血液与血发生

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1 血液与血细胞发生 (Blood and Haemopoiesis ) 周莉教授 吉林大学白求恩医学院 组织胚胎学教研室

2 一 血液 (blood) 组成 : 血细胞 (RBC WBC) 血小板和血浆血浆 (plasma):90% 水, 其余是血浆蛋白功能 : 循环液体, 保持机体适宜内环境血象 : 血细胞的形态 数量 比例和血红蛋白含量的测定称为血象 血清 (serum):

3 血细胞的分离

4 血细胞分类和正常值 (Wright 或 Giemsa 染色 ) 红细胞 (3.5~5.5) /L 中性粒细胞 50%~70% 嗜酸性粒细胞 0.5%~3% 血细胞 白细胞 嗜碱性粒细胞 0~ 1% (4~ /L) 淋巴细胞 20~30%, 单核细胞 3~8% 血小板 (100~ /L )

5 ( 一 ) 红细胞 (erythrocyte, red blood cell) LM:7.5μm, 双凹圆盘状, 这种形态使它具有较大的表面积, 有利气体交换 新鲜单个红细胞为黄绿色, 大量红细胞呈猩红色, 成熟的红细胞无核 无细胞器, 胞质内充满大量的血红蛋白 (hemoglobin, Hb) 血红蛋白是含铁的蛋白质, 具有结合和运输 O2 和 CO2 的功能

6 红细胞和血小板 (SEM)

7 红细胞的叠连

8 红细胞 (LM)

9 血红蛋白 (Hemoglobin, Hb) 血红蛋白 : 血红蛋白含量, 男性 :120~150g/L, 女性 :105~135g/L 红细胞的特性 :1 弹性和可缩性 ;2 无氧酵解产生 ATP; 3 溶血 ; 4 细胞膜糖蛋白的糖链具有 ABO 血型抗原 ;5 细胞膜内侧有血影蛋白 (spectrin) 和肌动蛋白, 构成细胞骨架 网织红细胞 (reticulocyte): 残留核糖体, 总数 : 成人 0.5%~1.5% 新生儿可达 3%-6%, 意义 红细胞寿命 :120 天

10 红细胞的可塑性

11 红细胞骨架蛋白

12 网织红细胞

13 ( 二 ) 白细胞 (leukocyte, white blood cell) 无色有核球形细胞, 可变形运动穿过毛细血管进入周围组织, 发挥其防御和免疫功能 白细胞数量变化的临床意义 : 白细胞在光镜下的分类 : 有粒白细胞 ( 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞 ) 无粒白细胞 ( 单核细胞和淋巴细胞 )

14 白细胞模式图 (LM)

15 1. 中性粒细胞 (neutrophilic granulocyte, neutrophil) 占白细胞总数的 50%~70% LM: 直径 10μm~12μm, 核染色质呈块状, 色深 杆状核或分叶核, 一般分 2~5 个叶, 核分叶越多, 表明细胞越近衰老 正常情况下杆状核约占粒细胞总数的 5%~10% 核左移, 核 右移的临床意义 胞质粉红色, 含有许多细小的淡紫色颗粒

16 中性粒细胞 (LM)

17 中性粒细胞 (TEM)

18 EM: 可分两种颗粒 :1 嗜天青颗粒, 是一种溶酶 体, 圆形, 电子密度高, 含有酸性磷酸酶 过氧化物酶等, 能消化分解吞噬的异物 2 特殊颗粒 : 哑铃形或椭圆形, 中等电子密度, 内含吞噬素 溶菌酶等 吞噬素具有杀菌作用, 溶菌酶能溶解细菌表面的糖蛋白 功能 : 具有活跃的变形运动和吞噬功能, 在机体内起着重要的防御功能 存活时间 : 血液中 6-7h, 组织中 1-3 天

19 2. 嗜酸性粒细胞 (eosinophilic granulocyte, eosinophil) LM: 直径为 10~15μm, 核常为 2 叶, 胞质内充满粗大的 均匀的嗜酸性颗粒 EM: 颗粒呈椭圆形, 有膜包被, 内含电子密度高的方形或长方形结晶体 颗粒内含 : 酸性磷酸酶, 过氧化物酶 酶体 芳基硫酸酯酶, 组胺酶, 也是一种溶

20 嗜酸性粒细胞 (LM)

21 嗜酸性粒细胞 (TEM)

22 功能 : 1 减轻过敏反应 2 杀灭寄生虫 当患过敏性疾病或寄生虫疾病时, 血液中嗜酸性粒细胞数量增加 寿命 : 血液中停留数小时, 在组织中可存活 8~12 天

