紅細(xì)胞（erythrocyte，red bold cell）是血細(xì)胞中數(shù)量最多的細(xì)胞。我國成年男性的紅細(xì)胞數(shù)量為（4.5～5.5）×10 ¹²/L，女性為（3.5～5）×10 ¹²/L。

成熟的紅細(xì)胞無核，也無任何細(xì)胞器，胞質(zhì)內(nèi)充滿 血紅蛋白（hemoglobin，Hb），使紅細(xì)胞呈紅色。我國正常成年男性血液中血紅蛋白的含量為120～160g/L，女性為110～150g/L。正常成熟的紅細(xì)胞呈雙凹圓碟形，無細(xì)胞核和細(xì)胞器，直徑約7.5μm，周邊最厚處約為2.5μm，中央最薄處約為1μm，因此血涂片標(biāo)本顯示，中央染色較淺、周邊染色較深。與同體積球形物體相比，紅細(xì)胞的表面積較大，增加了紅細(xì)胞的變形能力。紅細(xì)胞保持正常雙凹圓碟形需消耗能量。成熟紅細(xì)胞無線粒體，糖酵解是其獲得能量的唯一途徑。一般認(rèn)為紅細(xì)胞數(shù)少于3.0×10 ¹²/L，血紅蛋白低于100g/L，則為貧血。貧血時(shí)血液攜帶氧氣能力降低導(dǎo)致疲乏和活動(dòng)耐力減退。紅細(xì)胞數(shù)高于7.0×10 ¹²/L，血紅蛋白超過180g/L，則為紅細(xì)胞增多。

紅細(xì)胞在全身血管中循環(huán)運(yùn)行，常要擠過口徑比它小的毛細(xì)血管和血竇孔隙，這時(shí)紅細(xì)胞將發(fā)生變形（圖5-2），通過后又恢復(fù)原狀，這種正常紅細(xì)胞在外力作用下具有變形能力的特性，稱紅細(xì)胞的 可塑變形性（plastic deformation）。人類成熟的紅細(xì)胞呈雙凹圓碟形，其表面積（約140μm ²）與容積（約90μm ³）的比值較大，允許紅細(xì)胞發(fā)生很大的變形。衰老和異常的紅細(xì)胞的變形能力低，難以通過直徑小的脾竇和骨髓血竇裂隙，而被巨噬細(xì)胞清除。

雖然紅細(xì)胞的比重大于血漿，但在正常情況下，紅細(xì)胞下沉的速度卻很慢。紅細(xì)胞能相對穩(wěn)定地懸浮于血漿中的特性，稱 懸浮穩(wěn)定性（suspension stability）。通常將抗凝的血液放入沉降管中垂直靜止，測定第一小時(shí)末紅細(xì)胞沉降的距離（mm）表示紅細(xì)胞的沉降速度，稱 紅細(xì)胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR），簡稱 血沉。正常成年男性血沉為0～15mm/h，女性為0～20mm/h（魏氏法）。血沉值越小，提示紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性越好。

紅細(xì)胞與血漿之間有較大的摩擦力是形成懸浮穩(wěn)定性的主要原因。雙凹圓碟型的紅細(xì)胞有較大的表面積與體積之比，因此紅細(xì)胞與血漿接觸面大，下沉過程中產(chǎn)生的摩擦力亦大，故紅細(xì)胞下沉緩慢。某些疾病（如活動(dòng)性肺結(jié)核、風(fēng)濕熱等）能引起多個(gè)紅細(xì)胞彼此相貼，形成一疊的紅細(xì)胞現(xiàn)象，稱紅細(xì)胞疊連。紅細(xì)胞發(fā)生疊連后，紅細(xì)胞團(tuán)塊的總表面積與總體積之比減小，摩擦力相對減小而紅細(xì)胞沉降率加快。影響紅細(xì)胞疊連快慢的因素不在于紅細(xì)胞本身，而在于血漿成分的變化。通常當(dāng)血漿中球蛋白、纖維蛋白原及膽固醇含量增高時(shí)，可加速紅細(xì)胞疊連和沉降率。

正常人的紅細(xì)胞在等滲溶液中可以保持正常形態(tài)和大小，但在0.42%的NaCl溶液中開始溶血，在0.35%的NaCl溶液中完全溶血。這種紅細(xì)胞在低滲鹽溶液中，由于水分子透入紅細(xì)胞內(nèi)，引起紅細(xì)胞膨脹、破裂和溶血，稱 滲透脆性（osmotic fragility）。紅細(xì)胞的滲透脆性越高，表示紅細(xì)胞膜對低滲溶液的抵抗力越弱。衰老的紅細(xì)胞、遺傳性球形紅細(xì)胞增多癥患者的紅細(xì)胞對低滲溶液的抵抗力弱，滲透脆性高。故測定紅細(xì)胞的滲透脆性有助于一些疾病的臨床診斷。

紅細(xì)胞膜對O ₂、CO ₂和尿素有很好的通透性。負(fù)離子較易通過紅細(xì)胞膜，而正離子卻很難通過。紅細(xì)胞內(nèi)K ^＋濃度遠(yuǎn)高于細(xì)胞外，而Na ^＋濃度遠(yuǎn)低于細(xì)胞外，這種細(xì)胞內(nèi)外的Na ^＋、K ^＋濃度差主要是依靠細(xì)胞膜上Na ^＋泵的活動(dòng)來維持的。低溫儲(chǔ)存較久的血液，由于細(xì)胞代謝幾乎停止，Na ^＋泵不能活動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)血漿內(nèi)K ^＋濃度升高的現(xiàn)象。

