造血组织的发生

（一）造血组织发生简述

造血组织或造血器官起源于间胚叶或间叶组织，包括骨髓、淋巴结、脾和胸腺。胎儿期的造血器官还包括胎儿肝。骨髓主要与髓（粒-单核）系、红系和巨核系细胞生成有关，而淋巴结、脾和胸腺统称淋巴组织（其他还包括扁桃体、胃肠黏膜、呼吸道黏膜和皮肤等结外淋巴组织），主要与淋巴系细胞生成有关。胎儿肝是过渡的造血器官，出生后正常时不造血。造血组织的发生是指受精卵形成后，从卵黄囊囊内壁（血窦内）出现原始血细胞开始至胎儿出生前，髓系与淋系造血细胞在相应的造血器官延续交（接）替生成、分化、发育成熟。其过程既是连续的，又有重叠更替。人体的造血可分为胎儿造血与出生后造血两个阶段。胎儿造血又分为卵黄囊造血、肝造血和骨髓造血3个期。与此同时，淋巴结、脾和胸腺也发生相应的造血变化。胎儿出生后，由于环境发生复杂的变化，人一生中上述造血器官的造血功能或组织形态也在不断地变化，故归入出生后造血期。

1.卵黄囊造血期　受精卵形成约21天后（胚胎长2.25～5mm），卵黄囊的中胚层细胞开始有原始血细胞形成，岛状或散在分布，形似巨大原红细胞（但不能发育成熟）。53天，胚囊内壁组织中有嗜酸胞质的中晚幼红细胞（图2-1）,但光镜下未见粒系细胞和巨核系细胞。

2.肝脏造血期　胎龄2个月至出生前。当胚胎长到19～28mm，卵黄囊内的幼稚血细胞已陆续迁徙入肝;或胎儿肝内的造血干细胞分化为各种造血细胞。笔者对6个月胎龄肝做冷冻切片免疫组化，CD15、CD71、GPA、CD41染色显示肝窦内充满CD71（+）和GPA(+)幼稚红细胞。汇管区周围较多CD15（+）粒细胞，CD41（+）巨核细胞散在于肝窦内，总体上以红系造血细胞更显著。胎龄4～5个月时为造血高峰期，出生前造血功能最低(图2-2、2-3)。胎肝含较多干细胞、祖细胞和某些造血调节因子。

图2-1　53天胚胎卵黄囊内壁红系造血细胞（石蜡包埋切片，HE染色）

注:囊内壁组织中有嗜酸胞质的幼稚红细胞;造血细胞主要为幼稚红系细胞，未见粒系和巨核系细胞
B.A图放大;C.B图放大;D.C图放大

图2-2　6个月胎肝造血细胞（石蜡切片，HE染色)

图2-3　8个月胎肝造血细胞（石蜡切片，HE染色）

3.骨髓造血期　胎龄4个月时，骨髓开始有红、粒、巨核三系造血细胞，至胎龄8个月，骨髓造血已接近婴儿期骨髓形态与功能的改变（图2-4）。人体终身造血功能由骨髓承担。3岁前的骨髓均为造血细胞，基本上无脂肪细胞。5岁左右，始有脂肪细胞增生。随着年龄增大，骨髓造血组织逐渐萎缩。骨髓萎缩从管状骨开始，全身骨髓造血细胞向心性减少、脂肪细胞向心性增多。

骨髓是人体出生后的主要造血器官，又是B淋巴细胞主要分化发育场所，或B淋巴细胞的早期的中枢淋巴器官。

幼儿和儿童骨髓的粒、红、巨核、单核、淋巴细胞处于增生发育过程，原始和早幼阶段细胞比例较高，有部分血胚细胞或原始细胞（hematogone）形似淋巴母细胞，但染色质较致密、无核仁。胞质少，淡染，无颗粒。相当于骨髓前体B细胞（precursor B-cell）（图2-5）;该细胞的早期型（血胚细胞Ⅰ期）表达TdT、CD34、CD10和CD19（图2-6），较成熟型(血胚细胞Ⅱ期) 呈TdT和CD34阴性。婴幼儿骨髓活检免疫组化检测Ki-67阳性细胞可达90%以上，血胚细胞TdT、CD34、CD10和CD19阳性细胞占5%～15%，而正常成人血胚细胞低于5%，在儿童尤其注意不要误认为肿瘤性增生。血胚细胞在骨髓组织中总是呈散在分布的。

