生物的成長伴隨著細胞的增殖,這是生命重要的基本特征之一。“增殖”是細胞通過有絲分裂進行復制的過程,其結果是細胞數量的增加。有絲分裂是血細胞增殖的主要形式。“分化”是細胞在基因的調控下,從一般向特殊演變,在此過程中,細胞內部結構的變化而失去某些潛力但同時又獲得新的功能。“成熟”是包含在整個發育過程中,其形態特征逐漸明確。“釋放”是終末細胞通過骨髓-血屏障進入血循環的過程。
一、血細胞的增殖
血細胞的增殖大致可分為四個階段(四個池):
(一)造血干細胞或祖細胞池:正常情況下,其95%以上處于靜止期。
(二)增殖池:指處于增殖周期的原始和幼稚細胞,根據細胞的發育和特征還可再分為不同的階段。
(三)成熟貯存池:指晚期階段的細胞,此時細胞不再合成DNA,已失去增殖能力屬非增殖細胞,其只能貯存而進一步成熟。
(四)功能池:指外周血中各類有功能的成熟細胞。
一般說來,一個原始細胞要經過4~5次分裂才進入成熟階段。如:一個原紅細胞發育為中幼紅細胞要經過4~5次增殖而產生16個或32個成熟紅細胞;原始粒細胞到中幼粒細胞大約4~5次分裂后產生16或32個晚幼粒細胞,晚幼紅細胞和晚幼粒細胞階段則失去了增殖能力。
原、幼細胞的增殖是對稱性的,DNA合成兩倍后一分為二個子細胞,子細胞仍可以增殖。但巨核細胞系則不同,僅巨核細胞祖細胞才有增殖能力,也就是說,巨核細胞的增殖全部在祖細胞階段。從原始巨核細胞起,不再進行細胞分裂。細胞中DNA可以連續成倍增殖,細胞核也成倍增加,每增殖一次,核就增大一倍,但細胞漿不分裂,故胞體逐漸增大,屬多倍體細胞。多數巨核細胞是16N(76%)和32N(16%)的巨核細胞,血小板在巨核細胞胞漿中產生,然后脫落進入血循環。
二、血細胞的發育和成熟
(一)血細胞的發育 血細胞的發育是連續性的,成熟是指由原始細胞經幼稚細胞發育為成熟細胞的過程。骨髓中血細胞分化、發育和成熟程序是:
造血干細胞經由多能干細胞(pluripotent stem cell)(包括髓系和淋巴干細胞)、各系祖細胞(precursor)階段而定向發育為各系原始細胞;此時其形態特征已可辨認。各系原始細胞進一步發育成熟為具有特定功能的終末細胞。
(二)血細胞的命名 骨髓造血細胞按所屬系列分為六大系統,各系依其發育水平分為原始、幼稚及成熟三個階段;紅系和粒系的幼稚階段又分為早幼、中幼和晚幼三個時期(圖1-4-1)。各系的發育順序是:
1.紅細胞系:原紅細胞、早幼紅細胞、中幼紅細胞、晚幼紅細胞、網織紅細胞、成熟紅細胞。
2.粒細胞系:原粒細胞、早幼粒細胞、中幼粒細胞、晚幼粒細胞、桿狀核粒細胞、分葉核粒細胞。其中也包括嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞。
3.淋巴細胞系:原淋巴細胞、幼淋巴細胞、淋巴細胞。
4.單核細胞系:原單核細胞、幼單核細胞、單核細胞。
5.巨核細胞系:原巨核細胞、幼巨核細胞、顆粒型巨核細胞、產板型巨核細胞、血小板。
6.漿細胞系(由骨髓B淋巴細胞受抗原刺激后轉化而來):原漿細胞、幼漿細胞、漿細胞。
外周血的分葉核粒細胞、嗜酸粒細胞、單核細胞可以不同的機制進入各種器官和組織;淋巴細胞可流向周圍淋巴器官,其是重要的免疫活性細胞;漿細胞產生抗體,發揮體液免疫的正向效應。
(三)血細胞發育成熟的一般規律 骨髓中細胞的種類和數量較多,在疾病情況下細胞形態可有不同的變異。因此。正確識別各系各階段血細胞是血液學檢驗的基礎,也是血液疾病診斷的實驗室依據。正常情況下每個細胞的形態結構特點是固有的,但細胞的階段是人為劃分的,所以,辯認處于中間階段的細胞一般可劃如下一階段。血細胞發育過程中有共同的形態學特征,其發育演變的一般規律見表1-4-1。
表1-4-1 血細胞發育過程中形態演變一般規律
項目 | 幼稚 原始 成熟 |
備注 |
細胞大小 | 大 小 | 原始粒細胞比早幼粒細 |
胞小,巨核細胞由小變大 | ||
核質比例 | 大 小 | |
核大小 | 大 小 | 成熟紅細胞核消失 |
核形態 | 園 凹陷 分葉 | 有的細胞不分葉 |
核染色質 | 細致 粗糙 | |
疏松 致密 | ||
核染色受色 | 淡紫色 深紫色 | |
核膜 | 不明顯 明顯 | 淋巴細胞核膜較明顯 |
核仁 | 有 無 | |
胞質量 | 少 多 | 小淋巴細胞較少 |
胞質顏色 | 藍(嗜堿) 紅(嗜酸)或天藍 淺藍 | |
胞質顆粒 | 無 少 多 | 粒細胞分為三種顆粒小淋巴細胞無顆粒 |