紅細(xì)胞的主要功能是運(yùn)輸O ₂和CO ₂。紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)腛 ₂量約為溶解于血漿中O ₂量的65倍，血液中98.5%的O ₂是以與血紅蛋白結(jié)合成氧合血紅蛋白的形式存在的，可見，紅細(xì)胞運(yùn)輸O ₂的功能主要靠紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白來實(shí)現(xiàn)；紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)腃O ₂量約為溶解于血漿中CO ₂量的18倍，血液中的CO ₂主要以碳酸氫鹽和氨基甲酰血紅蛋白的形式存在。此外，紅細(xì)胞內(nèi)有碳酸酐酶和多種緩沖對，對血液pH值的變化起緩沖作用。

白細(xì)胞（leukocyte，white blood cell）是一類無色、有核的血細(xì)胞，在血液中一般呈球形（圖5-3）。正常成年人白細(xì)胞數(shù)為（4～10）×10 ⁹/L。根據(jù)白細(xì)胞的形態(tài)、功能和來源，可將其分為粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞三大類。根據(jù)胞質(zhì)顆粒的嗜色質(zhì)不同，又將粒細(xì)胞分為中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞。各類白細(xì)胞的正常值見表5-1。

白細(xì)胞是機(jī)體免疫和防御體系中的重要組成部分，在機(jī)體發(fā)生炎癥、過敏反應(yīng)或損傷時(shí)發(fā)揮重要作用。從防御角度可將白細(xì)胞區(qū)分為吞噬細(xì)胞和免疫細(xì)胞兩大類：前者包括中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞；后者主要是指淋巴細(xì)胞。白細(xì)胞具有變形、游走、趨化、吞噬和分泌等特性。白細(xì)胞能借助變形運(yùn)動(dòng)穿過毛細(xì)血管壁游走出血管外；在某些化學(xué)物質(zhì)的吸引下，白細(xì)胞可遷移到炎癥區(qū)發(fā)揮生理作用；白細(xì)胞中的中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞具有吞噬異物及組織碎片的能力；白細(xì)胞還可分泌多種細(xì)胞因子參與對炎癥和免疫反應(yīng)的調(diào)控。

粒細(xì)胞包括中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞三種。

中性粒細(xì)胞（neutrophilic granulocyte，neutrophil）是白細(xì)胞中數(shù)量最多的一種。細(xì)胞呈球形，直徑10～12μm，核呈桿狀或分葉狀，分葉核呈不規(guī)則卵圓形，染色深，葉之間有細(xì)絲相連，可分為2～5葉，正常人以2～3葉為多。一般認(rèn)為核分葉多是細(xì)胞衰老的標(biāo)志。中性粒細(xì)胞的胞質(zhì)呈極淺的粉紅色，胞質(zhì)內(nèi)充滿大量細(xì)小的、分布均勻的、染成淡紫色和淡紅色的顆粒。其中體積較大、淡紫色的顆粒為嗜天青顆粒，較細(xì)小、淡紅色的為特殊顆粒。嗜天青顆粒約占顆粒總數(shù)的20%，直徑0.6～0.7μm，電子密度高，是一種溶酶體，含髓過氧化物酶和酸性磷酸酶等，能消化分解吞噬的異物。特殊顆粒是一種分泌顆粒，占顆粒總數(shù)的80%，直徑0.3～0.4μm，呈啞鈴狀或橢圓形，中等電子密度，內(nèi)含乳鐵蛋白、吞噬素、溶菌酶等，能殺死細(xì)菌，溶解細(xì)菌表面的糖蛋白。

中性粒細(xì)胞在血管內(nèi)停留的時(shí)間平均只有6～8小時(shí)，一旦進(jìn)入組織，它們就不再返回血液。中性粒細(xì)胞有很強(qiáng)的趨化作用和吞噬作用。當(dāng)細(xì)菌入侵時(shí)，中性粒細(xì)胞在炎癥區(qū)域產(chǎn)生的趨化因子作用下，自毛細(xì)血管滲出而被吸引到病變部位吞噬細(xì)菌。中性粒細(xì)胞是體內(nèi)游走速度最快的細(xì)胞，感染發(fā)生時(shí)中性粒細(xì)胞首先到達(dá)炎癥部位。中性粒細(xì)胞胞質(zhì)顆粒中含有多種水解酶。它的主要功能是吞噬外來微生物、機(jī)體自身的壞死組織和衰老的紅細(xì)胞。因此，中性粒細(xì)胞是人體發(fā)生急性炎癥時(shí)的主要反應(yīng)細(xì)胞。當(dāng)中性粒細(xì)胞吞噬了數(shù)十個(gè)細(xì)菌后自身即解體，溶解的組織碎片和細(xì)菌一起形成膿液。當(dāng)中性粒細(xì)胞數(shù)量減少到1×10 ⁹/L以下時(shí)，可使機(jī)體抵抗力明顯降低，較易發(fā)生感染。