4.脾脏　属于外周淋巴器官。胎龄10周后，脾脏开始有红系细胞散在分布，不同胎龄脾脏通过免疫组化可检测到少量的MPO（粒系）、GPA（红系）、CD42b（巨核系）和lysozyme（单核系）阳性造血细胞散在或灶性分布。但5个月后脾脏主要生成淋巴细胞和单核细胞（图2-7）。胎儿脾脏不见次级滤泡，由生发中心前B1细胞构成原始滤泡（初级滤泡）。

图2-4　8个月胎龄骨髓造血细胞（塑料包埋切片，HE染色）

注:A.①软骨;②骨小梁;B.小梁间血窦扩张充血;C.粒、红、巨核三系细胞增生

图2-5　幼儿骨髓活检原始血细胞(或血胚细胞)（石蜡切片，HE染色）

图2-6　少量原始血细胞TdT阳性,呈散在分布(同图2-5切片，SPA免疫组化法)

5.淋巴结　胚胎3个月末形成淋巴小结（原始或初级滤泡），可见幼稚红系细胞。淋巴结属于外周淋巴器官。4个月后主要生成淋巴细胞（B1细胞，及部分T细胞）。出生后，因受环境因素影响并接受外来抗原刺激，淋巴结结构逐步发育完全，初级淋巴滤泡增生扩大，可出现有生发中心的次级滤泡（图2-8～2-10）。

6.胸腺　属于中枢淋巴器官，是T细胞发生、分化和发育的主要部位。2个半月胚胎胸腺皮质已有淋巴细胞生成。出生前胸腺结构已发育完善，在胸骨后呈上小下大的类三角形。镜下见由很多小叶组成，被膜和小叶间为疏松结缔组织。根据分化发育程度不同，小叶由外向内依次分为:①浅皮质（早期T细胞，Ⅰ期）区，表达T祖细胞抗原CD38;②深皮质(中期T细胞,Ⅱ期)区，表达CD1a，CD4和CD8共表达;③髓质(成熟T细胞,Ⅲ期)区，表达CD4或CD8及成熟T细胞标记（图2-11）。笔者经冷冻切片免疫组化MPO、CD15、CD71和GPA染色显示幼稚粒细胞分布在胸腺包膜下或小叶间区。含少量静息的小B淋巴细胞，病理状态下胸腺可形成淋巴滤泡。

图2-7　6个月胎儿脾脏，初级滤泡形成（A），未见造血岛（B）(石蜡切片，HE染色)

注:图B为图A放大，可见散在几个红系造血细胞

图2-8　淋巴结结构模式图

注:①被膜下窦;②滤泡间窦;③套区或帽区;④明区;⑤暗区;⑥副皮质区;⑦淋巴滤泡;⑧髓索;⑨生发中心;⑩动脉;静脉;毛细血管后静脉;毛细血管;输入淋巴管;包膜;小梁;网状纤维;网状细胞;髓窦;输出淋巴管（自文献1）

图2-9　淋巴结组织结构（石蜡切片，HE染色）

注:①皮质;②副皮质;③髓质;④初级滤泡;⑤次级:滤泡;⑥包膜

图2-10　淋巴结局部组织结构:石蜡切片HE染色

注:①套区;②生发中心（A亮区和B暗区）;③滤泡间;④包膜;⑤副皮质区;⑥皮质区

图2-11　正常胸腺组织结构（石蜡切片，HE染色）

注:①胸腺小叶;②浅皮质;③深皮质;④髓质;⑤小叶间疏松结缔组织

7.结外淋巴组织　包括扁桃体、胃肠道和呼吸道黏膜、皮肤等处的淋巴组织，生成淋巴细胞，胎儿期淋巴组织增生不明显，主要是出生后形成。

8.出生后造血　粒（包括单核）、红、巨核三系细胞的发生、分化和发育全部过程，以及部分淋巴细胞的发生（生成全部干、祖阶段B细胞和部分T细胞）都在骨髓完成。由于造血微环境的特殊性，所有髓外造血细胞的功能不能替代骨髓生成成熟造血细胞。髓外造血为无效造血。

