6-电离辐射对造血系统的作用
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4）90％以上处于G0期，强劲的增殖潜能。
造血器官中干细胞数量比较
造血组织
红骨髓 肝脏 脾脏
胚胎（4-5个月） 成体
7.8 × 105 6.0 × 106 6.0 × 105
4.4 × 107 25 1.0 × 106
2.造血祖细胞(hemopoietic progenitor cell)
• 造血干细胞
第六章 电离辐射对造血系统的作用
第一节
造 血 系 统 正常结构与 功能
一、造血的发育
• 来源：胚外中胚层的间充质细胞
1、卵黄囊造血
• 迁徙： 卵黄囊（2W）→肝脏（6W），脾（12W）→骨（4月 后）（定居）
• 卵黄囊造血时期主要是红系造血；粒系和巨核系细 胞很少。
2、肝脏造血
• 妊娠40天以后，卵黄囊造血趋向衰竭，肝脏开始 造血，称第二代造血。
• 晚期阶段：即成熟血细胞贮存、释放阶段，造血 微环境主要在组织水平参与调控。
细胞因子
➢是HIM的重要造成；
➢体内存在着正、负调控因子的调节网络；
➢分类：
1.集落刺激因子(coloby stimulating factor,CSF) 凡能够刺激某种细胞集落生长者，包括M-CSF、G-CSF、 EPO等；
• 具有高度自我维持或自我更新能力，进一步分化为各系 祖细胞潜能的低分化细胞。
• 分为：全能、多潜能、多能干细胞等。
特点
1)低分化细胞；主要存在于造血组织，少数在外周血 (1%)；
2）具有多向分化潜能，在适宜环境下，可向各类成熟血 细胞分化，产生和分化为各种血细胞；
3）具有自我更新能力，产生与亲代相同的子代造血干细 胞；
四、血细胞的更新系统
(blood renewal system)
• 粒系细胞： 祖细胞→原粒→早幼粒→中幼粒→晚幼粒 →杆状核 →多叶核→成熟
造血祖细胞 各系幼稚血细胞
• 分为：红系、粒系、巨核和淋巴系造血祖细胞等。
• 分化途径及条件见下图：
三、造血微环境
(hemopoietic inductive microenviroment, HIM)
• 造血组织和器官内：支持造血干细胞定居、增殖 和分化的微小区域；
• 分细胞性、细胞外以及细胞因子； • 不同组织、不同性质者支持不同种类的造血。
4.干细胞生长因子(stem cell growth
factor,SCGF) 协同其他造血因子刺激造血细胞增殖，在早期HSC发 育中起重要作用。
5.基质细胞衍生因子(stromal cell derived
factor, SDF) 对HSC的黏附和迁移性能，特别是对HSC的归巢具非 常重要作用；同时，对造血细胞的增殖具刺激作 用；还可以和多种细胞因子对造血细胞起协同作用。
• 3、体外复制不同的HIM条件，可获得不同系列 的造血祖细胞集落；
• 4、造血系统损伤和恢复过程中都伴有HIM结构 和功能的变迁。
造血微环境的调节
• 血细胞生成的早期阶段，即造血干细胞阶段，造 血微环境主要在细胞水平给以调节。
• 中间阶段：即造血祖细胞和稍后阶段，主要在分 子水平进行造血微环境调节。
细胞性基质：
是造血组织中非造血实质细胞的细胞成份。是在 细胞水平调控造血的基础。包括：网状细胞、成 纤维细胞、巨噬细胞、血窦内皮细胞和脂肪细胞 等。
基质干细胞（骨髓间充质干细胞）。
不仅参与构成造血细胞生存、生长的微环境，且 其干细胞在特定条件下和特异因子的诱导下，可 向各类基质细胞、内外中胚层由来组织转化。意 义重大。
2.趋化因子(chemotactic factor, CF) 具有趋化特殊类型细胞并参与免疫及变态反应的细胞 因子超家族。对多种细胞具趋化作用且对造血细胞具 有调控作用。
3.血管内皮细胞刺激因子(vascular endothelial
cell stimulating factor) 部分对早期HSC有调控作用：诱导早期造血细胞向内 皮细胞分化、与造血生长因子协同、动员内皮细胞与 骨髓造血干细胞进入血循环并参与外周血管形成以及 抑制造血细胞凋亡等。