嗜酸性粒細(xì)胞（eosinophilic granulocyte，eosinophil）呈球形，較中性粒細(xì)胞稍大，直徑10～15μm，核亦與中性粒細(xì)胞相似，為桿狀或分葉狀，但以2葉核居多。胞質(zhì)內(nèi)充滿粗大的、分布均勻的、染成橘紅色、略帶折光性的嗜酸性顆粒。嗜酸性顆粒是一種特殊的溶酶體。顆粒含過氧化物酶和主要堿性蛋白等帶正電荷的蛋白質(zhì)而呈嗜酸性。

嗜酸性粒細(xì)胞雖有較弱的吞噬能力，但因缺乏溶菌酶，因此在抗細(xì)菌感染防御中不起主要作用。嗜酸性粒細(xì)胞的主要作用有：①限制肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞引起的過敏反應(yīng)；②參與對蠕蟲的免疫反應(yīng)。因此在機(jī)體發(fā)生過敏反應(yīng)或蠕蟲感染時(shí)，常伴有嗜酸性粒細(xì)胞增多。但在某些情況下，嗜酸性粒細(xì)胞也可導(dǎo)致組織損傷，如其釋放的主要堿性蛋白對支氣管上皮有毒性作用，并能誘發(fā)支氣管痙攣，目前認(rèn)為嗜酸性粒細(xì)胞是在哮喘發(fā)生發(fā)展中組織損傷的主要效應(yīng)細(xì)胞。

嗜堿性粒細(xì)胞（basophilic granulocyte，basophil）是白細(xì)胞中數(shù)量最少的，細(xì)胞呈球形，直徑10～12μm。胞核分葉或呈S形，著色淺淡，輪廓常不清楚。胞質(zhì)內(nèi)含大小不等、分布稀疏不均、深淺不同的藍(lán)紫色嗜堿性顆粒，顆粒常覆蓋在核上。顆粒具有異染性，即用甲苯胺藍(lán)染色呈紫色。嗜堿性顆粒屬于分泌顆粒，內(nèi)含有組胺、肝素、過敏性慢反應(yīng)物質(zhì)和嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子A等多種生物活性物質(zhì)，可被快速釋放；而白三烯則存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，緩慢釋放。

組胺和過敏性慢反應(yīng)物質(zhì)可使毛細(xì)血管的通透性增加，引起局部充血水腫，并可使支氣管平滑肌收縮，引起哮喘、蕁麻疹等過敏反應(yīng)的癥狀。肝素有很強(qiáng)的抗凝血作用，有利于保持血管通暢，使吞噬細(xì)胞能到達(dá)抗原入侵部位而將其破壞。嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子A的作用是吸引嗜酸性粒細(xì)胞，聚集于局部，限制嗜堿性粒細(xì)胞在過敏反應(yīng)中的作用。

單核細(xì)胞是白細(xì)胞中體積最大的細(xì)胞。直徑14～20μm，呈圓球形。胞核呈腎形、馬蹄形或卵圓形，核染色質(zhì)呈細(xì)網(wǎng)狀，著色較淺，核仁明顯。胞質(zhì)豐富、呈灰藍(lán)色，胞質(zhì)內(nèi)有較多細(xì)小的嗜天青顆粒。顆粒具溶酶體樣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，內(nèi)含過氧化物酶、酸性磷酸酶、非特異性酯酶和溶菌酶等，這些酶不僅與單核細(xì)胞功能有關(guān)，而且可作為與淋巴細(xì)胞的鑒別點(diǎn)。

單核細(xì)胞在血液中停留2～3天后穿過毛細(xì)血管進(jìn)入組織，轉(zhuǎn)變成巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞的體積更大，具有比中性粒細(xì)胞更強(qiáng)的吞噬能力。

淋巴細(xì)胞呈球形，其大小不一，直徑6～8μm的為小淋巴細(xì)胞，9～12μm的為中淋巴細(xì)胞，13～20μm的是大淋巴細(xì)胞。外周血以小淋巴細(xì)胞數(shù)量最多。細(xì)胞核圓形，一側(cè)常有一小凹陷，染色質(zhì)致密，呈粗塊狀，染色深。胞質(zhì)很少，僅在核周形成一窄緣，染成蔚藍(lán)色，含少量較粗大的嗜天青顆粒。大、中淋巴細(xì)胞細(xì)胞核橢圓形，染色質(zhì)較疏松，著色較淺，胞質(zhì)較多，可見少量嗜天青顆粒。電鏡下淋巴細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)主要含豐富的游離核糖體，少量線粒體、溶酶體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。

淋巴細(xì)胞在機(jī)體防御疾病過程中起核心作用。根據(jù)細(xì)胞發(fā)生來源、形態(tài)特點(diǎn)和免疫功能等方面的不同，可將淋巴細(xì)胞分為三類。

胸腺依賴淋巴細(xì)胞（thymus dependent lymphocyte）簡稱T淋巴細(xì)胞，在胸腺內(nèi)分化成熟，在淋巴細(xì)胞中約占總數(shù)的75%，其體積小，胞質(zhì)內(nèi)含少量溶酶體。主要參與細(xì)胞免疫。

骨髓依賴淋巴細(xì)胞（bone marrow dependent lymphocyte）簡稱B淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生于骨髓，占總數(shù)的10%～15%，其體積略大，一般不含溶酶體。B淋巴細(xì)胞在抗原的刺激下，增殖分化為漿細(xì)胞。漿細(xì)胞合成和分泌抗體，執(zhí)行體液免疫功能。

