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This document provides an overview of the human blood system, including hematopoiesis, blood composition (plasma and blood cells), blood cell types (red blood cells, white blood cells, platelets), and the function of blood cells. It also covers blood cell morphology, and blood types. It is suitable for students in the biological sciences or healthcare fields.
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血液系统 1 总论 1.1 造血 hematopoiesis 出生后造血系统 髓系细胞:骨髓 淋巴细胞: 初级淋巴器官:骨髓、胸腺 次级淋巴器官:spleen、lymph nodes(LN)、tonsil、mucosa-associated lymophoid tissue (MALT) 骨髓 细胞密集 blood marrow barrier:防止未成熟骨髓细胞进入血液 骨髓组成 红骨髓:早血功能...
血液系统 1 总论 1.1 造血 hematopoiesis 出生后造血系统 髓系细胞:骨髓 淋巴细胞: 初级淋巴器官:骨髓、胸腺 次级淋巴器官:spleen、lymph nodes(LN)、tonsil、mucosa-associated lymophoid tissue (MALT) 骨髓 细胞密集 blood marrow barrier:防止未成熟骨髓细胞进入血液 骨髓组成 红骨髓:早血功能 黄骨髓:骨髓基质; 造血干细胞 2 血液系统组织学 2.1 血液基本组成 血液组成:血浆(plasma)、血细胞; 血浆(plasma)占 55% 血细胞:血液容积的 45%,红细胞、白细胞、血小板。 血浆成分:水、血浆蛋白(白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原)、酶、脂蛋白、激素、维生 素、无机盐、代谢产物 血浆功能:保持机体适宜内环境稳定; 运载血细胞、营养物质和全身代谢产物的循环液体; 参与免疫反应、体液和体温调节、水和电解质平衡、维持渗透压。 血液加入抗凝剂,分为 3 层: 上层:血浆,淡黄色透明液体,血液临床生化检查的常用材料。 中层:白细胞、血小板;灰白色; 下层:红细胞,深红色; 不加入抗凝剂,分为 2 层 血清(serum) :凝血后,上层析出的淡黄色透明液体; 凝血块:纤维蛋白原转变为纤维蛋白,血液凝固 2.2 血细胞 血细胞组成 红细胞(RBC)3.5×10'2-5.5×10'/L 男性:4.2×1012~5.5×1012/L,血红蛋白(Hb) :120~150g/L 女性:3.5×1012~5.0×1012/L,血红蛋白(Hb) :105~125g/L 白细胞(WBC)4 x109~10×109 粒细胞 中性粒细胞 50%~70% 嗜酸性粒细胞 0.5%~3% 嗜碱性粒细胞 0~1% 无粒细胞 淋巴细胞 20%~30% 单核细胞 3%~8% 血小板(Pt) 100×109~300×109L 2.2.1 红细胞 红细胞形态、组成 双凹圆盘状,表面光滑,中央较薄,约 1um,周边较厚,约 1.9um; 双凹:增大表面积,使细胞内任何一点距离细胞表面的距离<0.85μm; 无细胞核、无细胞器,充满血红蛋白,嗜酸性,红染; Hb 与 O2 结合:氧离曲线; Hb 与 OC 结合:樱桃红色, Hb 与 CO2 结合:氨基甲酰血红蛋白; Borh 效应、霍尔登效应; 红细胞膜骨架 erythocyte membrane skeleton:血影蛋白(spectrin)、肌动蛋白; 红细胞膜骨架功能:保持双凹圆盘状,、使红细胞具有形态可变性,改变形态而顺利通 过小于自身直径的毛细血管。 红细胞形态变化 红细胞缗钱:多个红细胞叠在一起,形成串钱状; 红细胞缺乏 ATP,形态由圆盘状变为棘球状;当 ATP 供能状态改善后亦可恢复。 