造血基质细胞种类繁多、功能复杂。它们既可通 过细胞与细胞间近距离进行诱导影响；又能通过 分泌释放体液因子作用于造血干祖细胞的增殖及 分化。
细胞外基质(extracellular matrix，ECM) ：
构成：糖蛋白、蛋白多糖和胶原等；
胶原：HIM主要大分子，供造血细胞黏附； 蛋白多糖：供造血因子黏附等。
4、骨髓造血
• 妊娠5周开始，胚胎4个月后，肝脾造血功能明 显减弱，骨髓成为体内最主要的造血器官。
二、造血器官与实质细胞
Байду номын сангаас造血器官
• 骨髓：红
黄
造血索，内分各细胞系造血区
• 胸腺：13～15岁，最重；30岁后萎缩 • 脾：胚胎‹5月，造血；以后免疫为主 • 淋巴结：散在分布
造血实质细胞
1.造血干细胞
• 肝脏造血主要以红系为主，粒系次之：
• 原因： ①胚胎需要红细胞运送氧以满足迅速发育的需要 ②母体可以代为执行免疫功能，胎儿并不亟需粒 系细胞。
3、脾脏造血
• 在肝脏造血时期，人胚胎约12周开始，脾也开 始造血，生成红系细胞、粒系细胞和淋巴系细 胞等。
• 生成粒系细胞的功能持续时间短，红系保持到 出生前，淋巴系造血维持终生。
功能：细胞外基质主要由糖蛋白、蛋白多糖和胶 原组成。它们积极参与造血细胞生长、分化、粘 附、移动以及增殖的调控过程。甚至有人提出细 胞外基质是造血微环境的核心。
造血微环境的功能与特点
• 1、HIM的发育是个体发育和种属进化中或造血 组织损伤后重建时造血干细胞种植的前提；
• 2、HIM的诱导是影响造血干细胞向不同方向分 化的条件；
➢造血因子的结构和功能特性
• 1、多为低分子量的糖蛋白家族，分子量多介于10～ 80KD；
• 2、信息含量丰富，构象特征明显，一个氨基酸残基的改 • 变即导致功能改变； • 3、主要作用方式为旁分泌和自分泌； • 4、作用灵敏，有效浓度为10-12Mol/L； • 5、通过靶细胞表面受体，影响细胞的增殖分化； • 6、作用有相对的系专一系和阶段性 • 7、刺激因子间有协同作用； • 8、同一细胞因子的多源性、多能性、多靶性和不同细胞 • 因子的同源性、同功性和同靶性并存； • 9、形成反馈系统和调控网络。
造血器官中干细胞数量比较
造血组织
红骨髓 肝脏 脾脏
胚胎（4-5个月） 成体
7.8 × 105 6.0 × 106 6.0 × 105
4.4 × 107 25 1.0 × 106
2.造血祖细胞(hemopoietic progenitor cell)
• 造血干细胞
第六章 电离辐射对造血系统的作用
第一节
造 血 系 统 正常结构与 功能
一、造血的发育
• 来源：胚外中胚层的间充质细胞
1、卵黄囊造血
• 迁徙： 卵黄囊（2W）→肝脏（6W），脾（12W）→骨（4月 后）（定居）
• 卵黄囊造血时期主要是红系造血；粒系和巨核系细 胞很少。
2、肝脏造血
• 妊娠40天以后，卵黄囊造血趋向衰竭，肝脏开始 造血，称第二代造血。
• 晚期阶段：即成熟血细胞贮存、释放阶段，造血 微环境主要在组织水平参与调控。
细胞因子
➢是HIM的重要造成；
➢体内存在着正、负调控因子的调节网络；
➢分类：
1.集落刺激因子(coloby stimulating factor,CSF) 凡能够刺激某种细胞集落生长者，包括M-CSF、G-CSF、 EPO等；
• 具有高度自我维持或自我更新能力，进一步分化为各系 祖细胞潜能的低分化细胞。
• 分为：全能、多潜能、多能干细胞等。
特点
1)低分化细胞；主要存在于造血组织，少数在外周血 (1%)；
2）具有多向分化潜能，在适宜环境下，可向各类成熟血 细胞分化，产生和分化为各种血细胞；
3）具有自我更新能力，产生与亲代相同的子代造血干细 胞；
四、血细胞的更新系统
(blood renewal system)
• 粒系细胞： 祖细胞→原粒→早幼粒→中幼粒→晚幼粒 →杆状核 →多叶核→成熟
造血祖细胞 各系幼稚血细胞
• 分为：红系、粒系、巨核和淋巴系造血祖细胞等。
• 分化途径及条件见下图：
三、造血微环境
(hemopoietic inductive microenviroment, HIM)