23 3. 嗜碱性粒细胞 (basophi1ic granulocyte, basophil) LM: 球形, 直径 10~12μm 胞核不规则, 分叶或呈 S 形, 着色较浅, 常被胞质内的嗜碱性颗粒所掩 盖 颗粒大小不等, 分布不均, 被染成蓝紫色 EM: 颗粒电子密度高, 呈圆形或椭圆形, 有膜包 绕, 内含肝素 组胺等, 细胞基质内有白三烯 功能 : 参与过敏反应 寿命 : 在组织中存活 12~15 天

24 嗜碱性粒细胞 (LM)

25 嗜碱性粒细胞 (TEM)

26 4. 淋巴细胞 (lymphocyte) LM: 一般为圆形或椭圆形, 大小不等 分为小 中 大淋巴细胞, 其中小淋巴细胞数量最多 胞核圆形, 一侧常有小凹陷, 核大, 染色质致密呈块状 胞质很少, 染成天蓝色 EM: 胞质内的主要成分是游离核糖体, 含少量嗜天青颗粒 ( 无过氧化物酶 ) 功能 : 根据它们的发生部位 表面特征 寿命长短和免疫功能不同分为 :T 细胞 B 细胞和 NK 细胞

27 小淋巴细胞 (LM and TEM)

28 淋巴细胞 (TEM)

29 5. 单核细胞 (monocyte) LM: 是白细胞中体积最大的细胞, 直径 14~ 20μm, 圆形或椭圆形 胞核呈卵圆形, 肾形 马蹄形或不规则形, 核常偏位, 核染色质细而分散, 故着色浅 胞质弱嗜碱性, 染成灰蓝色, 含有许多细小的嗜天青颗粒 ( 含过氧化物酶 ) EM: 细胞表面有皱褶 伪足和微绒毛, 胞质内有许多吞噬泡, 线粒体, 粗面内质网和溶酶体样结构

30 单核细胞 (LM)

31 大淋巴细胞与单核细胞 (LM)

32 单核细胞 (TEM)

33 功能 : 单核细胞进入结缔组织后分化为巨噬细胞, 进入肝则成为 Kupffer 细胞, 进入神经组织则成为小胶质细胞等 在体内不同的微环境内, 形态和功能亦不完全相同 寿命 :2 个月或更长

34 ( 三 ) 血小板 (blood platelets) 又称血栓细胞 (thrombocyte), 是骨髓中巨核细胞胞质脱落下来的小块, 故无细胞核, 表面有完整的细胞膜 LM: 直径 2μm~4μm, 呈双凸圆盘状, 易受机械 化学刺激伸出突起, 呈不规则形 在血涂片中, 血小板常聚集成群 血小板周围呈透明的浅蓝色, 称透明区, 中央部分有紫蓝色颗粒, 称颗粒区

35 巨核细胞 (LM)

36 血小板 (LM and TEM)

37 巨核细胞 (TEM)

38 EM: 血小板的膜表面有糖衣, 能吸附血浆蛋白和凝血因子 Ⅲ 血小板膜内陷形成许多弯曲的管道, 扩大其表面积 透明区 : 微管和微丝, 维持血小板的形态 颗粒区 : 含有血小板颗粒 小管系 线粒体 糖原等 血小板颗粒有两种 : 1 特殊颗粒, 体积较大, 密度中等 含有凝血因子 Ⅲ 酸性水解酶等

39 2 致密颗粒, 体积小 电子密度高 含有 ATP ADP 5- 羟色胺 钙离子等 小管系 : 1 开放小管, 开口于血小板表面, 借此摄取血浆物质和释放颗粒内容物 ; 2 致密小管, 封闭小管, 多分布在血小板周边, 能收集钙离子和合成前列腺素

40 功能 : 在止血和凝血过程中起重要作用 血小板还有保护血管内皮 参与内皮修复 防止动脉粥样硬化的作用 寿命 :7~14 天 血小板减少 : 低于 /L 则有出血的危险

41 二 血细胞的发生 (Haemopoiesis) 血细胞的新陈代谢 造血器官 : 卵黄囊 肝 脾 骨髓 从胚胎后期至生后终身, 骨髓成为主要的造血器官, 产生红细胞系 粒细胞系 单核细胞系和巨核细胞 - 血小板系, 这些细胞系称为髓系细胞 此外淋巴器官和淋巴组织可产生和增殖淋巴细胞