溶血(hemolysis):血浆渗透压降低,血浆液体进入红细胞内,细胞肿胀呈球形、破裂; 血浆渗透压升高,红细胞内水分析出胞外,致使红细胞皱缩,也可导致细胞膜破坏而溶血。 ABO 抗原与抗体结合,导致溶液; 红细胞数量 婴儿>成人;运动>不运动;高原居民>平原居民; 贫血 anemia:外周血红蛋白减少,低于下限; 贫血诊断标准:红细胞计数 Hct<3×1012/L,Hb<100g.L; 红细胞增多:红细胞计数>7.0×1012/L,Hb 浓度>180g/L 血影(erythrocyte ghost):溶血(hemolysis)残留的红细胞膜囊 ABO 血型 血型=血细胞上的抗原决定的,抗原决定簇! A 型血:细胞上有 A 型抗原,血浆内有抗 B 抗体; B 型血: 红细胞无细胞核、无细胞器,不合成蛋白、代谢能力有限,寿命 120 天; 衰老红细胞被肝、脾清除,血红蛋白、铁被重新利用; 红细胞由骨髓产生,髓系干细胞、红系祖细胞、原红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、 晚幼红细胞、网织红细胞,成熟红细胞。 只有成熟的红细胞没有细胞器、细胞核; 网织红细胞(reticulocyte):位于外周血,煌焦油蓝染色可见胞质内有染成蓝色的细网或 颗粒;细网和颗粒是残留在红细胞胞质内的部分核糖体。网织红细胞有合成血红蛋白的 功能。 2.2.2 白细胞(重点是形态,血涂片) 白细胞分类: 有粒白细胞(granulocyte):中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞 无粒白细胞(agranulocyte):单核细胞、淋巴细胞 所有白细胞都有嗜天青颗粒,有粒白细胞指的是有特殊颗粒; 中性粒细胞有特殊颗粒 只有单核-巨噬细胞、淋巴细胞的细胞质嗜碱性! !! 大小μm 占比% 寿命 细胞核 细胞质 中性粒 10~12 50-70 1-4 d 核深染,杆状/分 红色淡染,含有大量淡紫色颗粒(嗜 叶状(2~5 叶) 天青颗粒)、淡红色颗粒(特殊颗粒) 嗜酸粒 10~15 1-4 1-2 wk 杆状/分叶状,分 2 胞质内充满粗大、分布均匀、染成桔 叶 红色、略带折光性的嗜酸性颗粒; 嗜碱粒 10-12 0.5-1 1-3 d 核分叶/S 型,染色 胞质内含大小不等、分布不均、深浅 很浅,轮廓不清 不同的蓝紫色嗜碱性颗粒,颗粒常覆 盖在核上 淋巴 cell 6~8:小; 20-40 9~12:中; 13~20:大; 单核 cell 14~20 2-8% 胞核呈肾形、马蹄 胞质丰富、呈灰蓝色,胞质内有较多 着色浅 形、不规则形,核 细小的淡紫色嗜天青颗粒 染色质呈细网状, 着色浅。 区分单核细胞、淋巴细胞; 2.2.2.1 中性粒细胞 10~12um; 中性粒细胞标志:隋过氧化物酶,CD15,胞质周围大量激动蛋白丝,胞质内少量线粒 体、内质网,河滩提 1、组织学形态: ·细胞核 核染色深,呈弯曲杆状或分叶状,分叶核呈不规则卵圆形,叶之间有细丝(thin nuclear extensions)相连,可分为 2~5 叶,正常人以 2-3 叶为多。 核的叶数与细胞在血流中停留的时间成正相关。 女性失活的 X 染色体可能以鼓槌状的附属物的形式出现在细胞核的一个叶上 核左移:杆状核与 2 叶核的细胞百分率增高,新生中性粒细胞增多; 核右移:4-5 叶核的细胞百分率增高,表明骨髓造血功能发生障碍。 ·细胞质 中性粒细胞胞质呈很淡的粉红色,含有大量细小的、分布均匀的、染成淡紫色和淡红色 的颗粒。 淡紫色颗粒:嗜天青颗粒; 淡红色颗粒:特殊颗粒; 嗜天青颗粒:占 20%,0.6~0.7μm,圆形/椭圆形膜被颗粒,电子密度高,是溶酶体,含 酸性磷酸酶、髓过氧化物酶、多种酸性水解酶; 特殊颗粒:占 80%,0.3~0.4,哑铃状、椭圆形, 嗜天青颗粒 酸性磷酸酶 淡紫色 淡红色 占 20% 占 80% 0.6~0.7μm 0.3~0.4 圆形/椭圆形膜被颗粒 哑铃状、椭圆形 电子密度高 中等电子密度 溶酶体 分泌颗粒 酸性磷酸酶、髓过氧化物酶、多种酸性水解酶; 吞噬素、溶菌酶 消化分解吞噬的细菌、异物 杀死细菌,溶解细菌表面的糖蛋白 中性粒细胞可在组织内存活 2~3 天; 2、中性粒细胞功能 游出 emigration:中性粒细胞通过变形运动进入周围组织 局部组织受到细菌侵害,中性粒细胞在趋化因子作用下,向病变局部大量集中; 2.2.2.2 嗜酸性粒细胞(eosinophilic granulocyte,eosinophil) 球形; 直径为 10~15um。