正文
造血干细胞的发现,最初是通过小鼠脾集落和体外细胞集落形成实验证实的(图4-14)。
(图4-14 脾集落生成实验)
造血祖细胞是由造血干细胞分化而来的分化方向确定的干细胞,也称定向干细胞。红细胞系造血祖细胞,在红细胞生成素(epo)作用下生成红细胞。粒细胞单核细胞系造血祖细胞,是中性粒细胞和单核细胞共同的祖细胞,在机体发生炎症时,炎症部位的巨噬细胞释放的白细胞介素1能刺激骨髓中这两种细胞的增殖和释放入血。巨核细胞系造血祖细胞,需在血小板生成素作用下形成巨核细胞集落,最终产生血小板。
3.血细胞发生过程的形态演变 血细胞的发育过程可分为三个阶段:原始阶段、幼稚阶段(分早、中、晚三期)和成熟阶段。其形态演变具有一定的规律:①胞体由大变小,但巨核细胞则由小变大。②胞核由大变小,红细胞的核最后消失,粒细胞的核由圆形逐渐变成杆状乃至分叶;但巨核细胞的核由小变大,呈分叶状。常染色质由多变少,核的着色由浅变深,核仁由明显渐至消失。③胞质由少变多,胞质嗜碱性逐渐变弱,但单核细胞和淋巴细胞仍保持嗜碱性;胞质内的特殊结构或蛋白成分,如粒细胞的特殊颗粒、红细胞的血红蛋白,均从无到有,逐渐增多。④细胞分裂能力从有到无,但淋巴细胞仍保持很强的潜在分裂能力。
红细胞系发生历经原红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞,后者脱去胞核成为网织红细胞,最终成为成熟红细胞。其形态学变化见表4-1,图4-15,图4-16,图4-17.
表4-1 红细胞发生过程的形态演变
发育阶段和名称 |
胞体 |
胞核 |
胞质 |
分裂能力 |
|||||||
大小(um) |
形状 |
形状 |
染色质 |
核仁 |
核质比 |
嗜碱性 |
着色 |
血红蛋白 |
|||
原始 |
原红细胞 |
14-22 |
圆 |
圆 |
细丝状 |
2-3 |
>3/4 |
强 |
墨水蓝 |
无 |
有 |
幼稚 |
早幼红细胞 |
11-19 |
圆 |
圆 |
粗粒状 |
偶见 |
>1/2 |
较强 |
墨水蓝 |
开始出现 |
有 |
中幼红细胞 |
10-14 |
圆 |
圆 |
粗块状 |
消失 |
约1/2 |
减弱 |
多染性 |
增多 |
弱 |
|
晚幼红细胞 |
9-12 |
圆 |
圆 |
致密块 |
消失 |
更小 |
弱 |
红 |
大量 |
无 |
|
成熟 |
网织红细胞 |
7-9 |
双凹圆盘状 |
无 |
微 |
红 |
大量 |
无 |
|||
红细胞 |
7.5 |
双凹圆盘状 |
无 |
无 |
红 |
大量 |
无 |
- 图4-15 红骨髓电镜照片,示红细胞成熟的4个阶段 (e1-原红细胞,e2-早幼红, e3-中幼红, e4-晚幼红). 随着细胞成熟,染色质逐步致密;随着血红蛋白的增加,胞质电子密度逐步增加;线粒体(m)逐步减少。 x11,000.
-
图4-16 (a)骨髓涂片示红系的几个阶段。p-原红细胞;b-早幼红;pe-中幼红;lpe-晚期中幼红;oe-晚幼红。wright染色,x1400; (b)血涂片示网织红细胞,煌焦油蓝染色,x1400
-
图4-17骨髓。左图:示不同发育阶段的红细胞(圈内);周围可见不同发育阶段的中性粒( △示)。品红-甲苯胺蓝染色( pararosaniline–toluidine blue ,pt). x400;右图:破折线圈内示红系发生。箭头处示成红细胞正脱去胞核。三角形箭头示有丝分裂的细胞。视野正中央可见巨核细胞。giemsa 染色。x400.
粒细胞系发生:三种粒细胞虽有各自的造血祖细胞,但它们的发育过程基本相同,都历经原粒细胞、早幼粒细胞、中幼粒细胞、晚幼粒细胞,进而分化为成熟的杆状核和分叶核粒细胞。其形态学变化见表4-2,图4-18,4-19,4-20,4-21.
