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骨髓 ---------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)。胎兒及嬰幼兒時期的骨髓都是紅骨髓,大約從5歲開始,長骨干的骨髓腔內(nèi)出現(xiàn)脂肪組織,并隨年齡增長而增多,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)則骨和長骨骺端的骨...
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骨髓 ---------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)。胎兒及嬰幼兒時期的骨髓都是紅骨髓,大約從5歲開始,長骨干的骨髓腔內(nèi)出現(xiàn)脂肪組織,并隨年齡增長而增多,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)機體需要時可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t骨髓進行造血。 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。 目前認(rèn)為,造血細(xì)胞賴以生長發(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。基質(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)胞具有運動能力時,則借其變形運動接近并穿入血竇。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。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。基膜外有扁平多突的周細(xì)胞覆蓋,當(dāng)造血功能活躍,血細(xì)胞頻繁穿過內(nèi)皮時,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。 (二)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,只能向一個或幾個血細(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,無其他細(xì)胞器。 造血干細(xì)胞的基本特性是:①有很強潛能,在一定條件下能反復(fù)分裂,大量增殖;但在一般生理狀態(tài)下,多數(shù)細(xì)胞處于G0期靜止?fàn)顟B(tài)。②有多向分化能力,在一些因素的作用下能分化形成不同的祖細(xì)胞。③有自我復(fù)制能力,即細(xì)胞分裂后的子代細(xì)胞仍具原有特征,故造血干細(xì)胞可終身保持恒定的數(shù)量。 造血干細(xì)胞學(xué)說是60年代初提出的,此后為大量實驗證實,是血細(xì)胞發(fā)生學(xué)領(lǐng)域的重大成就。造血干細(xì)胞最初是用小鼠脾集落生成實驗證實的。實驗是將小鼠骨髓細(xì)胞懸液輸給受致死量射線照射的同系小鼠,使后者重新獲得造血能力而免于死亡。重建造血的原因是脾內(nèi)出現(xiàn)許多小結(jié)節(jié)狀造血灶,稱為脾集落(spleen colony)。脾集落內(nèi)含有紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系或三者混合存在。如將脾集落細(xì)胞分離后再輸給另外的致死量射線照射的同系小鼠,仍能發(fā)生多個脾集落,并重建造血。脾集落生成數(shù)與輸入的骨髓細(xì)胞數(shù)或脾集落細(xì)胞數(shù)成正比關(guān)系,表明骨髓中有一類能重建造血的原始血細(xì)胞。為確定一個脾集落的細(xì)胞是否起源于同一個原始血細(xì)胞,又將移植細(xì)胞經(jīng)照射后出現(xiàn)畸變?nèi)旧w,以此作為辨認(rèn)血細(xì)胞發(fā)生來源的標(biāo)志。將此種帶標(biāo)志的細(xì)胞輸給受照射的小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn),每個脾集落中的所有細(xì)胞均具有這種相同的畸變?nèi)旧w,表明每個集落的細(xì)胞是來自一個原始血細(xì)胞。每個脾集落為一個克隆(clone),稱為脾集落生成單位(colony forming unit,CFU-S),它代表一個造血干細(xì)胞。近年還發(fā)現(xiàn),造血干細(xì)胞中存在不同分化等級的細(xì)胞群體,如髓性造血干細(xì)胞可分化為紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系造血祖細(xì)胞;淋巴造血干細(xì)胞可分化為各種淋巴細(xì)胞。 人造血干細(xì)胞的存在也有一些間接依據(jù)。如慢性粒細(xì)胞性白血病患者的紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系和巨核細(xì)胞系均具有Ph′畸變?nèi)旧w,由此推測這三種細(xì)胞來自共同的干細(xì)胞;又如人骨髓細(xì)胞體外培養(yǎng),出現(xiàn)混合性細(xì)胞集落,也表明造血干細(xì)胞的存在。 2.造血祖細(xì)胞 由造血干細(xì)胞分化為幾種不同的造血祖細(xì)胞,它們進而再分別分化為形態(tài)可辨認(rèn)的各種幼稚血細(xì)胞。造血祖細(xì)胞的增殖能力有限,它們依靠造血干細(xì)胞的增殖來補充。造血祖細(xì)胞可用體外培養(yǎng)的細(xì)胞集落法測定。在不同的集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)作用下,可分別出現(xiàn)不同的血細(xì)胞集落,目前已確認(rèn)的造血祖細(xì)胞有:①紅細(xì)胞系造血祖細(xì)胞,必需在紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO,由腎等產(chǎn)生)作用下才能形成紅細(xì)胞集落,又稱紅細(xì)胞集落生成單位(CFU-E)。②中性粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞系造血祖細(xì)胞,需在粒細(xì)胞生成素(granulopoietin,由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生)作用下形成該種細(xì)胞的集落,又稱粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞系集落生成單位(CFU-GM)。③巨核細(xì)胞系造血祖細(xì)胞,需在血小板生成素(thrombopoietin)作用下形成巨核細(xì)胞集落,又稱巨核細(xì)胞系集落生成單位(CFU-M)。其在細(xì)胞的造血祖細(xì)胞的存在,目前尚無確切實驗結(jié)果。
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