较中性粒细胞稍大; 1、嗜酸性粒细胞形态: 细胞核:杆状或分叶状,但以 2 叶核居多。 细胞质:胞质内充满粗大、分布均匀、染成桔红色、略带折光性的嗜酸性颗粒。 嗜酸性颗粒形态:圆形或椭圆形,有膜包被,内含细颗粒状基质和方形或长方形的致密 结晶体。 嗜酸性颗粒组成:嗜酸性颗粒是溶酶体,含有溶酶体酶、阳离子蛋白、芳基硫酸酯酶、 组胺酶等。 组胺酶:分解组胺 芳基硫酸酯酶:分解白三烯,抑制机体过敏反应; 阳离子蛋白:直接杀死虫体或虫卵 2、嗜酸性粒细胞的特征 变形性:做变形运动穿越血管壁进入组织, 趋化性:受肥大细胞等分泌的嗜酸性粒细胞趋化因子的作用,移行至病变部位 3、嗜酸性粒细胞功能:分泌、吞噬活动。 ·释放颗粒内的各类酶。 组胺酶可分解组胺; 芳基硫酸酯酶可分解白三烯,抑制机体过敏反应; 阳离子蛋白可直接杀死虫体或虫卵; 胞体借助抗体与某些寄生虫表面接触,促进颗粒内物质释放; ·吞噬功能:吞噬抗原-抗体复合物,从而减轻该复合物沉积引起的病理损害。 4、嗜酸性粒细胞主要出现在 过敏性疾病、变态反应性疾病、寄生虫感染。 嗜酸性粒细胞在组织中可生存 8~12 天。 2.2.2.3 嗜碱性颗粒(basophilic granulocyte,basophil) 数量最少,呈球形,直径 1、嗜碱性粒细胞的形态 细胞核:核分叶或呈 S 形,着色浅淡,轮廓常不清楚。 细胞质:胞质内含大小不等、分布不均、深浅不同的蓝紫色嗜碱性颗粒,颗粒常覆盖在 核上; 嗜碱性颗粒特征 ·异染性,用甲苯胺蓝染色呈紫色。 ·膜被颗粒中充满细小、分布均匀的微粒,有些颗粒内可见板层状或细丝状结构。 ·颗粒属于分泌颗粒,含肝素、组胺、中性粒细胞趋化因子、嗜酸性粒细胞趋化因子等, 可被快速释放; 细胞质内含有白三烯,释放缓慢。 2、嗜碱粒细胞功能 过敏反应。 嗜碱性粒细胞与肥大细胞分泌的物质相同,其作用也基本相同; 嗜碱粒细胞、肥大细胞是否来源于骨髓中的同种造血祖细胞尚存争议。 嗜碱性粒细胞在组织中可生存 12~15 天。 2.2.2.4 单核细胞 白细胞中体积最大的细胞; 1、单核细胞的形态 直径 14~20um,球形。 细胞核:肾形、马蹄形或不规则形;核染色质呈细网状,着色较浅。 细胞质:胞质丰富、呈灰蓝色,胞质内有较多细小的淡紫色嗜天青颗粒,胞质内含许多 膜被颗粒和吞噬泡; 嗜天青颗粒:溶酶体,内含过氧化物酶、酸性磷酸酶、非特异性酯酶和溶菌酶等 细胞表面有皱褶和微绒毛。 鉴别淋巴细胞与单核细胞:细胞核、颗粒内的酶 2、单核细胞的特点 活跃的变形运动能力; 明显的趋化性。 3、单核细胞的分布 全身所有组织,又称组织细胞 histocyte; 单核吞噬细胞系统(mononuclear phagocytic system,MPS):血液与骨髓中的单核细胞以及 器官组织内的巨噬细胞构成。 血液循环中的单核细胞功能不活跃,穿越血管进入组织进一步分化后,才能充分发挥其 生物功能 骨髓生成的单核细胞进入血液循环,短期停留后穿越血管壁进入全身结缔组织以及肝、 肺、淋巴器官、中枢神经系统等分化成不同种类的巨噬细胞; 中枢神经系统:小胶质细胞; 骨组织:破骨细胞。 皮肤:郎格汉氏细胞 肝:kupffer 细胞; 肺:尘细胞、心衰细胞; 4、单核-巨噬细胞的功能 吞噬入侵机体的病原微生物、异物; 清除体内衰老病变的细胞; 调节免疫应答; 分泌多种细胞因子参与机体造血调控等。 2.2.2.5 淋巴细胞 6~8um:小淋巴细胞 9~12um:中淋巴细胞 13~20um:大淋巴细胞 外周血:小淋巴细胞为主; 1、淋巴细胞组织形态 ·细胞核:球形细胞核 spherical nuclei 小淋巴细胞核染色质致密,呈粗块状,染色深; 大、中淋巴细胞的核染色质略稀疏,染色略浅,有的可见核仁。 ·细胞质 淋巴细胞的胞质嗜碱性,蔚蓝色。淋巴细胞胞质内含丰富的游离核糖体,少量线粒体、 溶酶体、粗面内质网和高尔基复合体等 小淋巴细胞的胞质:很少,仅在核周形成很薄的一圈; 大、中淋巴细胞的胞质:较多,可见少量嗜天青颗粒; 2、淋巴细胞分类 1)胸腺依赖淋巴细胞 thymus dependent lymphocyte,T 细胞; 2)骨髓依赖淋巴细胞,B 细胞 3)NK 细胞; T 细胞 B 细胞 NK 细胞 产生位置 胸腺 骨髓 骨髓 体积 体积小 体积略大 中淋巴细胞 溶酶体 粗面内质网 溶酶体较多 不含溶酶体 占外周血淋巴细胞比例 75% 10~15% 10~15% 功能 细胞免疫; 受抗原刺激增殖分 杀伤肿瘤细胞 调节免疫应答 化为浆细胞、记忆; 体液免疫 2.2.3 血小板(blood platelet) 血栓细胞(thrombocyte) 血小板来源:骨髓巨细胞(magakaryocyte)的胞质部脱落的胞质小块; 1、血小板形态 呈双凸扁盘状,直径 2-4um。