第三章 造血检验的基础理论

出生后造血主要靠骨髓。 在正常情况下骨髓是唯一能产生红细胞、
粒细胞和血小板的场所，也生成淋巴细胞
和单核细胞。
脾和淋巴结为终生制造淋巴细胞的器官。
1．骨髓
骨髓是位于骨髓腔内的海绵样胶状组织，有 红骨髓和黄骨髓之分。 婴幼儿的骨髓几乎都参与造血，即全为红骨 髓。 大约从5岁开始，长骨的髓腔内出现脂肪细 胞，随年龄增长，长骨远端的红骨髓逐渐被 脂肪组织代替转化为黄骨髓。
分化能力有限。分化成巨幼样原始红细胞， 无粒细胞和巨核细胞。 原始血细胞随血液迁移至肝、脾、骨髓和 淋巴组织继续增殖、分化为干细胞。
胚胎 2个月后，卵黄囊逐渐退化、萎缩,被
肝、脾取代其造血功能。
2．肝造血期
始于胚胎第6周，是卵黄囊血岛的造血干
细胞移植到肝脏的结果，以造红细胞为主， 后期可生成粒细胞。 肝脏是胚胎3~6个月的造血中心，持续至 第7个月时，逐渐被骨髓造血替代。
造血干细胞又称多能干细胞，由中胚层细胞 分化而来，是各种血细胞的始祖，具有高度 自我更新、多向分化和增殖能力，并且在造 血组织中含量极少，其形态酷似小淋巴样细 胞而难以辨认。 在体内造血干细胞多数处于Go期。
造血干细胞可增殖分化为髓系干细胞和淋巴 干细胞。
1.造血干细胞的基本特征 (1)自我更新：即细胞通过有丝分裂产生的
目前造血干细胞的表面标记尚未确定。
3．骨髓造血期
自胚胎第14周骨髓开始造血，5个月以后成
为胚胎期的造血中心。
骨髓中的造血干细胞来源于肝、脾的种植，
可维持终生。 胚胎期的骨髓主要生成红细胞、粒细胞和巨
核细胞，也生成淋巴细胞和单核细胞。
胚胎期造血的三个时期是不能截然分开， 而是此消彼长，互为交错。
二 出生后造血器官
到18岁以后，红骨髓只限于颅骨、脊椎骨 、肋骨、胸骨、髂骨以及长骨的近心端。 因此，在作骨髓穿刺或活检时，成人可选择
的部位是髂骨、脊椎棘突、胸骨等处，
胫骨粗隆则只适用于2岁以下的幼儿。
成人的红骨髓和黄骨髓约各占50%，但黄骨
髓仍有造血潜能，当机体需要时又转变为红
骨髓而参与造血。
2.淋巴器官
胎肝造血的规律：
造血细胞分布在肝窦、肝细胞索之间。
胎肝造血以幼稚红细胞为主，HbF
胎肝造血细胞的密度随妊娠日期的不同 而变化。证明肝造血在第15周以前为上 升期，15~30周为旺盛期，24周以后为 减退时期，至出生前停止。 故肝造血为第二代造血。
脾造血 始于胚胎第3个月，主要生成红细胞 、粒细胞，第5个月时产生淋巴细胞、单核细 胞，而红细胞和粒细胞的产生逐渐减少。至 出生时，脾已成为产生淋巴细胞的器官。 胸腺 在胚胎期主要产生淋巴细胞和少量红 细胞、粒细胞，胚胎后期成为诱导和分化T淋 巴细胞的器官。 淋巴结 在胚胎早期可产生红细胞，但时间 很短，在胚胎4个月以后，成为终生制造淋巴 细胞和浆细胞的器官。
2．造血干细胞检测 单个细胞在生物体内有能力长期重建造血是 判断该细胞为造血干细胞的“金标准”。
由于造血干细胞的数量极少，且形态上不能
区别，也没有造血干细胞的表面标志，目前
还没有建立体外直接测定造血干细胞的方法
。
（1）脾集落测试法
1961年Till等首先采用体内试验小鼠脾集落形成间 接证明了造血干细胞的存在： 将受体小鼠以致死剂量射线照射后，破坏全部造 血细胞，动物因造血功能衰竭而死亡；如输以供 体骨髓或血液，小鼠能存活，并在受体小鼠脾中 形成红系、粒系、巨核系细胞组成的结节即脾集 落，经证实所有这些细胞都是由单个细胞增殖分 化而来，即脾集落形成单位（CFU-S）； 如将脾结节细胞静脉注射给受体小鼠，该小鼠也 能存活。证实了骨髓或血液中存在血液细胞的祖 先细胞。
利用自动细胞分选系统分选出单个CD34+细胞亚 群细胞----CD34+CD38+及CD34+CD38—，在无 血清体系中加入各种细胞因子（如SCF、IL-3、 IL-6、GM-CSF及Epo）刺激，结果表明， CD34+ CD38—单个细胞可形成原代集落，并可向 红系、粒系、巨噬系、巨核系等 细胞分化。 证明了CD34+CD38—细胞的性能接近于造血干细 胞，同时也证明了造血干细胞具有多向分化的能 力。
(3)淋巴结（lymph node）
淋巴结的外周部分为皮质，B细胞在淋巴 结皮质区滤泡中央增殖、发育； 皮质深层和滤泡间隙为副皮质区，富含由 胸腺迁移而来的T细胞，又称胸腺依赖区； 淋巴结中央部分为髓质，髓质区的B细胞 、浆细胞及巨噬细胞集结构成髓索
3.髓外造血 正常情况下，胎儿出生2个月以后，骨髓以 外的组织如肝、脾淋巴结等不再制造红细 胞、粒细胞和血小板。
人胸腺髓质，然后释放入血并迁移到外周
淋巴器官的胸腺依赖区成为胸腺依赖淋巴 细胞即T细胞。青春期后，胸腺逐渐退化， 被脂肪组织取代。