自然殺傷細(xì)胞（nature killer cell）簡稱NK淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生于骨髓，占總數(shù)的10%，為中淋巴細(xì)胞，含溶酶體較多。

血小板（blood platelet）是骨髓巨核細(xì)胞胞質(zhì)脫落的細(xì)胞質(zhì)小片，直徑2～4μm。血小板無細(xì)胞核，呈雙凸圓盤形，當(dāng)受到機(jī)械或化學(xué)刺激時(shí)，可伸出小突起，呈不規(guī)則形。血小板表面有完整的細(xì)胞膜。光鏡下血小板呈單個(gè)和集聚成群，胞質(zhì)呈淺紫藍(lán)色。中央有密集的紫色顆粒（α-顆粒、致密體）稱顆粒區(qū)；周邊呈淺藍(lán)色的弱嗜堿性區(qū)稱透明區(qū)。血小板膜上有多種糖蛋白，它們具有受體功能，在引起血小板黏附、聚集及血小板內(nèi)信號途徑的活化過程中有重要作用。

健康成年人循環(huán)血液中的血小板數(shù)為（100～300）×10 ⁹/L。血小板在循環(huán)血中的數(shù)量少于50×10 ⁹/L時(shí)，微小創(chuàng)傷或僅血壓增高也能使患者皮膚和黏膜下出現(xiàn)瘀點(diǎn)或紫癜，稱 血小板減少性紫癜。血小板進(jìn)入外周血液后，其壽命為7～14天，但血小板只在最初兩天具有生理功能。除了衰老的血小板在肝、脾被破壞，血小板在其發(fā)揮生理功能時(shí)也可能被破壞和消耗。

血小板具有黏附、聚集、釋放、收縮、吸附等特性，這些特性在生理性止血過程中發(fā)揮重要作用。

血小板與非血小板表面的黏著稱 血小板黏附（platelet adhesion）。血小板不能黏附于正常內(nèi)皮細(xì)胞的表面；當(dāng)血管壁受損時(shí)，血管內(nèi)皮的完整性被破壞，流經(jīng)此處的血小板被血管內(nèi)皮下組織（主要是膠原纖維）激活，即黏附于其上。黏附過程需要一種由血管內(nèi)皮細(xì)胞合成的von Willebrand因子（簡稱vWF）的參與，它與血小板膜的Ⅰ型糖蛋白結(jié)合，成為血小板黏附的必要條件。

血小板與血小板之間的相互黏著稱 血小板聚集（platelet aggregation）。這一過程需要纖維蛋白原、Ca ^2＋和血小板膜上的糖蛋白的參與。黏附在血管破損處的血小板，在膠原纖維的刺激下釋放生理性致聚劑如ADP、血栓烷A ₂（TXA ₂）等，引起血小板聚集。血管內(nèi)皮細(xì)胞中含有前列環(huán)素合成酶，可使PGH ₂轉(zhuǎn)化為 前列環(huán)素（prostacyclin，PGI ₂）（圖5-4）。與TXA ₂的作用相反，PGI ₂可提高血小板內(nèi)cAMP濃度，具有較強(qiáng)的抑制血小板聚集和舒張血管作用。在正常情況下，血管內(nèi)皮產(chǎn)生的PGI ₂與血小板生成的TXA ₂之間保持動(dòng)態(tài)平衡，使血小板不致聚集。而在血管內(nèi)皮受損，局部PGI ₂生成減少，將有利于血小板聚集的發(fā)生。小劑量的阿司匹林可阻止內(nèi)源性ADP和TXA ₂的釋放，抑制血小板的不可逆性聚集。因此，每日口服小劑量阿司匹林（25～50mg），對預(yù)防冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）或腦血栓有一定的益處。

聚集后的血小板可將貯存在致密體、α-顆粒和溶酶體中的ADP、5-HT、兒茶酚胺、β-血小板球蛋白、血小板因子4（PF ₄）等活性物質(zhì)向外排出，稱 血小板釋放（platelet release）。此外，被釋放的物質(zhì)也可來自于臨時(shí)合成并即時(shí)釋放的物質(zhì)，如TXA ₂。血小板所釋放的物質(zhì)具有促進(jìn)血管收縮、血小板聚集和參與血液凝固等多種生理功能。臨床上也可通過測定血漿β-血小板球蛋白、PF ₄的含量來了解體內(nèi)血小板的活化情況。

血小板中含有類似肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白的物質(zhì)，在Ca ^2＋的作用下發(fā)生收縮。由于血小板的收縮，可使血凝塊收縮，有助于止血。臨床上可根據(jù)體外血塊回縮的情況大致估計(jì)血小板的數(shù)量和功能是否正常。

血小板表面可吸附血漿中的多種凝血因子（如凝血因子Ⅰ、Ⅴ、Ⅺ、 等）。在血管損傷處局部發(fā)生血小板聚集后，通過血小板的吸附特性，使局部的凝血因子濃度增高，有利于血液的凝固和生理性止血。