受到机械/化学刺激喉,血小板伸出小凸起,呈不规则形; 无细胞核; 细胞质:呈浅紫蓝,中央有蓝紫色的血小板颗粒, ,颗粒区(granulomere),周边呈浅蓝 色,称透明区(hyalomere); 透明区:含有微管、微丝,参与血小板形态维持、变形; 颗粒区:特殊颗粒、致密颗粒、溶酶体; 2、血小板内容物 特殊颗粒:α颗粒,体积较大,中等电子密度,含有血小板因子 IV、血小板源性生长 因子(platelet derived GF,PDGF),凝血酶敏感蛋白; 致密颗粒:δ颗粒,体积较小,电子密度大,膜被颗粒,含有 5-羟色胺、ADP、ATP、 Ca2+、肾上腺素颗粒; 颗粒内容物:参与凝血、止血; 特殊颗粒 致密颗粒 α颗粒 δ颗粒 体积较大 体积较小 中等电子密度 电子密度较高 溶酶体 膜被颗粒 血小板因子 IV,PDGF、凝血酶敏感蛋白 5-羟色胺、ADP、ATP、Ca2+、肾上腺素 “4 个敏感的生长因子” 血小板内 2 套小管系统 1、开放小管系统:管道与细胞表面连通,血浆进入小管。目的是使血小板、血浆的接 触面积增大,有利于摄取血浆物质,释放颗粒内容物; 2、致密小管系统:封闭小管,分布于血小板周边,本质是滑面内质网,收集 Ca2+,合 成前列腺素; 3、血小板功能 参与止血、凝血; 血管内皮受损或血管破裂,血小板迅速黏附、聚集于受损或破裂处,堵塞破损的血管; 血小板被激活,释放颗粒物质: ·5-羟色胺促进血管收缩; ·血小板因子 IV 对抗肝素的抗凝血作用 ·凝血酶敏感蛋白促进血小板聚集,启动凝血系统,催化纤维蛋白原变成纤维蛋白, 并网罗血细胞形成血凝块; ·PDGF 刺激内皮细胞增殖和血管修复; 血小板的寿命为 7~14 天。 2.3 造血器官和血细胞的发生 ·早期胚胎时期:卵黄囊 ·第二孕期(3-6 月):肝、脾、胸腺; 5-6 周,肝脏开始造血,孕中期,肝脏成为主要的造血器官; 脾造血与肝造血几乎同时,肝造血期覆盖脾造血期 ·第三孕期(6-9 月):骨髓造血; ·出生后:红骨髓 出生后,长骨造血功能急剧下降,长骨骨干内骨髓变为黄骨髓;刺激骨化中心(近端骨 骺)保留部分;不规则骨、扁骨(椎骨、胸骨、肋骨、髂骨)终身保留红骨髓 骨穿:髂骨(髂前上嵴、髂后上嵴),儿童可用胸骨骨穿; 2.3.1 造血器官的演变 时间 胚胎发育第 3 周 卵黄囊壁血岛内 原始造血/胚胎造血 造血向红细胞系方 (配外中胚层) 向分化 胚胎发育第 6 周 肝(孕中期达峰) 定型性造血/成人造血 造血干细胞多向分 胚胎发育第 12 周 脾 化 胚胎第 3 个月初 胸腺 T 细胞 胚胎第 4 个月 淋巴结 成熟 T 细胞、成熟 B 细胞进入淋巴结 胚胎第 20 周~出生后 骨髓 定型性造血 髓系细胞 ·3 周,卵黄囊胚外中胚层形成血岛,血岛内部血细胞形成原始造血干细胞; ·脾造血与肝造血几乎同时,肝造血期覆盖脾造血期; ·出生后,长骨造血功能急剧下降,长骨骨干内骨髓变为黄骨髓,次级骨化中心(近端 骨骺)保留部分;不规则骨、扁骨(椎骨、胸骨、肋骨、髂骨)终身保留红骨髓 骨穿:髂骨(髂前上嵴、髂后上嵴),儿童可用胸骨骨穿 出生后造血 细胞 造血位置 髓系细胞 myeloid Bone marrow,BM 淋巴系 lymphoid 初级淋巴器官:胸腺、骨髓 次级淋巴器官:脾、淋巴结、扁桃体、MALT 2.3.1.1 卵黄囊造血 血岛:人胚第 3 周时卵黄囊、体蒂和绒毛膜等处的胚外中胚层细胞密集形成的细胞团 血岛周边的细胞分化为成血管细胞(angioblast); 血岛周围中胚层分泌 VEGF,VEGF 诱导血岛外侧的成血管细胞(angioblast)增殖分化形 成扁平的内皮细胞,中间的细胞变圆,分化为原始成血细胞(primitive hemoblast),最早 的 造 血 干 细 胞 , 进 入 原 始 造 血 (primitive hematopoiesis) 或 胚 胎 造 血 (embryotic hematopoiesis)。 