血细胞发生

血细胞发生是造血干细胞经过增殖、分化直至生成各种成熟血细胞的过程。血细胞的生存期大多较短，不断衰老和死亡，由新成熟的细胞补充，以维持血细胞数量和质量的平衡。这样的平衡一旦发生障碍或遭破坏，则导致血液异常和疾病。最原始的血细胞是造血干细胞，是由胚胎卵黄囊的血岛发生。它们不但能生成各种血细胞，并能自我复制生成新的造血干细胞，以保持其数量稳定(参见“造血干细胞”条)。
血细胞发生的学说 早年的血液学家和组织学家，根据对幼稚和成熟的血细胞形态特点的观察，曾提出“一元论”、“二元论”和“多元论”，试图探讨血细胞的起源和发生过程。“一元论”者主张出生后骨髓和淋巴器官中的网状细胞能转变为原血细胞，后者再发生各种血细胞。“二元论”者认为网状细胞先分化为两种原始血细胞——成髓细胞和成淋巴细胞；前者发生骨髓成分的细胞，即红细细系、粒细胞系和巨核-血小板系；后者发生淋巴成分的细胞，即单核细胞和淋巴细胞系。“多元论”者主张每种血细胞各由自己的原始血细胞发生。这几种学说虽有很大分歧，但都认为原始血细胞是由造血器官的网状细胞和血窦内皮细胞原位分化而来。近年一些学者有较充分的证据表明，血细胞的原始细胞是造血干细胞，提出血细胞发生的造血干细胞学说。前述的几种学说已不能成立。
胚胎期的造血 胚胎期的造血部位有几次转换，首先是卵黄囊的血岛。以后造血干细胞经血流相继散布于肝、脾、胸腺和骨髓，在这些部位造血。出生后的主要造血部位是骨髓。
卵黄囊造血 人胚第13～15天，在卵黄囊壁和体蒂的胚外中胚层中，一部分间充质细胞聚集成团，成为发生血细胞和血管的原基，称血岛 (图1)。血岛中渐出现腔隙，周边的细胞变成扁平状，彼此相连，分化为原始血管的内皮；腔内的细胞游离，呈圆形，分化为原始成血细胞即造血干细胞，履行造血功能，发生血细胞。原始成血细胞迅速分裂增殖，一部分细胞分化为原始成红细胞。这些细胞的主要特点是有胞核，对红细胞生成素(简称EP)不敏感，胞质中含胚性血红蛋白，细胞寿命短，不能发育为成熟的红细胞。

图1 卵黄囊和血岛示意图（第三周人胚矢状断面）

1.卵黄囊 2.血岛

肝造血 人胚第6周末，肝原基中开始出现造血灶，也称造血中心，即原始和幼稚的血细胞团。约第11周卵黄囊血岛造血功能消退时，肝造血迅即达到高峰。此时，原始成红细胞消失，代之以定型成红细胞，并产生粒细胞和巨核细胞(图2)。定型成红细胞较原始成红细胞小，能成熟为无核红细胞，对红细胞生成素敏感，受其刺激而增生。肝内造血的部位在血窦外与肝板之间的间隙内，新生的血细胞穿过血窦壁，进入血流。肝造血功能自第5月起下降，出生前仅残存个别的造血灶。

图2 造血器官演变及其红细胞发生的程度

脾造血 约在第12周开始造血，产生红细胞、粒细胞和淋巴细胞等。至第5月后，产生粒细胞的功能下降，造红细胞的功能持续到出生前，产生淋巴细胞的功能保持终生。
胸腺和淋巴结造血 胸腺是中枢淋巴器官，淋巴结是周围淋巴器官，都仅生成淋巴细胞。胸腺于第2月后开始发生T淋巴细胞，在出生前后产生T淋巴细胞的功能极为活跃和重要，直接影响全身周围淋巴器官的发育。约在胚胎第4月，T和B淋巴细胞分别从胸腺和骨髓渐迁移到淋巴结原基，使它形成淋巴器官，开始增殖淋巴细胞。
肝、脾产生红系、粒系等血细胞的功能在出生后基本消失。但在某些异常状态（如婴幼儿严重贫血等），肝、脾仍能显出造血潜能，再次产生红细胞和粒细胞等，称髓外造血。
骨髓造血 人胚胎第2月末，锁骨首先出现原髓腔，随后生成更多的骨，骨髓分布更广。至第4月起，才真正进入骨髓造血期。此时骨髓造血功能活跃，取代了肝和脾的造血。骨髓发生红细胞、粒细胞、单核-吞噬细胞、B淋巴细胞、NK细胞和巨核细胞-血小板等，并终生存在一定数量的造血干细胞。出生前后，胸腺生成T淋巴细胞(简称T细胞)；脾和淋巴结等为周围淋巴器官，为T、B细胞受抗原刺激时，转化和增殖生成免疫效应细胞和记忆细胞的场所。
血细胞发生过程 血细胞发生从分化程度和形态方面可划分为三大部分，这三个部分为造血干细胞，造血祖细胞和幼稚血细胞，接近成熟和已成熟的血细胞。第一部分的细胞最原始，尚未分化。它们的主要特征是具有旺盛的增殖能力，能自我更新和多向分化，能增殖分化为多种造血祖细胞和生成新的造血干细胞(参见“造血干细胞”条)，不能用常规染色法辨认。第二部分的细胞已有不同程度的分化，已呈现一些形态学特点，对各血细胞系的刺激因子有反应力，并受其调节； 这部分的细胞主要负责维持成熟血细胞的数量。第三部分的细胞已失去分裂繁殖能力，各有特定的功能，在机体内发挥其功能作用。
血细胞的发生是个连续过程，通常为叙述方便，根据细胞的分化程度和形态特点，又将常规染色可辨认的第二、三部分划分为几个发育阶段。由原始阶段经幼稚阶段至成熟，血细胞形态的基本变化为胞体由大变小（巨核细胞除外），胞核由大变小，核染色质由细疏变成粗密，核仁由多到消失，胞质嗜碱性（由于核糖核酸）由强变弱，胞质特殊产物（如血红蛋白和特殊颗粒）由无到变多，细胞分裂能力由有至无。血细胞正常发生过程中，其胞核与胞质的分化是协同的。在血液病时，血细胞发生出现异常，胞核与胞质的这种形态关系时常出现紊乱。
血细胞发生过程中除需要足够的原料如蛋白质、氨基酸、铁，重要的物质如叶酸、维生素B₁₂、内因子等外，还受造血器官中造血微环境和各种调节因子的调控(参见“造血干细胞”、“红细胞发生”和“粒细胞发生”条)。