結核のグラム染色についての解説

結核は、Mycobacterium tuberculosis（結核菌）によって引き起こされる感染症です。呼吸器系に主に発症し、肺に結節、壊死、膿瘍、線維化、石灰化などの病変を形成します。また、腎臓、リンパ節、骨、関節、皮膚にも感染することがあります。

結核菌の一次的な実験室診断は、顕微鏡下で菌体を可視化する染色法が中心です。検体としては、呼吸器感染を疑う場合は喀痰や気管支肺胞洗浄液、組織診断が必要な場合は実際の組織サンプルが用いられます。

生理学

結核菌は桿菌（棒状）で、運動性も芽胞形成もなく、好気性の必須菌です。サイズは約0.4 × 3 µmです。二分裂は15〜24時間ごとに起こり、他の細菌に比べて増殖が遅く、培地上でコロニーが確認できるまで最大で9週間かかります。

紫外線や加熱（例：低温殺菌）には感受性がありますが、化学消毒剤には耐性を示します。

グラム染色

結核菌は、ペプチドグリカン層に加えて複雑な脂質（ミコール酸、コーデ因子、ワックスD）を多く含む細胞壁を持つため、従来のグラム染色では十分に染色されません。その結果、染色された場合は薄い紫色またはほとんど色がつかない「弱いグラム陽性」または「グラム陰性」に見えることがあります。

結核菌は酸性脱色に耐える「抗酸菌（acid‑fast）」であるため、特異的な染色法（オーロラ染色やジール・ニールソン染色）を使用する必要があります。

アウマリン・ローダミン染色（Auramine‑Rhodamine）

黄色蛍光色素を用いて結核菌を蛍光顕微鏡で観察する方法です。対染色として過マンガン酸カリやアクリジンオレンジが使用され、菌体は緑色に蛍光します。

ジール・ニールソン染色に比べ感度が高く、コストパフォーマンスにも優れています。

ジール・ニールソン染色（Ziehl‑Neelsen）

フランツ・ジールとフリードリッヒ・ニールソンが開発した方法で、加熱したカルボフシン、濃度の高い酸アルコール、そしてマラカイトグリーンやメチレンブルーなどの対染色剤を使用します。蛍光顕微鏡下では菌体が明るいピンク色に染まります。

結核菌およびハンセン病菌（Mycobacterium leprae）の一次的な同定における金標準（ゴールドスタンダード）です。

培地培養

顕微鏡による同定に続き、結核菌は特殊培地で増殖させる必要があります。ローレンスタイン‑ジェンセン寒天は、卵やジャガイモなどの有機成分、塩類、グリセロール、マラカイトグリーン（他菌抑制）を含み、抗生物質を添加して汚染菌の増殖をさらに抑制します。検体を培地に接種すると、3〜9週間でコロニーが形成されます。

培養液としては、アルブミンやビオチンなどの栄養素を含むMiddlebrook 7H9（または7H12）培地が使用され、極少量の菌でも増殖が可能です。コロニーは小さく淡い茶色（バフ色）に見えます。

近年は自動化リーダーを用いた液体培地（Middlebrook 7H9）と蛍光指示薬によるリアルタイム検出が実用化され、感染の有無を迅速に判定できるようになっています。