表4-2 粒细胞发生过程的形态演变
发育阶段和名称
胞体
胞核
胞质
分裂能力
大小(um)
形状
形状
染色质
核仁
核质比
嗜碱性
着色
嗜天晴颗粒
特殊颗粒
原始
原粒细胞
11-18
圆
圆
细网状
2-6
>3/4
强
天蓝
无
无
有
幼稚
早幼粒细胞
13-20
圆
卵圆
粗网状
偶见
>1/2
减弱
淡蓝
大量
少量
有
中幼粒细胞
11-16
圆
半圆
网块状
消失
约1/2
弱
浅蓝
少
增多
有
晚幼粒细胞
10-15
圆
肾形
致密块
消失
<1/2
极弱
淡红
少
明显
无
成熟
杆状核粒细胞
10-15
圆
带状
粗块状
消失
>1/3
微
淡红
少
大量
无
分叶核粒细胞
10-15
圆
分叶
粗块状
消失
更小
无
淡红
少
大量
无
-
图4-18 粒细胞发育不同阶段颗粒成熟示意图。粒细胞发生过程中除了形态学改变外,还伴随着颗粒的变化。
图4-19 正常骨髓内的中幼粒细胞(过氧化物酶免疫电镜),可见过氧化物酶阳性的嗜天青颗粒(ag)和过氧化物酶阴性的特殊颗粒(sg). x15,000.
图4-20 骨髓涂片显示粒系主要的细胞:mb-原粒细胞;1-早幼粒;2-中幼粒;3-中幼粒晚期;4-晚幼粒;5-杆状核中性粒细胞;6-近成熟的中性粒细胞。早期阶段可见浅染的核仁(n)。插入图:em-嗜酸性中幼粒;emm-嗜酸性晚幼粒。这2个细胞可见染色深浅不一的特殊颗粒。还可见到成红细胞(oe)和淋巴细胞(l)。wright染色,x1400。
- 图4-21 骨髓显微照片,破折线右边示粒系发生。可见细胞胞质内有大而深染的嗜天青颗粒以及小而浅染的特殊颗粒,因而处于中幼粒阶段。破折线左边示红系发生,箭头示有丝分裂的细胞,三角形箭头示浆细胞。giemsa染色。x400.
单核细胞系发生: 单核细胞起源于粒细胞单核细胞系祖细胞,经原单核细胞( monoblast)、幼单核细胞(promonocyte)变成成熟的单核细胞。骨髓中单核细胞的储存量不多,一旦机体需要,幼单核细胞即加速分裂增殖以提供足量的单核细胞。单核细胞进人组织转变成巨噬细胞,其寿命从数月至数年不等,约有10%的巨噬细胞仍能复制dna并有增殖能力。
淋巴细胞系发生:淋巴细胞发生和形态演变 淋巴细胞起源于淋巴系祖细胞,又称淋巴干细胞。一部分淋巴干细胞迁人胸腺后,发育成早期胸腺细胞,继血增殖,开始出现t抗原受体,且渐表达cd4和cd8抗原。其中有95%的胸腺细胞凋亡,仅有5%的胸腺细胞经选定继续分化,进一步成熟为处女型t细胞。
胸腺培养的处女型t细胞经血液运输至周围淋巴器官和淋巴组织。另一部分淋巴干细胞在骨髓微环境中先分化成前b细胞,经儿次分裂后胞质内已开始合成膜抗体分子,继续分裂成为处女型b细胞,处女型b细胞经血液循环迁移到周围淋巴器官和淋巴组织,形成单克隆细胞群。此外,还可在抗原的刺激下出现小淋巴细胞母细胞化和单株增殖过程,形成单克隆细胞群。淋巴细胞在增殖、分化过程中形成多种淋巴细胞亚群,这些亚群的形态结构变化小明显,主要表现为细胞膜抗体标志及其功能状态的变化。一部分淋巴性造血干细胞经血流进入胸腺皮质,分化为t细胞,一部分在骨髓内发育为b细胞和nk细胞。
巨核细胞-血小板系发生:原巨核细胞经幼巨核细胞,发育为巨核细胞。巨核细胞为8~32倍体,体积很大,呈不规则形,核大呈分叶状,胞质含大量血小板颗粒。巨核细胞的膜内陷形成分隔小管,将胞质分隔成许多小区,小区脱落后成为血小板。图4-22,23,24,25.
图4-22 红骨髓血窦示意图:巨核细胞的突起穿过血窦壁,释放血小板至血窦内。成熟的红细胞、白细胞变形进入血窦。
图4-23 巨核细胞电镜照片。n-细胞核;g-血小板颗粒;d-分隔小管。 x10,000.
图4-24 骨髓涂片示巨核细胞。(a) mb-原巨核细胞(胞质噬碱性强);(b) m-巨核细胞(体积更大,胞质噬碱性稍弱)。 wright染色,x1400
图4-25 红骨髓切片示巨核细胞各阶段 (1-原巨核细胞,2,3-幼巨核细胞;4-成熟巨核细胞), 脂肪细胞(*)和血窦(△示)。pt染色,x200。