原始造血(primitive hematopoiesis)或胚胎造血(embryotic hematopoiesis):造血细胞向红 细胞系方向分化; 2.3.1.2 肝、脾造血 第 6 周,卵黄囊内干细胞进入肝,定植于肝血窦外肝细胞索内; 9~24 周,肝为主要造血器官; 12 周,脾开始造血; 肝脾造血特征:定型性造血 definitive hematopoiesis、成人造血 adult hematopoiesis; 胚胎肝脾内造血干细胞:髓系细胞所有,红细胞系、粒单系细胞、巨核细胞; 红细胞系:原始成红细胞消失,定型成红细胞形成; 定型成红细胞对 EPO 的刺激敏感,EPO 刺激其产生增殖、分化; 2.3.1.3 胸腺、淋巴造血 胸腺、淋巴:淋巴细胞增殖分化; 胚胎第 3 个月:淋巴干细胞进入胸腺,分化成胸腺细胞,发育成 T 细胞; 胚胎第 4 个月:胸腺培育的成熟 T 淋巴细胞、骨髓形成的成熟 B 淋巴细胞进入淋巴结, 发育成更多 T/B 细胞; 2.3.1.4 骨髓造血 第 20 周,骨髓开始造血 定型性造血; 产生髓系细胞:红细胞、粒细胞、单核细胞、巨核细胞-血小板; 2.3.2 骨髓的结构 骨髓:红骨髓、黄骨髓; 红骨髓造血,黄骨髓脂肪 红骨髓退化为黄骨髓;必要时黄骨髓可造血,黄骨髓保留少量 HSC; 成人红骨髓主要分布在扁骨、不规则骨与长骨骨骺端的松质骨中; 红骨髓:造血组织+血窦; 骨髓结构组成: ·生血索 Hemopoietic cord:造血干细胞及其后代细胞排列成条索状结构,产生所有血 细胞。生血索需要 Stroma; ·Stroma:基质、脂肪细胞、成骨细胞、破骨细胞、细胞外基质、内皮细胞、ECM ·sinusoid 血窦:细胞从骨髓进入血液的通路; 骨髓细胞 实质:HSC 造血干细胞、祖细胞、分化的细胞、巨噬细胞/破骨细胞; 间质:脂肪 adipocyte(黄骨髓)、成纤维细胞、成骨细胞、上皮细胞; 白血病:早期未成熟细胞通过 barrier 进入血液 Cellularity 细胞性: 2.3.2.1 造血组织 造血组织:Hemopoietic cord 生血索 组成:网状组织、造血细胞、基质细胞; 网状组织:网状细胞、网状纤维 2.3.2.2 血窦 sinusoid 血窦:细胞从骨髓进入血液的通路; 骨髓血窦形成:动脉毛细血管进入股随后分支成; 骨髓血窦形态:管腔大,形状不规则,窦壁衬贴有孔内皮,内皮细胞之间间隙较大,基 膜不完整; 骨髓血窦功能:分泌黏附分子将造血干细胞黏附或固定,分泌多种造血生长因子参与血 细胞发生的调节。 骨髓-血屏障(bone marrow-blood barrier,MBB):造血组织和血液循环之间存在特殊屏 障结构; MBB 组成:血窦壁内皮细胞、外膜细胞、周细胞、巨噬细胞。 MBB 功能:调控血细胞释放;防止未成熟骨髓细胞进入血液,成熟血细胞才能穿过; 外膜细胞:有分支的成纤维细胞,覆盖在内皮细胞的周围。 外膜细胞覆盖内皮细胞外表面积比率:MBB 功能状态; 巨噬细胞:吞噬、清除血液中的异物、细菌、衰老血细胞; 胞质的质膜下有成束的微丝,细胞收缩可以调整覆盖内皮细胞的 MBB 的面积。 血细胞穿过 MBB 的方式:直接穿过内皮细胞胞质,进入血窦,不经过内皮细胞之间的 间隙; 骨髓血窦内皮无孔,血细胞如何穿越? 类似胞吞胞吐; 细胞压迫内皮细胞表面,与内皮细胞相贴、融合,形成临时孔道; 有核红细胞的细胞核很硬,难以通过小孔,红细胞穿内皮,细胞核留在造血组织内被吞 噬,细胞质形成网织红细胞,进入血液循环: ***复习 3 种毛细血管的分布 连续、有孔、不连续 没有细胞核的细胞:网织红细胞、成熟红细胞、血小板; 没有细胞器的细胞:成熟红细胞; 网织红细胞、血小板有细胞器,无细胞核; 血小板的封闭小管系统类似内质网,可以合成前列腺素; 2.3.2.3 造血诱导微环境(hematopoietic inductive microenvironment,HIM) ·造血诱导微环境:骨髓的神经、微血管系统、纤维、细胞外基质、骨髓基质细胞构成; ·HIM 功能:造血细胞赖以生存、增殖与分化的场所 ·骨髓基质细胞 stromal cell:造血诱导微环境的核心成分。巨噬细胞、成纤维细胞、血 窦内皮细胞、网状细胞、脂肪细胞、成骨细胞、骨髓基质干细胞等; ·骨髓基质细胞 stromal cell 功能:调控血细胞的生成,支持+分泌 产生网状纤维、黏附分子等细胞外基质成分。 