血小板的主要功能是發(fā)揮生理性止血和維持血管內(nèi)皮的完整性。

正常情況下，小血管損傷引起的出血可在1～3分鐘內(nèi)自行停止，這種現(xiàn)象稱 生理性止血（hemostasis）。臨床上常用小針刺破耳垂或指尖，使血液自然流出，然后測定出血延續(xù)的時(shí)間，這段時(shí)間稱 出血時(shí)間（bleeding time），正常人不超過9分鐘（模板法）。出血時(shí)間的長短可反映生理性止血功能的狀態(tài)。當(dāng)血小板減少或功能減退時(shí)，出血時(shí)間就會(huì)延長。生理性止血的過程主要包括血管收縮、血小板止血栓形成和血液凝固三個(gè)過程（圖5-5）。

當(dāng)小血管受損時(shí)，由于損傷刺激可迅速引起局部血管收縮，血流減少；而血小板釋放的5-HT、TXA ₂等縮血管物質(zhì)也可進(jìn)一步促進(jìn)血管收縮。

血管損傷后，內(nèi)皮下膠原暴露，少量血小板黏附于膠原上，使止血栓準(zhǔn)確定位于損傷部位。黏附的血小板、局部受損紅細(xì)胞和生成的凝血酶可使血小板活化而釋放內(nèi)源性ADP和TXA ₂，進(jìn)而促使血小板發(fā)生不可逆聚集，形成血小板止血栓，從而將傷口堵塞，達(dá)到初步的止血，稱一期止血。一期止血主要依賴于血管收縮和血小板止血栓的形成。

血管受損也可啟動(dòng)凝血系統(tǒng)，在局部迅速發(fā)生血液凝固（詳見后文），使血漿中可溶性的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成不溶性的纖維蛋白，并交織成網(wǎng)，以加固止血栓，稱二期止血。血小板的促凝血作用包括：①激活的血小板為凝血因子的激活提供磷脂表面；②血小板膜表面結(jié)合有許多凝血因子，從而大大加速凝血過程；③血小板偽足伸入纖維蛋白網(wǎng)中。當(dāng)偽足中的收縮蛋白收縮時(shí)，血凝塊回縮，擠出血清，形成堅(jiān)固的止血栓，達(dá)到永久性止血。

血小板黏附并融合到血管內(nèi)皮的空隙中，從而維持血管內(nèi)皮的完整性；此外，血小板還可釋放 血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和 血小板源生長因子（platelet-derived growth factor，PDGF），促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增殖，也有利于受損血管的修復(fù)。

人的血細(xì)胞最早是在胚胎卵黃囊壁的血島生成，胚胎第6周，從卵黃囊遷入肝的造血干細(xì)胞開始造血，第4～5月脾內(nèi)造血干細(xì)胞增殖分化產(chǎn)生各種血細(xì)胞。從胚胎后期至生后終身，骨髓成為主要的造血器官，產(chǎn)生紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核細(xì)胞系和巨核細(xì)胞-血小板系。脾和淋巴結(jié)等淋巴器官以及淋巴組織產(chǎn)生淋巴成分。一些理化（苯、X線和γ射線）、生物（某些病毒感染）或藥物（氯霉素、環(huán)磷酰胺）等因素均可能引起骨髓造血干細(xì)胞及造血微環(huán)境損傷，導(dǎo)致骨髓造血功能降低，血液中全血細(xì)胞減少，這類疾病稱 再生障礙性貧血（aplastic anemia）。造血干細(xì)胞移植是許多惡性血液病如白血病、再生障礙性貧血的一種有效的治療手段，也是大劑量細(xì)胞毒性制劑或放射線導(dǎo)致嚴(yán)重造血功能障礙救治中的重要措施。

骨髓位于骨髓腔中，約占體重的4%～6%，是人體最大的造血器官。骨髓分為紅骨髓和黃骨髓。胎兒及嬰幼兒時(shí)期的骨髓都是紅骨髓，大約從5歲開始，長骨干的骨髓腔內(nèi)出現(xiàn)脂肪組織，并隨年齡增長而增多，即為黃骨髓。成人的紅骨髓和黃骨髓約各占一半。紅骨髓主要分布在扁骨、不規(guī)則骨和長骨骺端的骨松質(zhì)中，造血功能活躍。黃骨髓內(nèi)僅有少量的幼稚血細(xì)胞，故仍保持著造血潛能，當(dāng)機(jī)體需要時(shí)可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t骨髓進(jìn)行造血。紅骨髓主要由造血組織和血竇構(gòu)成。

由網(wǎng)狀組織、造血細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞組成。網(wǎng)狀細(xì)胞和網(wǎng)狀纖維構(gòu)成網(wǎng)架，網(wǎng)孔中充滿不同發(fā)育階段的各種血細(xì)胞，以及少量巨噬細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、骨髓基質(zhì)干細(xì)胞等。

造血細(xì)胞賴以生長發(fā)育的環(huán)境稱 造血誘導(dǎo)微環(huán)境（hemopoietic inductive microenvironment）。造血微環(huán)境中的核心成分是基質(zhì)細(xì)胞，包括巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、網(wǎng)狀細(xì)胞、骨髓基質(zhì)干細(xì)胞、血竇內(nèi)皮細(xì)胞等。基質(zhì)細(xì)胞不僅起造血支架作用，并且能分泌多種 造血生長因子（hemopoietic growth factors），調(diào)節(jié)造血細(xì)胞的增殖與分化。