(2)脾 脾切面大部分呈暗红色，称红髓，其中散 布着许多灰白色小结节，为白髓。 白髓是淋巴细胞的聚集处，在中央小动脉 周围淋巴鞘，主要是T细胞，是脾的胸腺依 赖区； 白髓中的脾小结位于脾动脉周围淋巴鞘内 一侧，内有生发中心，主要由B细胞构成。 脾具有造血、储血及免疫等多种功能，是T 、B细胞分化成熟的主要场所之一。
不同造血功能的骨髓其微血管的结构不同 造血功能旺盛时，骨髓血窦很丰富，窦壁孔隙 增多； 造血功能低下的骨髓，骨髓血窦减少，无造血 功能的黄骨髓中，微血管呈毛细管状。
骨髓的微血管系统通过调节物质与能量的交换 、血细胞的释放、组织内的酸碱度、氧和二氧 化碳分压等影响造血细胞的增殖和分化。
分为中枢淋巴器官和周围淋巴器官。
中枢淋巴器官主要包括胸腺和骨髓，主导 淋巴细胞的产生、增殖、分化和成熟。 周围淋巴器官主要包括淋巴结、脾、粘膜 相关淋巴组织等，是淋巴细胞聚集和免疫
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应答发生的场所。
(1)胸腺（thymus）
来自骨髓的淋巴干细胞经增殖和在胸腺素
的作用下，诱导分化为免疫活性细胞，进
两个子代细胞与亲代细胞具有相同的特征。
是维持其数量平衡的基础，亦称自我维持。
高度的自我更新能力是造血干细胞基本的生
物学特征之一。 不对称有丝分裂
(2）多向分化：分化为各系造血祖细胞 红细胞、粒细胞（中性、嗜酸性、嗜碱性 ）、单核细胞、血小板、T淋巴细胞、B淋 巴细胞及自然杀伤细胞等的祖细胞。 分化是不可逆的，造血干细胞一旦定向分 化为某种祖细胞，就不可能再变成其他的 祖细胞。
第一节 造血器官
造血器官：能够生成并支持造血细胞分化、发育、 成熟的组织器官。即生成血液的器官
起源于中胚层，主要包括骨髓、胸腺、淋 巴结、 肝脏和脾脏等
其造血过程分为胚胎期造血和出生后造血
一 胚胎期造血器官
人类的血液细胞首先在卵黄囊中形成，肝、 脾、胸腺和骨髓均参与造血
根据发育过程中造血中心的转移，胚胎期造
20世纪80年代出现了一系列体外检测造血
干细胞的试验方法，但只能部分证实造血
干细胞自我更新和多向分化两个特征，
如混合集落(CFU-Mix )培养，
高增殖潜能细胞(HPP-CFC）培养， 原始细胞集落形成细胞（CFU-Blast )培养
，长期培养起始细胞（LTC-IC )检测等。
（2）单克隆抗体法
多能干细胞（HSC、MSC） 专能干细胞（肝干细胞）
（一）造血干细胞
造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）的概念于20世纪初就有人提出，但 当时的含义不甚明确，研究内容模糊不清 ，直至发现了脾集落形成单位之后，造血 干细胞在六七十年代引起了人们的关注。 随着新技术的发展，造血干细胞在临床应 用等方面潜在的巨大价值被逐步发现，目 前已成为生命科学研究领域的热门课题。
第一节 造血器官 第二节 造血微环境 第三节 造血干（祖）细胞及骨髓间质干细 胞 第四节 血细胞的发育与成熟 第五节 造血的调控
第二节 造血微环境
造血微环境（hematopoietic microenvironment）是指造血细胞生长、 发育的内环境。
由微血管系统、末梢神经、基质细胞及基质 细胞分泌的细胞因子等组成，不仅是造血细 胞的支架，还可通过细胞之间的相互作用和 释放的细胞因子影响造血活动。
基质细胞还分泌多种细胞因子， 如白细胞介素、FLT-3配基、干细胞因子、 粒一巨噬细胞集落刺激因子、粒细胞集落刺 激因子、巨噬细胞集落刺激因子等， 这些细胞因子不仅直接作用于造血细胞，而 且作用于基质细胞，改变基质细胞的增殖和 分泌状况，诱导其它细胞因子的生成。 对造血细胞的增殖、分化和发育成熟起重要 的调控作用。
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第一节 造血器官 第二节 造血微环境 第三节 造血干（祖）细胞及骨髓间质干细 胞 第四节 血细胞的发育与成熟 第五节 造血的调控
第三节造血干（祖）细胞及骨髓间质 干细胞
干细胞（stem cell）可以在造血微环境中 增殖、分化为各类血细胞的细胞，是具有 自我复制和多向分化能力的细胞。 分类 发育阶段：胚胎干细胞、成体（组织）干细胞 分化潜能：全能干细胞（胚胎干细胞）
第三章 造血检验的基础理论
造血（hematopoiesis）是指血细胞的
生成过程。
造血干细胞在造血微环境中增殖、分化
为各类血细胞。 造血系统通过造血器官、造血干细胞、
造血调控因子等组成的复杂网络来维持
血液细胞的动态平衡的系统。
第一节 造血器官 第二节 造血微环境 第三节 造血干（祖）细胞及骨髓间质干细 胞 第四节 血细胞的发育与成熟 第五节 造血的调控
（一）骨髓微血管系统
骨髓微血管系统是造血微环境的重要组成部 分,其功能在于向造血组织输送营养物质，排 出代谢废物，从而有利于造血细胞的更新。