第二章造血與血細(xì)胞分化發(fā)育

第二章 造血與血細(xì)胞分化發(fā)育一、造血器官與造血微環(huán)境 能夠生成并支持造血細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟的組織器官稱為造血器官。造血器官生成各種血細(xì)胞的過程稱為造血。1.胚胎期造血 胚胎期可相繼分成三個(gè)不同的造血期.(1) 中胚葉造血期 此期造血大約在人胚發(fā)育第2周末開始，到人胚第9周時(shí)止。卵黃囊壁上的胚外中胚層細(xì)胞是一些未分化的、具有自我更新能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞聚集成團(tuán)稱血島。血島是人類最初的造血中心。(2) 肝臟造血期 始于胚胎第6周，至胚胎第7個(gè)月逐漸退化。肝臟造血的發(fā)生是由卵黃囊血島產(chǎn)生的造血干細(xì)胞隨血流遷移到肝臟后種植到肝臟而引起造血的。3個(gè)月6個(gè)月的胎肝是體內(nèi)主要的造血場(chǎng)所。(3) 骨髓造血期 在胚胎第3個(gè)月長(zhǎng)骨髓已開始造血，隨胚胎發(fā)育，骨髓造血日趨發(fā)育。第8個(gè)月時(shí)，骨髓造血已高度發(fā)育，髓腔中呈現(xiàn)密集的造血細(xì)胞灶且各系造血細(xì)胞均可見到，缺乏脂肪，這時(shí)骨髓成為造血中心，從此肝、脾造血功能減退，骨髓造血迅速增加。胚胎時(shí)三個(gè)造血階段不是截然分開，而是互相交替此消彼長(zhǎng)的，各類血細(xì)胞形成的順序分別是：紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、巨核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。 2出生后造血器官(1)骨髓造血 出生后在正常情況下，骨髓是唯一產(chǎn)生紅細(xì)胞、粒細(xì)胞和血小板的場(chǎng)所，也產(chǎn)生淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。骨髓分為紅骨髓和黃骨髓。紅骨髓是有活躍造血功能的骨髓。從出生至4歲，全身骨髓的髓腔內(nèi)均為紅骨髓。5歲后隨著年齡的增長(zhǎng)，紅骨髓脂肪化有遠(yuǎn)心端向近心端發(fā)展。至18歲時(shí)，紅骨髓僅存在于扁平骨、短骨及長(zhǎng)管狀骨的近心端，如顱骨、胸骨、脊椎骨、肋骨、髂骨以及肱骨和股骨的近心端。黃骨髓 脂肪化的骨髓稱為黃骨髓，主要由脂肪細(xì)胞組成。健康成人黃骨髓約占骨髓總量的50。黃骨髓仍然保持有造血的潛能，當(dāng)機(jī)體需要時(shí)，又可重新轉(zhuǎn)變?yōu)榧t骨髓參與造血，因此正常情況下，骨髓造血的代償能力較強(qiáng)。(2).淋巴器官造血 在骨髓內(nèi)，造血干細(xì)胞分化出淋巴干細(xì)胞，其再分化成T、B淋巴祖細(xì)胞。B淋巴祖細(xì)胞在骨髓內(nèi)發(fā)育；T祖細(xì)胞隨血流遷移至胸腺、脾和淋巴結(jié)內(nèi)發(fā)育成熟。（3）髓外造血 生理情況下，出生2個(gè)月后，嬰兒的肝、脾、淋巴結(jié)等已不再制造紅細(xì)胞、粒細(xì)胞和血小板。但在某些病理情況下，如骨髓纖維化、骨髓增殖性疾病及某些惡性貧血時(shí)，這些組織又可重新恢復(fù)其造血功能，稱為髓外造血。髓外造血部位也可累及胸腺、腎上腺、腹腔的脂肪、胃腸道等。 3造血微環(huán)境 造血微環(huán)境是指造血器官實(shí)質(zhì)細(xì)胞四周的支架細(xì)胞、組織。它包括微血管系統(tǒng)、末梢神經(jīng)、網(wǎng)狀細(xì)胞、基質(zhì)以及基質(zhì)細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子。二、造血干細(xì)胞分化與調(diào)控1造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞 造血干細(xì)胞是一類具有高度自我更新能力，并有進(jìn)一步分化能力的最早的造血細(xì)胞。造血干細(xì)胞具有以下一般特征：多數(shù)細(xì)胞處于G0期或靜止期；絕大多數(shù)表達(dá)CD34和Thy-1（CD34+Thy-1+）；低表達(dá)或不表達(dá)CD38和HLA-DR；缺乏系特異系列抗原表面標(biāo)志。2造血祖細(xì)胞 造血祖細(xì)胞則是一類造血干細(xì)胞分化而來但失去了自我更新能力的過渡性、增殖性細(xì)胞群，過去稱為定向干細(xì)胞。 3造血調(diào)節(jié)因子及其作用 造血干細(xì)胞的調(diào)控、增殖、分化過程需要一系列的造血細(xì)胞生長(zhǎng)因子的參與。（1） 造血正向調(diào)控的細(xì)胞因子 干細(xì)胞因子（SCF）芙來3配體（Flt 3 ligand, FL）即fam樣酪氨酸激酶受體3（FLT）。集落刺激因子（colony simulating factors，CSF）是細(xì)胞因子中的一大類，有四種主要的類型：粒-單細(xì)胞集落刺激因子（CSF-GM）、粒細(xì)胞集落刺激因子（CSF-G）、單核細(xì)胞集落刺激因子（CSF-M）、巨核細(xì)胞集落刺激因子（CSF- Meg）。