에 충분한 대비를 제공하지 못하는 경우가 있으며, 이러한 경우에는 더 특정한 염색과 방법이 사용된다.

4. 3. 특수 염색

H&E 염색은 모든 조직, 세포 구조, 또는 화학 물질의 분포를 구별하기에 충분한 대비를 제공하지 못하는 경우가 있으며, 이러한 경우에는 더 특정한 염색과 방법이 사용된다.

5. 한계

H&E 염색은 모든 조직, 세포 구조, 또는 화학 물질의 분포를 구별할 만큼 충분한 대비를 제공하지 못하는 경우가 있으며, 이러한 경우에는 더 특정한 염색과 방법이 사용된다.

6. H&E 염색 조직 예시

참조

_[1] 서적 조직학 고려의학 2010-10-30
_[2] 저널 Experiments on the action of mordants. 2. Aluminium-haematein. http://jcs.biologist[...]
_[3] 문서 연상 기억법으로, "'''A'''cidic '''A'''ttaches '''A'''cidophilic '''A'''pplying '''A'''uburn and '''B'''asic '''B'''inds '''B'''asophilic '''B'''ecoming '''B'''lue"를 번역한 것.

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