血竇由動(dòng)脈毛細(xì)血管分支而成。血竇腔大而迂曲，最終匯入骨髓的中央縱行靜脈。血竇形狀不規(guī)則。竇壁襯貼有孔內(nèi)皮，內(nèi)皮基膜不完整，呈斷續(xù)狀，有利于成熟血細(xì)胞進(jìn)入血液。血竇基膜外有扁平多突的周細(xì)胞覆蓋。血竇壁周圍和血竇腔內(nèi)的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，有吞噬清除血流中的異物、細(xì)菌和衰老死亡血細(xì)胞的功能（圖5-6）。

造血過程是各類造血干細(xì)胞經(jīng)增殖、分化直至成為各種成熟血細(xì)胞的過程。根據(jù)造血細(xì)胞的功能與形態(tài)特征，一般把造血過程分為 造血干細(xì)胞（hemopoietic stem cells）、 定向祖細(xì)胞（committed progenitors）和 前體細(xì)胞（precursors）三個(gè)階段。造血干細(xì)胞是生成各種血細(xì)胞的原始細(xì)胞，又稱多能干細(xì)胞。造血干細(xì)胞在一定的微環(huán)境和某些因素的調(diào)節(jié)下，增殖分化為各類血細(xì)胞的祖細(xì)胞，稱造血祖細(xì)胞，它也是一種相當(dāng)原始的具有增殖能力的細(xì)胞，但已失去多向分化能力，只能向一個(gè)或幾個(gè)血細(xì)胞系定向增殖分化，故也稱定向祖細(xì)胞。

造血干細(xì)胞起源于人胚（受精后第2周末）的卵黃囊血島；出生后，造血干細(xì)胞主要存在于紅骨髓，約占骨髓有核細(xì)胞的0.5%。

造血干細(xì)胞的基本特性是：①有很強(qiáng)潛能，在一定條件下能反復(fù)分裂，大量增殖；但在一般生理狀態(tài)下，多數(shù)細(xì)胞處于不進(jìn)行細(xì)胞分裂的相對靜止?fàn)顟B(tài)（G ₀期）。②有多向分化能力，在一些因素的作用下能分化形成不同的祖細(xì)胞。③有自我復(fù)制能力，即細(xì)胞分裂后的子代細(xì)胞仍具原有特征。

造血干細(xì)胞學(xué)說是60年代初提出的，是血細(xì)胞發(fā)生學(xué)領(lǐng)域的重大成就。造血干細(xì)胞最初是用小鼠脾集落生成實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。實(shí)驗(yàn)是將小鼠骨髓細(xì)胞懸液輸給受致死量射線照射的同系小鼠，使后者重新獲得造血能力而免于死亡。重建造血的原因是脾內(nèi)出現(xiàn)許多小結(jié)節(jié)狀造血灶，稱脾集落。脾集落內(nèi)含有紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系或三者混合存在。如將脾集落細(xì)胞分離后再輸給另外的致死量射線照射的同系小鼠，仍能發(fā)生多個(gè)脾集落，并重建造血。脾集落生成數(shù)與輸入的骨髓細(xì)胞數(shù)或脾集落細(xì)胞數(shù)成正比關(guān)系，表明骨髓中有一類能重建造血的原始血細(xì)胞。為確定一個(gè)脾集落的細(xì)胞是否起源于同一個(gè)原始血細(xì)胞，又將移植細(xì)胞經(jīng)照射后出現(xiàn)畸變?nèi)旧w，以此作為辨認(rèn)血細(xì)胞發(fā)生來源的標(biāo)志。將此種帶標(biāo)志的細(xì)胞輸給受照射的小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個(gè)脾集落中的所有細(xì)胞均具有這種相同的畸變?nèi)旧w，表明每個(gè)集落的細(xì)胞是來自一個(gè)原始血細(xì)胞。每個(gè)脾集落為一個(gè)克隆，稱 集落形成單位（colony forming unit），它代表一個(gè)造血干細(xì)胞（圖5-7）。

由造血干細(xì)胞分化為幾種不同的定向祖細(xì)胞，它們進(jìn)而再分別分化為形態(tài)可辨認(rèn)的各種幼稚血細(xì)胞。定向祖細(xì)胞的增殖能力有限，它們依靠造血干細(xì)胞的增殖來補(bǔ)充。定向祖細(xì)胞可用體外培養(yǎng)的細(xì)胞集落法測定。在不同的 集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）作用下，可分別出現(xiàn)不同的血細(xì)胞集落，目前已確認(rèn)的定向祖細(xì)胞有：①紅細(xì)胞系定向祖細(xì)胞：需在紅細(xì)胞生成素（EP0，由腎等產(chǎn)生）作用下才能形成紅細(xì)胞集落，又稱紅細(xì)胞集落生成單位（CFU-E）。②中性粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞系定向祖細(xì)胞：需在 粒細(xì)胞生成素（granulopoietin）（由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生）作用下形成該種細(xì)胞的集落，又稱粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞系集落生成單位（CFU-GM）。③巨核細(xì)胞系定向祖細(xì)胞：需在 血小板生成素（thrombopoietin）作用下形成巨核細(xì)胞集落，又稱巨核細(xì)胞系集落生成單位（CFU-M）。

