二、骨髓和血細(xì)胞發(fā)生
各種血細(xì)胞都有一定的壽命,紅細(xì)胞的壽命平均約120天,白細(xì)胞的壽命為數(shù)天、數(shù)周或數(shù)年。血細(xì)胞不斷地衰老和死亡,由新生的血細(xì)胞不斷補(bǔ)充,使外周血循環(huán)中血細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量保持動(dòng)態(tài)平衡。
人的血細(xì)胞最早是在胚胎卵黃囊壁的血島生成,胚胎第6周,從卵黃囊遷入肝的造血干細(xì)胞開始造血,第4~5月脾內(nèi)造血干細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生各種血細(xì)胞。從胚胎后期至生后終身,骨髓成為主要的造血器官,產(chǎn)生紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核細(xì)胞系和巨核細(xì)胞-血小板系;這些細(xì)胞系稱為骨髓成分。脾和淋巴結(jié)等淋巴器官以及淋巴組織產(chǎn)生淋巴成分。
(一)骨髓的結(jié)構(gòu)
骨髓位于骨髓腔中,約占體重的4%-6%,是人體最大的造血器官。骨髓分為紅骨髓(red bone marrow)和黃骨髓(yellow bone marrow)。胎兒及嬰幼兒時(shí)期的骨髓都是紅骨髓,大約從5歲開始,長(zhǎng)骨干的骨髓腔內(nèi)出現(xiàn)脂肪組織,并隨年齡增長(zhǎng)而增多,即為黃骨髓。成人的紅骨髓和黃骨髓約各占一半。紅骨髓主要分布在扁骨、不規(guī)則骨和長(zhǎng)骨骺端的骨松質(zhì)中,造血功能活躍。黃骨髓內(nèi)僅有少量的幼稚血細(xì)胞,故仍保持著造血潛能,當(dāng)機(jī)體需要時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t骨髓進(jìn)行造血。
紅骨髓主要由造血組織和血竇構(gòu)成。
1.造血組織主要由網(wǎng)狀結(jié)締組織和造血細(xì)胞組成。網(wǎng)狀細(xì)胞和網(wǎng)狀纖維構(gòu)成造血組織的網(wǎng)架,網(wǎng)孔中充滿不同發(fā)育階段的各種血細(xì)胞,以及少量造血干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞等(圖5-8)。
目前認(rèn)為,造血細(xì)胞賴以生長(zhǎng)發(fā)育的內(nèi)環(huán)境也就是造血誘導(dǎo)微環(huán)境(hemopoietic inductive microenvironment)極為重要。骨髓造血誘導(dǎo)微環(huán)境包括骨髓神經(jīng)成分、微血管系統(tǒng)及纖維、基質(zhì)以及各類基質(zhì)細(xì)胞組成的結(jié)締組織成分;|(zhì)細(xì)胞(stromal cell)是造血微環(huán)境中的重要成分,包括有網(wǎng)狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血竇內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。一般認(rèn)為,骨髓基質(zhì)細(xì)胞不僅起支持作用,并且分泌體液因子,調(diào)節(jié)造血細(xì)胞的增殖與分化。發(fā)育中的各種血細(xì)胞在造血組織中的分布呈現(xiàn)一定規(guī)律。幼稚紅細(xì)胞常位于血竇附近,成群嵌附在巨噬細(xì)胞表面,構(gòu)成幼紅細(xì)胞島(erythroblastic islet)(圖5-9);隨著細(xì)胞的發(fā)育成熟而貼近并穿過(guò)血竇內(nèi)皮,脫去胞核成為網(wǎng)織紅細(xì)胞。幼稚粒細(xì)胞多遠(yuǎn)離血竇,當(dāng)發(fā)育至晚幼粒細(xì)胞具有運(yùn)動(dòng)能力時(shí),則借其變形運(yùn)動(dòng)接近并穿入血竇。巨核細(xì)胞常常緊靠血竇內(nèi)皮間隙,將胞質(zhì)突起伸入竇腔,脫落形成血小板。這種分布狀況表明造血組織的不同部位具有不同的微環(huán)境造血誘導(dǎo)作用。
2.血竇由動(dòng)脈毛細(xì)血管分支而成。血竇腔大而迂曲,最終匯入骨髓的中央縱行靜脈(圖5-8)。血竇形狀不規(guī)則。竇壁襯貼有孔內(nèi)皮,內(nèi)皮基膜不完整,呈斷續(xù)狀;ね庥斜馄蕉嗤坏闹芗(xì)胞覆蓋,當(dāng)造血功能活躍,血細(xì)胞頻繁穿過(guò)內(nèi)皮時(shí),覆蓋面減小。血竇壁周圍和血竇腔內(nèi)的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,有吞噬清除血流中的異物、細(xì)菌和衰老死亡血細(xì)胞的功能。
圖5-8 紅骨髓組織結(jié)構(gòu)模式圖
示巨核細(xì)胞生成血小板與成熟的血細(xì)胞進(jìn)入血竇
圖5-9 骨髓幼紅細(xì)胞島超微結(jié)構(gòu)模式圖
P吞噬體 Ly溶酶體
。ǘ)造血干細(xì)胞和造血細(xì)胞
血細(xì)胞發(fā)生是造血干細(xì)胞經(jīng)增殖、分化直至成為各種成熟血細(xì)胞的過(guò)程。造血干細(xì)胞(hemoplietic stem cell)是生成各種血細(xì)胞的原始細(xì)胞,又稱多能干細(xì)胞(multipotential stem cell)。造血干細(xì)胞在一定的微環(huán)境和某些因素的調(diào)節(jié)下,增殖分化為各類血細(xì)胞的祖細(xì)胞,稱造血祖細(xì)胞(hemopoietic progenitor),它也是一種相當(dāng)原始的具有增殖能力的細(xì)胞,但已失去多向分化能力,只能向一個(gè)或幾個(gè)血細(xì)胞系定向增殖分化,故也稱定向干細(xì)胞(committed stem cell)。
1.造血干細(xì)胞 造血干細(xì)胞起源于人胚(受精后第2周末)的卵黃囊血島;當(dāng)胚體建立循環(huán)后,造血干細(xì)胞經(jīng)血流遷入胚肝。第3~6月的胎兒肝是主要的造血器官,含造血干細(xì)胞較多,近年應(yīng)用分離的胎肝造血細(xì)胞治療再生障礙性貧血等血液病患者。出生后,造血干細(xì)胞主要存在于紅骨髓,約占骨髓有核細(xì)胞的0.5%,其次是脾和淋巴結(jié),外周血中也有極少量。關(guān)于造血干細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),至今尚無(wú)定論,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為類似小淋巴細(xì)胞,直徑7~9μm,胞質(zhì)內(nèi)除大量游離核糖體和少量線粒體外,無(wú)其他細(xì)胞器。