• 造血组织和器官内：支持造血干细胞定居、增殖 和分化的微小区域；
• 分细胞性、细胞外以及细胞因子； • 不同组织、不同性质者支持不同种类的造血。
4.干细胞生长因子(stem cell growth
factor,SCGF) 协同其他造血因子刺激造血细胞增殖，在早期HSC发 育中起重要作用。
5.基质细胞衍生因子(stromal cell derived
factor, SDF) 对HSC的黏附和迁移性能，特别是对HSC的归巢具非 常重要作用；同时，对造血细胞的增殖具刺激作 用；还可以和多种细胞因子对造血细胞起协同作用。
• 3、体外复制不同的HIM条件，可获得不同系列 的造血祖细胞集落；
• 4、造血系统损伤和恢复过程中都伴有HIM结构 和功能的变迁。
造血微环境的调节
• 血细胞生成的早期阶段，即造血干细胞阶段，造 血微环境主要在细胞水平给以调节。
• 中间阶段：即造血祖细胞和稍后阶段，主要在分 子水平进行造血微环境调节。
细胞性基质：
是造血组织中非造血实质细胞的细胞成份。是在 细胞水平调控造血的基础。包括：网状细胞、成 纤维细胞、巨噬细胞、血窦内皮细胞和脂肪细胞 等。
基质干细胞（骨髓间充质干细胞）。
不仅参与构成造血细胞生存、生长的微环境，且 其干细胞在特定条件下和特异因子的诱导下，可 向各类基质细胞、内外中胚层由来组织转化。意 义重大。
2.趋化因子(chemotactic factor, CF) 具有趋化特殊类型细胞并参与免疫及变态反应的细胞 因子超家族。对多种细胞具趋化作用且对造血细胞具 有调控作用。
3.血管内皮细胞刺激因子(vascular endothelial
cell stimulating factor) 部分对早期HSC有调控作用：诱导早期造血细胞向内 皮细胞分化、与造血生长因子协同、动员内皮细胞与 骨髓造血干细胞进入血循环并参与外周血管形成以及 抑制造血细胞凋亡等。
造血基质细胞种类繁多、功能复杂。它们既可通 过细胞与细胞间近距离进行诱导影响；又能通过 分泌释放体液因子作用于造血干祖细胞的增殖及 分化。
细胞外基质(extracellular matrix，ECM) ：
构成：糖蛋白、蛋白多糖和胶原等；
胶原：HIM主要大分子，供造血细胞黏附； 蛋白多糖：供造血因子黏附等。
4、骨髓造血
• 妊娠5周开始，胚胎4个月后，肝脾造血功能明 显减弱，骨髓成为体内最主要的造血器官。
二、造血器官与实质细胞
Байду номын сангаас造血器官
• 骨髓：红
黄
造血索，内分各细胞系造血区
• 胸腺：13～15岁，最重；30岁后萎缩 • 脾：胚胎‹5月，造血；以后免疫为主 • 淋巴结：散在分布
造血实质细胞
1.造血干细胞
• 肝脏造血主要以红系为主，粒系次之：
• 原因： ①胚胎需要红细胞运送氧以满足迅速发育的需要 ②母体可以代为执行免疫功能，胎儿并不亟需粒 系细胞。
3、脾脏造血
• 在肝脏造血时期，人胚胎约12周开始，脾也开 始造血，生成红系细胞、粒系细胞和淋巴系细 胞等。
• 生成粒系细胞的功能持续时间短，红系保持到 出生前，淋巴系造血维持终生。
功能：细胞外基质主要由糖蛋白、蛋白多糖和胶 原组成。它们积极参与造血细胞生长、分化、粘 附、移动以及增殖的调控过程。甚至有人提出细 胞外基质是造血微环境的核心。
造血微环境的功能与特点
• 1、HIM的发育是个体发育和种属进化中或造血 组织损伤后重建时造血干细胞种植的前提；
• 2、HIM的诱导是影响造血干细胞向不同方向分 化的条件；
➢造血因子的结构和功能特性
• 1、多为低分子量的糖蛋白家族，分子量多介于10～ 80KD；
• 2、信息含量丰富，构象特征明显，一个氨基酸残基的改 • 变即导致功能改变； • 3、主要作用方式为旁分泌和自分泌； • 4、作用灵敏，有效浓度为10-12Mol/L； • 5、通过靶细胞表面受体，影响细胞的增殖分化； • 6、作用有相对的系专一系和阶段性 • 7、刺激因子间有协同作用； • 8、同一细胞因子的多源性、多能性、多靶性和不同细胞 • 因子的同源性、同功性和同靶性并存； • 9、形成反馈系统和调控网络。