在前體細(xì)胞階段，造血細(xì)胞已發(fā)育成為形態(tài)學(xué)上可辨認(rèn)的各系幼稚細(xì)胞，這些細(xì)胞進(jìn)一步分化成熟，便成為具有特殊功能的各類終末血細(xì)胞，然后有規(guī)律地釋放入血液循環(huán)。

血細(xì)胞的發(fā)生是一連續(xù)發(fā)展過程，各種血細(xì)胞的發(fā)育大致可分為三個(gè)階段：原始階段、幼稚階段（又分早、中、晚三期）和成熟階段（圖5-8）。骨髓涂片檢查是血液病診斷的重要依據(jù)。

知識(shí)拓展

血細(xì)胞發(fā)生過程中形態(tài)變化的一般規(guī)律如下：①胞體由大變小，而巨核細(xì)胞的發(fā)生則由小變大。②胞核由大變小，紅細(xì)胞的核最后消失，粒細(xì)胞的核由圓形逐漸變成桿狀乃至分葉，巨核細(xì)胞的核由小變大呈分葉狀；核內(nèi)染色質(zhì)由細(xì)疏逐漸變粗密，核仁由明顯漸至消失；核的著色由淺變深。③胞質(zhì)的量由少逐漸增多，胞質(zhì)嗜堿性逐漸變?nèi)酰珕魏思?xì)胞和淋巴細(xì)胞仍保持嗜堿性；胞質(zhì)內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)如紅細(xì)胞中的血紅蛋白、粒細(xì)胞中的特殊顆粒均由無到有，并逐漸增多。④細(xì)胞分裂能力從有到無，但淋巴細(xì)胞仍有很強(qiáng)的潛在分裂能力。

紅細(xì)胞發(fā)生歷經(jīng)原紅細(xì)胞、早幼紅細(xì)胞、中幼紅細(xì)胞、晚幼紅細(xì)胞，后者脫去胞核成為網(wǎng)織紅細(xì)胞，最終成為成熟紅細(xì)胞。從原紅細(xì)胞的發(fā)育至晚幼紅細(xì)胞大約需3～4天。巨噬細(xì)胞可吞噬晚幼紅細(xì)胞脫出的胞核和其他代謝產(chǎn)物，并為紅細(xì)胞的發(fā)育提供鐵質(zhì)等營養(yǎng)物。

葉酸和維生素B ₁₂是合成DNA所需的重要輔酶。葉酸在體內(nèi)須轉(zhuǎn)化成四氫葉酸后才能參與DNA的合成，四氫葉酸參與體內(nèi)一碳單位的轉(zhuǎn)移，使脫氧尿苷酸（dUMP）甲基化而形成脫氧胸苷酸（dTMP），進(jìn)而生成脫氧胸苷三磷酸（dTTP），從而參與紅細(xì)胞內(nèi)DNA的合成。葉酸轉(zhuǎn)化為四氫葉酸需要維生素B ₁₂的參與。因此，體內(nèi)維生素B ₁₂和葉酸缺乏時(shí)，骨髓中幼紅細(xì)胞合成DNA受阻，分裂增殖減緩，紅細(xì)胞體積增大，導(dǎo)致巨幼紅細(xì)胞性貧血。維生素B ₁₂的吸收需胃黏膜壁細(xì)胞分泌的內(nèi)因子協(xié)助。

血紅蛋白由血紅素和珠蛋白結(jié)合而成，其中血紅素的合成需要鐵的參與。體內(nèi)約67%的鐵存在于血紅蛋白內(nèi)，F(xiàn)e ^3＋需還原成Fe ^2＋才能被利用。正常成人每天需要20～25mg鐵用于紅細(xì)胞的生成，其中絕大多數(shù)是利用紅細(xì)胞在體內(nèi)破壞所釋放的內(nèi)源性鐵，每天僅需從食物中吸收1mg鐵，以補(bǔ)充排泄所喪失的鐵。當(dāng)鐵的攝入不足或吸收障礙、慢性出血等原因致體內(nèi)貯存鐵減少、造血功能增長而供鐵不足，均可使血紅蛋白合成不足，引起小細(xì)胞低色素性貧血，又稱缺鐵性貧血。

成年人體內(nèi)約有25×10 ¹²個(gè)紅細(xì)胞，每24小時(shí)約有0.8%的紅細(xì)胞進(jìn)行更新。當(dāng)機(jī)體失血或某些疾病使紅細(xì)胞壽命縮短時(shí)，通過調(diào)節(jié)，紅細(xì)胞生成率還能加快數(shù)倍。

早期的紅系祖細(xì)胞主要受 干細(xì)胞因子（stem cell factor，SCF）、 白細(xì)胞介素-3（interleukin-3，IL-3）等激活因子調(diào)控，其作用可能是促進(jìn)早期的紅系祖細(xì)胞從細(xì)胞周期中的靜息狀態(tài)（G ₀期）進(jìn)入DNA合成期（S期），因而使早期紅系祖細(xì)胞增殖活動(dòng)加強(qiáng)。

晚期的紅系祖細(xì)胞主要受 促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）的調(diào)節(jié)，它是分子量約為34 000的糖蛋白，主要產(chǎn)生于腎皮質(zhì)管周細(xì)胞。EPO主要促進(jìn)晚期紅系祖細(xì)胞增殖并向原紅細(xì)胞分化，也能促進(jìn)網(wǎng)織紅細(xì)胞的成熟并釋放入血，EPO還對早期紅系祖細(xì)胞的增殖與分化有一定的促進(jìn)作用。EPO的生成受多種因素的影響，其中機(jī)體缺氧是刺激EPO生成和釋放的最主要因素。目前臨床上已經(jīng)將重組的人EPO用于促進(jìn)貧血患者的紅細(xì)胞生成。