42 ( 一 ) 骨髓的微细结构 骨髓分为红骨髓 (red bone marrow) 黄骨髓 (yellow bone marrow) 红骨髓有造血功能, 黄骨髓内仅有少量幼稚的血细胞, 仍保持造血潜能, 当机体需要时可转变为红骨髓, 进行造血 红骨髓主要由造血组织和血窦组成

43 1. 造血组织 主要由网状组织和造血细胞组成即 : 网状细胞和网状纤维构成支架, 网眼内充满不同发育阶段的各种血细胞及少量的造血干细胞 巨噬细胞 脂肪细胞和间充质细胞等 造血诱导微环境 2. 血窦

44 骨髓微细结构模式图

45 红骨髓 (LM)

46

47 幼红细胞岛模式图

48 造血诱导微环境 (Hemopoietic inductive microenvironment, HIM) 骨髓神经成分造血诱导微环境微血管系统纤维 结缔组织成分 基质 基质细胞 基质细胞 ( stromal cells): 网状细胞, 成纤维细胞, 血窦内皮细胞, 巨噬细胞和脂肪细胞 基质细胞的功能 : 支持, 分泌体液因子, 调节造 血细胞的增殖分化

49 ( 二 ) 造血干细胞和造血祖细胞 造血干细胞 (hemopoietic stem cell): 是生成各种血细胞的原始细胞, 又称多能干细胞 (multipotential stem cell) 基本特性 : 1 有很强的增殖潜能 2 有多向分化能力 3 有自我复制能力

50 脾集落生成示意图

51 造血祖细胞 也称定向干细胞, 造血干细胞在一定微环境和某些因素的调节下, 增殖分化为各类血细胞, 它能向一个或几个血细胞系定向增殖分化 ( 增殖能力有限 ) 目前已确认的造血祖细胞有 : 1 红细胞系造血祖细胞 - 红细胞生成素 ( 肾 ) 2 中性粒细胞 - 巨噬细胞系造血祖细胞粒细胞生成素 ( 巨噬细胞产生 ) 3 巨核细胞系造血祖细胞 - 血小板生成素

52 发育中血细胞的分布规律 : 1 幼稚红细胞常位于血窦附近, 成群嵌附在巨噬细胞表面, 构成幼红细胞岛 ; 2 幼稚粒细胞多远离血窦 ; 3 巨核细胞常靠近血窦内皮间隙, 将胞质突起伸入窦腔, 脱落形成血小板

53 ( 三 ) 血细胞发生过程的形态演变 各种血细胞的发育大致可分为三个阶段 : 原始阶段 幼稚阶段 ( 早 中 晚三期 ) 成熟阶段 1. 血细胞发生 : 形态变化的一般规律 : 1 胞体由大变小 但巨核细胞由小变大 2 胞核由大变小, 红细胞核最后消失, 粒细

54 血细胞发生的一般规律模式图

55 胞核由圆形逐渐变成杆状乃至分叶, 巨核细胞的核由小变大且呈分叶状 3 胞质的量由少逐渐增多, 胞质嗜碱性逐渐变弱, 但单核细胞 淋巴细胞仍保持嗜碱性 ; 胞质内的特殊结构如红细胞中的血红蛋白 粒细胞中的特殊颗粒, 均由无到有, 并逐渐增多

56 4 细胞的分裂能力从有到无 但淋巴细胞保持潜在的分化能力 (1) 红细胞的发生 : 红细胞的发生历经原红细胞 早幼红细胞, 中幼红细胞 晚幼红细胞胞, 后者脱去胞核成为网织红细胞最终成为完全成熟的红细胞

57 (2) 粒细胞发生 粒细胞发生历经原粒细胞 早幼粒细胞 中幼粒细胞和晚幼粒细胞, 进而分化为成熟的杆状核和分叶核粒细胞 (3) 单核细胞发生 : 单核细胞发生经过原单核细胞和幼单核细胞变为单核细胞 (4) 血小板的发生 : 原巨核细胞, 经幼巨核细胞发育成为巨核细胞

58 巨核细胞形态不规则, 胞体大, 直径达 40μm~ 70μm, 细胞核分叶状, EM: 胞质内有许多血小板颗粒, 还有许多滑面内质网形成的网状小管, 将胞质分隔成许多小区, 每个小区即是一个未来的血小板 可见到巨核细胞伸出细长的胞质突起伸入到血窦腔内, 其胞质末端脱落即成为血小板 每个巨核细胞大约可生成 2000 个血小板

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