변형성 색소증

메타크로마시아(metachromasia)는 생체조직에서 수행되는 염색색상의 특징적인 변화로, 이러한 조직에 존재하는 특정 물질에 결합할 때 나타나는 특정 염료에 의해 나타난다.예를 들어, 톨루이딘 블루는 연골에 결합하면 진한 파란색(글리코사미노글리칸 함량에 따라 파란색-빨간색 범위)이 된다.또한 티아진 염료를 함유한 혈액학적 젬사 및 메이그룬발트 얼룩도 널리 사용되는 메타크로마틱 얼룩이다.백색 세포핵은 보라색, 호염기성 과립은 진한 자홍색인 반면, (단핵 세포의) 세포질은 파란색으로 염색됩니다.염색에 색의 변화가 없는 것을 정형색소증이라고 한다.

메타크로마시아의 기본 메커니즘은 조직 내에 폴리아니온의 존재를 필요로 한다.이러한 조직이 톨루이딘 블루와 같은 농축된 염기성 염료 용액으로 염색될 때, 결합된 염료 분자는 이합체 및 고분자 응집체를 형성할 수 있을 정도로 충분히 가까이 있습니다.이러한 누적 염료 집합체의 광흡수 스펙트럼은 개별 단량체 염료 분자의 광흡수 스펙트럼과 다르다.이온화된 황산염 및 인산염 그룹의 고농도를 가진 세포 및 조직 구조(연골의 분쇄 물질, 비만 세포의 헤파린 함유 과립, 혈장 세포의 거친 소포체 등)는 메타크롬증을 나타낸다.이는 글리코사미노글리칸(GAG)에서 음의 황산염 및 카르복실산 음이온의 전하 밀도에 따라 달라집니다.GAG 폴리아니온은 축적된 양전하를 띤 염료 분자를 안정화시켜 인접한 염료 분자의 켤레 이중 결합 δ-오비탈이 겹치면서 스펙트럼 변화를 일으킨다.쌓는 정도가 클수록 메타크로매틱 시프트가 커집니다.따라서 히알루론산은 황산기가 부족하고 전하 밀도가 중간 정도이므로 약간의 메타크로마시아를 일으킨다.콘드로이틴 황산염은 GAG 당 황산염 잔류물이 추가되는 효과적인 메타크로마틱 기질이며, 헤파린은 N-황화가 강한 메타크로마틱 기질이다.따라서 톨루이딘 블루는 이러한 성분을 오염시킬 때 보라색에서 빨간색으로 보입니다.

톨루이딘 블루와 밀접한 관련이 있는 티아진 색소인 디메틸메틸렌 블루의 메타크로매틱 특성은 연골과 다른 결합 조직에서 추출된 글리코사미노글리칸을 분석하기 위해 이용되었습니다.GAG가 존재하는 경우 흡수 피크는 약 630nm(빨간색 흡수, 따라서 파란색)에서 약 530nm로 이동한다.Humbel과 Etringer의 원래 분석은 안정적이고 널리 사용되는 디메틸메틸렌 블루 시약을 만들기 위해 다른 사람들에 의해 개발되었습니다.

1875년 이후 코르닐, 랑비에르 그리고 다른 사람들에 의해 메타크로마아가 관찰되고 기술되었지만, 그 이름을 짓고 그것을 더 광범위하게 연구한 사람은 독일 과학자 파울 에를리히(1854-1915)였다.벨기에의 조직학자 Lucien Lison은 1933년부터 1936년 사이에 메타크로마시아를 연구하여 고분자량의 황산에스테르 양적 측정에서 메타크로마시아의 가치를 확인하였다.그는 또한 핵산의 메타크로마아에 대해서도 연구했다.보다 최근에 Karlheinz Toepfer는 1970년 염료:헤파린 혼합물의 스펙트럼과 일치하는 티아진 염료의 농도가 증가하는 것을 발표했는데, 이는 염색 연골의 색상에 해당하는 메타크로마시아가 용액에서 염료의 고농도로만 번식할 수 있음을 분명히 보여주었다.따라서 색소 분자의 근접성은 메타크로마지아를 정의하는 데 중요한 매개 변수였다.메타크로마 색소의 또 다른 예는 아크리딘 오렌지이다.특정 조건에서는 단일 가닥 핵산이 적색 형광(빨간 발광)을 띠며 이중 가닥 핵산과 상호작용하면 녹색 형광을 띠게 됩니다.^[1]

레퍼런스

• Bergeron JA, 가수 M.(1958) 메타크로매시: 실험적이고 이론적인 재평가.J세포 Biol 4:433-457.
• Lison L, Mutsaars W.(1950) 핵산의 메타크로마시.쿼트 J. 현미경 제91장 309-314절
• Topfer K.(1970) 디 티아진파르브스토페."프로그. 조직화학.세포화학." 1 (5) : 1 ~76.
• Humbel R, Etringer S.(1974) 황산글리코사미노글리칸 측정을 위한 측색법."루맹 드 생화" 11:21-24
• Farndale R, Buttle DJ, Barrett AJ.(1986) 디메틸메틸렌 블루를 사용하여 황화 글리코사미노글리칸의 정량 및 식별을 개선하였다.바이오침.생물 물리학.액타 883: 173-177

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