雄激素可刺激EPO的產(chǎn)生，從而促進(jìn)紅細(xì)胞生成。雌激素可抑制EPO的生成和降低紅系祖細(xì)胞對EPO的反應(yīng)，進(jìn)而減少紅細(xì)胞的生成。雄激素和雌激素對紅細(xì)胞生成的不同效應(yīng)，可能是成年男性紅細(xì)胞數(shù)高于女性的原因之一。

紅細(xì)胞在血液中的平均壽命約120天。衰老紅細(xì)胞的變形能力明顯減弱，同時(shí)脆性明顯增加，因此，衰老的紅細(xì)胞在通過微小孔隙時(shí)發(fā)生困難，從而滯留在脾臟和骨髓中，進(jìn)而被巨噬細(xì)胞吞噬，稱紅細(xì)胞的血管外破壞，90%的衰老紅細(xì)胞通過此方法破壞。此外，衰老的紅細(xì)胞在血流湍急處可因受機(jī)械沖擊而破損，此方式稱紅細(xì)胞的血管內(nèi)破壞。

白細(xì)胞也起源于骨髓中的造血干細(xì)胞。在細(xì)胞發(fā)育過程中經(jīng)歷定向祖細(xì)胞、可識(shí)別的前體細(xì)胞等階段，然后成為具有多種細(xì)胞功能的成熟白細(xì)胞。

粒細(xì)胞發(fā)生歷經(jīng)原粒細(xì)胞、早幼粒細(xì)胞、中幼粒細(xì)胞、晚幼粒細(xì)胞進(jìn)而分化為成熟的桿狀核和分葉核粒細(xì)胞。粒細(xì)胞的生成受 集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）的調(diào)節(jié)。CSF在體外可刺激造血細(xì)胞形態(tài)集落。CSF包括粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）、巨噬細(xì)胞集落刺激因子（M-CSF）等。GM-CSF和G-CSF已在臨床治療中性粒細(xì)胞減少中獲得成功。從原粒細(xì)胞增殖分化為晚幼粒細(xì)胞大約需4～6天。骨髓內(nèi)的桿核粒細(xì)胞和分葉核粒細(xì)胞的貯存量很大，在骨髓停留4～5天后釋放入血。若骨髓加速釋放，外周血中的粒細(xì)胞可驟然增多。

單核細(xì)胞的發(fā)生經(jīng)過原單核細(xì)胞和幼單核細(xì)胞變?yōu)閱魏思?xì)胞。幼單核細(xì)胞增殖力很強(qiáng)，約38%的幼單核細(xì)胞處于增殖狀態(tài)，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)炎癥或免疫功能活躍時(shí)，幼單核細(xì)胞加速分裂增殖，以提供足量的單核細(xì)胞。

淋巴細(xì)胞起源于淋巴系祖細(xì)胞，又稱淋巴干細(xì)胞。一部分淋巴干細(xì)胞遷入胸腺后，經(jīng)早期胸腺細(xì)胞，分化為T細(xì)胞；另一部分淋巴干細(xì)胞在骨髓中經(jīng)前B細(xì)胞，分化為B細(xì)胞。

一般來說，中性粒細(xì)胞在循環(huán)血液中停留6～8小時(shí)后進(jìn)入組織，4～5天后衰老死亡。單核細(xì)胞在血液中停留2～3天，然后進(jìn)入組織，并發(fā)育成巨噬細(xì)胞，在組織中可生存3個(gè)月左右。

巨核細(xì)胞系祖細(xì)胞，經(jīng)原巨核細(xì)胞、幼巨核細(xì)胞發(fā)育為成熟巨核細(xì)胞。巨核細(xì)胞的胞質(zhì)塊脫落成為血小板。原巨核細(xì)胞分化為幼巨核細(xì)胞，體積變大，胞核常呈腎形，胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)細(xì)小顆粒。幼巨核細(xì)胞的核經(jīng)數(shù)次分裂，但胞體不分裂，形成巨核細(xì)胞。巨核細(xì)胞呈不規(guī)則形，直徑40～70μm，甚至更大，細(xì)胞核分葉狀。胞質(zhì)內(nèi)有許多血小板顆粒，還有許多由滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的網(wǎng)狀小管，將胞質(zhì)分隔成許多小區(qū)，每個(gè)小區(qū)即是一個(gè)未來的血小板，內(nèi)含顆粒。并可見到巨核細(xì)胞伸出細(xì)長的胞質(zhì)突起沿著血竇壁伸入竇腔內(nèi)，其胞質(zhì)末端膨大脫落即成血小板。每個(gè)巨核細(xì)胞可生成約2000個(gè)血小板。

血小板進(jìn)入血液后，其壽命為7～14天，但它只在最初兩天具有生理功能。衰老的血小板在脾、肝和肺組織中被吞噬破壞。此外血小板除衰老破壞外，還可在發(fā)揮其生理功能時(shí)被消耗。

知識(shí)拓展