造血与淋巴组织发生过程见图2-12。

图2-12　胎儿期造血与淋巴组织发生过程

（二）骨髓组织的发生与功能特点

骨髓造血组织来源于间叶组织，是由造血细胞和造血微环境组成的复合结构。造血微环境具有保存、维持造血干细胞自我更新，促进祖细胞或前体血细胞分化和成熟的功能。造血细胞最终发育为成熟的红细胞、粒细胞、血小板、淋巴细胞和巨噬细胞等。各种血细胞都有一定寿命，红细胞平均寿命为120d，各种白细胞生存期由几天至几年不等。骨髓不断生成新的血细胞以补充血细胞的衰老和死亡，维持血液中细胞数量和质量的稳定。

1.造血细胞的发生　造血干细胞最早出现在胚胎卵黄囊壁的动脉-性腺-中肾发育区，形成血岛。在胚胎的不同发育阶段，造血干细胞分别迁移至脾、胸腺、肝和网膜等处，形成造血组织。于胚胎发育后期，造血干细胞最终迁移至骨髓，形成骨髓造血器官，产生红系、粒-单核系和巨核系细胞，构成骨髓的主要成分。部分造血干细胞迁移至脾和淋巴结等淋巴器官，形成淋巴组织，产生淋巴细胞。

造血细胞是一组异质性细胞，在骨髓中构成一个动态分化池。造血干细胞（或称多能干细胞）归巢能力强，具有自我保存、更新和分化能力，形态上与母细胞或原始细胞难以区分，可根据其具有集落形成单位（colony-forming units,CFU）的能力和所表达的相关蛋白进行鉴别。最早的造血干细胞呈CD34阳性、CD38和HLA-DR阴性，可低表达CD117，缺乏特异系列标志。骨髓造血干细胞数量很少，仅占骨髓有核细胞总数的1/20000，而且绝大部分处于静息状态，只有很少细胞处于分化过程或活化阶段。随着造血干细胞的发育，自我更新能力降低，分化能力增强，呈现一系列特征性免疫表型[例如限制性造血干细胞除表达CD34外，开始表达CD38或（和）HLA-DR]。

2.骨髓间质的发生　骨髓间质和造血干细胞同时来源于多能干细胞，间质干细胞和造血干细胞为互相刺激，互相促进，互相依存，共同完成造血功能。骨髓间质细胞也是一组异质性细胞，主要包括脂肪细胞、纤维母细胞样细胞、内皮细胞和骨内膜细胞等。骨髓间质细胞与细胞外基质构成完整的纤维血管网，并具有趋化和维持造血干/祖细胞存在的功能。不同间质细胞合成、分泌大量细胞因子和一系列蛋白并相互作用，调节造血细胞的增殖和分化。

骨髓间质细胞、细胞外基质、各种黏附分子和造血调控因子共同构成了复杂的调节网络或造血微环境(表2-1～2-3)。

表2-1　骨髓中的主要细胞外基质成分

表2-2　主要黏附分子家族

表2-3　造血调控因子

注:GM-CSF.granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，粒-巨噬细胞集落刺激因子;G-CSF.granulocyte colony-stimulating factor粒细胞集落刺激因子;M-CSF(CSF-1).macrophage colony-stimulating factor，巨噬细胞集落刺激因子;EPO.erythropoietin，促红细胞生成素;TPO.thrombopoietin，血小板生成素;steel factor.灰因子，c-kit配体;IL.interleukin，白介素;TGF.transforming growth factor，转化生长因子;TNF，tumor necrosis factor，肿瘤坏死因子;PGE.platelet granule extract,血小板颗粒提取物;lactoferrin.乳铁蛋白