形成造血细胞生长的支架; 通过细胞间通讯和细胞间连接与造血细胞直接接触,协调分泌多种造血生长因子 (hematopoieticgrowth factor); 各类血细胞在造血组织中呈一定分布规律, HIM 不同部位诱导不同类血细胞形成,每一个区域诱导细胞定向分化 ·红细胞:血窦附近; ·巨噬细胞:幼红细胞岛中心; ·幼稚粒细胞:远离血窦,与巨噬细胞、成纤维细胞形成细胞岛; 晚幼粒细胞具有运动能力,变形运动进入血窦; ·巨核细胞:紧靠血窦内皮间隙,胞质突起,伸入血窦腔,脱落形成血小板进入血窦; 2.3.3 造血干细胞、造血祖细胞 造血干细胞 MHSC→造血祖细胞→成熟细胞; 造血干细胞最重要特征: ·Self-renew 自我更新维持 ·Differentiate 分化 hemopoietic stem cells 多能造血祖细胞(multipotent)→ 淋巴造血祖细胞、髓系祖细胞; committed progenitors 淋巴祖细胞→ 淋巴细胞 髓系祖细胞→ 红-巨祖细胞、单-粒祖细胞 Precursors:红-巨祖细胞、单-粒祖细胞 干细胞向下分化,分化能力下降,但是分裂增殖能力上升,合成蛋白能力上升 造血生长因子 Hemopoietic growth factors == 集落刺激因子 colony-stimulating factors (CSF) == 细胞因子 cytokines,是刺激祖细胞和前体细胞增殖并促进特定谱系内细胞分 化和成熟的糖蛋白 glycoproteins。 Cytokine Major Activities and Target Cellsa Important Sources Stem cell factor (SCF) Mitogen for all hemopoietic progenitor Stromal cells of bone cells 所有造血祖细胞的促分裂原 marrow Erythropoietin (EPO) Mitogen for all erythroid progenitor and Peritubular endothelial precursor cells, also promoting their cells of the kidney 肾小管 differentiation 所有红系祖细胞的促分 周 围 内 皮 细 胞 ; 裂原 hepatocytes 肝细胞 Thrombopoietin (TPO) Mitogen for megakaryoblasts and their Kidney and liver progenitor cells Granulocyte- Mitogen for all myeloid progenitor cells Endothelial cells of bone macrophage colony- marrow and T stimulating factor (GM- lymphocytes CSF) Granulocyte colony-stimulating Mitogen for neutrophil precursor cells Endothelial cells of bone marrow and factor (G-CSF or filgrastim 非格司亭) macrophages Monocyte colony-stimulating factor Mitogen for monocyte precursor cells Endothelial cells of marrow and (M-CSF) macrophages Interleukin-1 (IL-1) Regulates activities and cytokine secretion of many leukocytes and Macrophages and T helper cells other cells Interleukin-2 (IL-2) Mitogen for activated T and B cells; promotes differentiation of NK T helper cells cells Interleukin-3 (IL-3) Mitogen for all granulocyte and megakaryocyte progenitor cells T helper cells Interleukin-4 (IL-4) Promotes development of basophils and mast cells and B- T helper cells lymphocyte activation Interleukin-5 (IL-5) or eosinophil differentiation factor (EDF) Promotes development and activation T helper cells of eosinophils Interleukin-6 (IL-6) Mitogen for many leukocytes; promotes activation of B cells and Macrophages, neutrophils, local regulatory T cells endothelial cells Interleukin-7 (IL-7) Major mitogen for all lymphoid stem cells Stromal cells of bone marrow 2.3.3.1 造血生长因子 Hematopoietic growth factors Stem cell factor (SCF) 肥大细胞、所有造血祖细胞 Erythropoietin (EPO) 所有红系祖细胞 肾小管周围内皮细胞、肝细胞 Thrombopoietin (TPO) 血小板、血小板相关祖细胞 肾、肝 G-CSF 中性粒细胞 骨髓内皮、T 淋巴细胞 Flt-3 树突细胞、HSC TPO 可能有一定 HSC 刺激能力,某些人使用 TPO 后,3 系细胞都增加,但是对有些人 无效; 使用骨髓增值剂(例如 G-CSF) ,会有严重的骨痛,因为骨髓内压力增高; 作用细胞 HSC SCF, TPO, Flt-3 单-粒祖细胞 GM-CSF 粒细胞祖细胞 G-CSF 嗜酸性粒细胞 IL-5, SCF 红-巨祖细胞 Epo, TPO 红系细胞 EPO 血小板 TPO 淋巴祖细胞 IL-7 B 细胞 IL-4 T 细胞 IL-7、IL-12 NK 细胞 IL-15 Erythropoietin,EPO 分泌部位:Juxtatubular interstitial cells in kidney 肾的肾小球近旁细胞; 功能:感知缺氧,促进红细胞生成; HIF-1a 是转录因子,缺氧时 HIIF-1a 结合 EPO 的增强子,促进 EPO 表达; 临床应用:肾性贫血,EPO 分泌较少; Thrombopoietin (TPO) 分泌部位:肝 功能:促进巨核细胞、血小板相关祖细胞分化; 临床应用:特发性血小板减少性紫癜(idiopathic thrombocytopenic purpura)、aplastic anemia 再生性贫血; aplastic anemia:啥都缺,啥都要补; G-CSF 分泌部位:多数器官的内皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞; 功能:促进中性粒细胞生成; 临床应用: 2.3.3.2 多能造血干细胞(MHSC):CD34 起源:卵黄囊周围,配外中胚层内血岛; 分布:红骨髓、外周血、婴儿脐带血、脾、肝、淋巴结; 特征:self-renew、differentiate 1)很强的增殖潜能:在一定条件下能反复分裂,大量增殖 生理状态下,多数细胞处于 G,期静止状态,即不分裂增殖 2)有多向分化能力。能分化形成各系造血祖细胞,可横向分化为某些非造血细胞,如树 突状细胞、朗格汉斯细胞、内皮细胞等; 3)具有自我更新或自我复制能力,通过不对称性有丝分裂后产生 1 个造血祖细胞、1 个造血干细胞的所有生物学特性,不断补充造血干细胞群体数量,维持自身相对稳定; 4)异质性:不同发育阶段、不同来源的造血干细胞功能、表面标志物不同; 小鼠脾集落生成实验 试验过程 脾集落生成单位(colony forming unti spleen,CFU-S),是单克隆的,每个脾集落中所 有细胞相同,类似一个菌落; HSC 的分子特征 CD34:HSC 最特异的分子标志; 其他 HSC 分子标志:CD38、CD133、KIT(CD117)、CD150、 CD90( Thy1)+,Sca-1+ 外周血采集如何分离 HSC? 动员剂打开骨髓-血屏障; 1)干细胞表面有 CXCR4,用 CXCR4 blocker,将细胞与骨髓基质的粘合切断; 2)增大压力,将 barrier 冲开, 2.3.3.3 专能造血祖细胞 commited hematopoietic progenitor cell 由造血干细胞增殖、分化而来的分化方向确定的干细胞,又称定向干细胞 1、造血祖细胞特征 1)表面已出现造血生长因子受体,如 EPO、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF),接受相应因子的调控而定向分化 2)定向分化,体外培养时可形成相应的集落生成单位(colony forming unit,CFU)。 