造血细胞分化与成熟过程

（一）造血干细胞（hematopoietic stem cell）

造血干细胞起源于人胚卵黄囊血岛（受精后第2周末），经血流迁入胚肝。3～6个月龄的胎肝脏是主要的造血器官，含较多造血干细胞（因此可用分离的胎肝造血细胞治疗再生障碍性贫血等血液病）。出生后的造血干细胞主要存在于红骨髓（约占骨髓有核细胞0.3%～0.4%），其次是脾和淋巴结，外周血含量极少。造血干细胞很小（直径6～8μm），圆形，表面光滑，胞质很少，核异染色质多，核仁不明显，胞质内含大量游离核糖体和少量线粒体。

造血干细胞是生成所有血细胞的原始细胞，又称多能干细胞（multipotential stem cell）。造血是造血干细胞增殖、分化、发育成熟为不同成熟血细胞的过程。在特定微环境和特定因子调节下，造血干细胞增殖分化为各系列祖细胞（hematopoietic progenitor）。各系祖细胞已失去多向分化能力，是只能向一个或几个血细胞系定向分化的原始细胞，也称定向干细胞（committed stem cell）。造血干/祖细胞缺乏光镜识别特征。

造血干细胞的基本特点:①增殖潜能很强。一般生理状态下，多处于G0期（静止状态），在一定条件下可反复分裂、大量增殖;②多向分化能力。在不同因素作用下能分化形成不同祖细胞;③自我复制能力。分裂后的子代干细胞仍保留其原有特征，人体造血干细胞的数量因此可终身保持恒定。

（二）祖细胞

造血干细胞分化为不同祖细胞，各类祖细胞进而分化为具有不同形态的（因而可以辨认的）幼稚血细胞，即原红、原粒、原单核、原巨核和原淋巴细胞。祖细胞不能自我复制，须由造血干细胞增殖补充，其数量可用体外培养的细胞集落数测定。造血干细胞在红细胞生成素（EPO）等作用下形成红细胞集落（CFU-E，红系集落形成单位），在粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子等作用下形成粒系和单核系细胞集落（CFU-GM，粒-单系集落形成单位），在血小板生成素（TPO）等作用下形成巨核细胞集落（CFU-Meg，巨核系集落形成单位）。这些祖细胞进一步分化发育成光镜下可识别的各系血细胞。

（三）血细胞的分化阶段

血细胞发育增生是一个连续动态过程，分为原始、幼稚（又分早、中、晚3期）和成熟3个阶段。各分化阶段的血细胞呈现相应的形态变化(图2-13)。

1.红细胞的分化　包括原红细胞（proerythroblast）、早幼红细胞（或嗜碱成红细胞，basophilic erthroblast）、中幼红细胞（或多染性成红细胞，polychromatophilic erythroblast）、晚幼红细胞（或正成红细胞，normoblast），晚幼红细胞脱核后成为网织红细胞，最终发育为成熟红细胞。晚幼红细胞脱出的裸核被巨噬细胞吞噬，巨噬细胞为红细胞的发育提供铁质等营养物。由原红细胞分化为晚幼红细胞需3～4d。

2.粒细胞的分化　包括原粒细胞（myeloblast，最原始的粒细胞）、早幼粒细胞（promyelocyte，前髓细胞）、中幼粒细胞、晚幼粒细胞（metamyelocyte，后髓细胞），晚幼粒细胞成熟为杆状核粒细胞和分叶核粒细胞。自中幼粒细胞以后的分化阶段，DNA合成终止，细胞不再具有分裂能力。由原粒细胞分化为晚幼粒细胞需4～6d。杆状核粒细胞和分叶核粒细胞在骨髓中储存量很大，停留4～5d后释放入血;受刺激或炎症状态下，骨髓加速释放，外周血中成熟粒细胞骤然增多。

3.单核细胞的分化　包括原单核细胞（monoblast）、幼单核细胞(promonocyte)。幼单核细胞具有增殖能力（约40%处于增殖状态），成熟为单核细胞。单核细胞在骨髓中的储存量比粒细胞少，机体发生炎症或免疫功能活跃时，幼稚单核细胞加速增殖，产生多量单核细胞，但外周血中的单核细胞数量缓慢增多。

图2-13　造血干细胞向髓系和淋系分化发育过程模式图

4.血小板的分化　由原巨核细胞（megakaryoblast）分化为幼巨核细胞（promegakaryocyte），后者发育为成熟巨核细胞。成熟巨核细胞包括产板型和非产板型两种阶段，产板型巨核细胞的胞质脱落形成血小板。原巨核细胞分化为幼巨核细胞的过程中，由小变大，胞质由少变多并逐渐出现细小颗粒。胞核由小变大，由圆变为不规则。幼巨核细胞核经数次核内复制（可见分裂象，常为多极对称或不对称核分裂象），但胞体不分裂，形成巨核细胞。巨核细胞为多倍体细胞，常见8倍体和16倍体，少数为32倍体和64倍体。成熟巨核细胞形状不规则，直径50～70μm，核呈多个分叶，胞膜折叠为分界膜系统结构并将胞质分隔成迷宫样小区，一个小区为一个前体血小板，含10个左右血小板颗粒。骨髓内巨核细胞伸出细长胞质突起穿过血窦壁进入血窦内，胞质末端脱落形成成熟血小板进入血液。一个巨核细胞约生成2000个血小板。正常情况下，巨核细胞越大，胞质越丰富，形成的血小板越多;反之亦然。

5.淋巴细胞的分化　淋巴细胞在骨髓、淋巴结、胸腺或弥散于黏膜内的淋巴组织中分化，包括前驱、幼稚和成熟3个分化阶段。前体淋巴细胞存在于骨髓和胸腺，幼稚淋巴细胞存在于胸腺、淋巴结和黏膜内淋巴组织。淋巴细胞包括多种亚群，小淋巴细胞受抗原刺激后，呈现母细胞化（CD10+,非TdT+）。母细胞化（或转化性）淋巴细胞胞核中等大小、染色质匀细、浅染，核仁小或不明显。淋巴细胞亚群和处于不同转化阶段的淋巴细胞主要依靠其免疫学表型进行鉴别。