“革兰氏染色”，教科书上的又一处错误？

1884年，丹麦医师、细菌学家Hans Christian Joachim Gram创立了革兰氏染色法，在接下来的一个多世纪里，这种简便快捷、结果可靠的细菌染色鉴别方法成为了微生物学最最经典的鉴别方法之一，至今都在世界范围内广泛使用。

革兰氏阳性菌（左侧）和革兰氏阴性菌（右侧）

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目前的教科书在解释革兰氏染色法机制的时候，一般都描述结晶紫染料会穿透细菌的细胞质膜而进入细菌细胞，然后发生一系列的反应。革兰氏阳性菌脱色后仍然呈现紫色，而阴性菌脱色后不会呈现紫色，为了便于观察，再用番红染液复染使之呈现红色。

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但美国天普大学（Temple University）的科学家最近发表的一篇文章则颠覆了我们对革兰氏染色法的认知。他们采用完全互补的时间分辨方式（二次谐波光散射和亮场透射显微镜）实时观察革兰氏染色的全过程。结果表明，结晶紫在对细菌进行染色时，并不能轻易穿过细菌的肽聚糖网状结构（peptidoglycan mesh，PM）和细胞质膜（cytoplasmic membrane，CM），也不能随后进入细胞质，相反，结晶紫会停留在肽聚糖的网状结构中。这一结果显然与我们所熟知的革兰氏染色机制不符，也颠覆了之前的理论依据。

肽聚糖是被糖填充的聚合物，细菌表面都被肽聚糖包裹。不同的细菌肽聚糖的厚度和完整性不同。结晶紫在肽聚糖的捕获过程，其实就是革兰氏染色的机制。正是因为不能迅速穿过肽聚糖网状结构，结晶紫才特别适合于革兰氏染色。

尽管革兰氏染色法的机制与之前所学不同，但在细菌鉴定检测方面，仍然是一个经典方法。而且，对于染色机制的深入了解，有助于科学家们开发设计新的细菌染色剂。

这一研究成果发表于《ACS Chem. Biol.》上。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acschembio.5b00042

https://www.sciencenews.org/article/bacteria-staining-method-has-long-been-misexplained?mode=topic&context=43