還有多系集落刺激因子（CSF- Multi）即是白細(xì)胞介素3（interleukin3，IL-3）。白細(xì)胞介素（interleukin ，IL）。 紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）血小板生成素（thrombopoietin，TPO）。 其它細(xì)胞因子：包括胰島素樣生長(zhǎng)因子-1和2 （insulin-like growth factor，IGF）、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）、血小板衍生生長(zhǎng)因子（platelet-derived growth factor，PDGF）等。（2）造血負(fù)向調(diào)控的細(xì)胞因子 抑制造血生長(zhǎng)因子的稱為負(fù)調(diào)節(jié)因子。包括：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-（TGF-）；腫瘤壞死因子-、（TNF-、）；白血病抑制因子( LIF )干擾素、（vinterferron 、，IFN-、）；趨化因子（chemokine，CK）。三、血細(xì)胞的發(fā)育與成熟 1血細(xì)胞的增殖 有絲分裂是血細(xì)胞分裂的主要形式。在這種增殖中，母細(xì)胞有絲分裂后形成的子細(xì)胞同時(shí)都趨向分化成熟。巨核細(xì)胞的增殖與其它系統(tǒng)的增殖不同，其它系統(tǒng)細(xì)胞在DNA合成后，隨即分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。而巨核細(xì)胞則是以連續(xù)雙倍增殖DNA的方式，即細(xì)胞核成倍增殖，每增殖一次，核即增大一倍，而胞漿并不分裂，故巨核細(xì)胞體積逐漸增大，屬多倍體細(xì)胞。2血細(xì)胞的命名 血細(xì)胞按所屬系列分六大系統(tǒng)。即紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核細(xì)胞系、淋巴細(xì)胞系、漿細(xì)胞系和巨核細(xì)胞系。每一系統(tǒng)又依細(xì)胞成熟水平分為原始、幼稚和成熟三個(gè)階段；紅系和粒系的幼稚階段又分為早幼、中幼和晚幼三個(gè)階段；而粒細(xì)胞根據(jù)胞漿所含顆粒特點(diǎn)的不同，又分為中性、嗜酸性和嗜堿性粒細(xì)胞。 3血細(xì)胞發(fā)育成熟的一般規(guī)律 血細(xì)胞的發(fā)育成熟實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)過程，階段的劃分是人為的措施。 4血細(xì)胞發(fā)育成熟中的形態(tài)演變規(guī)律 見表2-1。表2-1 血細(xì)胞發(fā)育成熟中的形態(tài)演變規(guī)律 幼稚 項(xiàng) 目 原始 成熟 備注細(xì)胞大小 大 小 原粒細(xì)胞比早幼粒細(xì)胞小，巨核細(xì)胞由小到大核質(zhì)比例 大 小核大小 大 小 成熟紅細(xì)胞核消失核形狀 圓 凹陷分葉 有的細(xì)胞不分葉核染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 細(xì)致 粗糙 疏松 緊密核染色質(zhì)受色 淡紫色 深紫色 核 膜 不明顯 明顯 核 仁 顯著可見 無胞質(zhì)量 少 多 淋巴細(xì)胞例外胞質(zhì)顏色 藍(lán) 紅 或深藍(lán) 淺藍(lán)胞質(zhì)顆粒 無 有 粒細(xì)胞分化為3種顆粒，有的細(xì)胞無顆粒四、細(xì)胞凋亡（1）細(xì)胞凋亡的基本概念 多細(xì)胞生物中，細(xì)胞死亡有兩種不同的方式。一種是細(xì)胞壞死（necrosis），它是細(xì)胞在生理過程中意外死亡，這常見于對(duì)細(xì)胞的侵襲使細(xì)胞受到損傷，是一種被動(dòng)死亡過程。另一種死亡方式稱細(xì)胞凋亡，是細(xì)胞死亡的一種生理形式，是在基因調(diào)控下細(xì)胞主動(dòng)死亡過程。表2-2 細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別特征細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死誘發(fā)因素特定的或生理性各種病理性細(xì)胞數(shù)量單個(gè)細(xì)胞丟失成群細(xì)胞死亡質(zhì)膜完整保持腫脹溶解破壞細(xì)胞核固縮啐裂為片斷溶解破碎染色質(zhì)凝集呈半月狀模糊疏松線粒體腫脹通透性增加細(xì)胞色素c釋放腫脹破裂細(xì)胞器完整損傷內(nèi)容物釋放無有炎癥反應(yīng)無有核DNA降解為完整倍數(shù)大小的片段隨機(jī)不規(guī)則斷裂凝膠電泳梯狀條帶形分散形態(tài)（2）細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控 細(xì)胞凋亡是在基因調(diào)控制下的細(xì)胞自我消亡過程?，F(xiàn)已證明，與細(xì)胞增殖和癌變的原癌基因和抑癌基因都影響細(xì)胞凋亡，按其功能分為兩類