3)无自我复制能力,对称性有丝分裂; 4)依赖造血干细胞分化补充; 5)很强的增值能力,产生成熟血细胞的主力; 2、6 种造血祖细胞 ·髓系祖细胞 1)髓系多向造血祖细胞 CFU-GEMM (multipotential myeloid stem cell) 源自造血干细胞; 造血生长因子诱导产生混合性集落 GFU-Mix:红细胞、粒细胞、单核、巨核; 2)红系造血祖细胞 erythrocyte progenitor cell 髓系多向造血祖细胞分化来; IL-3、干细胞刺激因子 SCF、EPO 诱导增殖分化; 红系造血祖细胞分化成:爆式红细胞集落生成单位(erythrocytic burst forming unit,BFU- E)、红细胞集落生成单位(erythrocytic colony forming unit,CFU-E), BFU-E:分化早期红系造血祖细胞分化来 CFU-E::分化晚期的红系造血祖细胞分化成, 3)粒细胞-单核细胞系造血祖细胞 CFU-GM 髓系多向造血祖细胞分化来; GM-CSF、IL-3 等诱导下增殖、分化来; 中性粒细胞、单核细胞 4)巨核细胞系祖细胞 CFU-MK 髓系多向造血祖细胞分化来; 血小板生成素(thrombopoietin,TPO) 、巨核细胞集落刺激因子(meg-CSF) 分化成巨核细胞、血小板 ·淋巴系造血组细胞 5)淋巴系祖细胞 CFU-L 淋巴干细胞; 造血干细胞分化来; 在胸腺、骨髓、淋巴器官中增殖分化; 形成:T 细胞、B 细胞、NK 细胞; 2.3.3.4 造血异常 hematological disorders HSC 再生障碍贫血 祖细胞 白血病、骨髓增殖性肿瘤 前体细胞 白血病、巨幼粒细胞白血病; 缺铁贫血、巨幼红细胞性贫血 外周血、淋巴组织 淋巴瘤,浆细胞疾病(骨髓瘤) 血液系统疾病 红细胞:缺铁贫血、地贫、镰刀、再生障碍性贫血、巨幼红细胞贫血、溶血性贫血; 白细胞:白血病、淋巴瘤、骨髓瘤; 凝血障碍:血友病,DIC,血栓/栓塞 2.3.4 造血 hematopoiesis 造血祖细胞 ——> 成熟血细胞:3 个阶段,原始、幼稚、成熟 原始阶段 幼稚阶段:3 期,早、中、晚; 成熟阶段 血细胞演变规律 1)胞体由大变小;巨核细胞胞体由小逐渐变大。 2)细胞核: 细胞核由大逐渐变小; 核内染色质细疏变粗密:均匀细颗粒—>均匀粗颗粒—>不均匀斑块; 核的着色由浅变深; 核仁由明显渐至消失。 红细胞核:最终消失(网织红细胞细胞核消失); 粒细胞核:圆形 → 杆状 → 分叶核; 巨核细胞核由小变大,呈分叶状; 3)胞质由少变多,嗜碱性逐渐变弱。 所有粒细胞胞质嗜酸;淋巴、单核细胞细胞质嗜碱。 单核细胞与淋巴细胞仍保持嗜碱性; 淋巴细胞细胞质较少; 早期:粗面内质网、核糖体存在,用于合成蛋白,呈碱性; 晚期:蛋白大量生成,细胞分裂,细胞器越来越少,呈酸性; 4)胞质内的特殊结构、特殊蛋白从无到有,逐渐增多, 粒细胞中的特殊颗粒、红细胞中的血红蛋白。 *所有白细胞都有嗜天青颗粒;无颗粒指的是无特殊颗粒; 5)细胞分裂能力从有到无,淋巴细胞仍保持很强的潜在分裂能力。 淋巴、单核细胞细胞质嗜碱的原因? 单核细胞内含有大量溶酶体; 淋巴细胞内,含有大量核糖体,合成各种蛋白; T 细胞:很早迁移到胸腺,在胸腺内形成 naive T 细胞,随后迁移到外周淋巴器官,抗 原刺激,T 细胞母细胞化,发生细胞免疫; B 细胞:骨髓内发育,进入外周淋巴器官/外周淋巴组织体外抗原,中心母细胞,中心 细胞 2.3.4.1 红细胞系 红系祖细胞,原红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞,后者脱去细胞核成为 网织红细胞,最终成为成熟红细胞。 从原红细胞发育至网织红细胞:7 天; 巨噬细胞吞噬晚幼红细胞脱出的胞核,并为红细胞的发育提供铁等物质; 红细胞围绕巨噬细胞形成幼红细胞岛 ·原红细胞:细胞核均匀细颗粒,颗粒状染色质,3 个亮点是核仁 吉姆萨染色:核仁较浅; ·早幼红细胞:细胞核均匀粗颗粒,核仁消失,细胞核仍然嗜碱性,细胞内核糖体更多; ·中幼红细胞:细胞内核糖体减少(细胞分裂) :细胞质蓝红相间,嗜多色性成红细胞, 细胞核不均匀斑块状,染色质浓集; ·晚幼红细胞:细胞核进一步缩小,胞质完全嗜酸性,正成红细胞 ·网织红细胞:没有细胞核,少量细胞器,有核糖体,可以进入外周血。网织红细胞进 入在外周血 2d 后,内将核糖体排出,变成成熟红细胞; 红细胞是连续发育的,因此有过渡阶段的细胞 早~中过渡 中幼:嗜多色性 中幼~晚幼过渡 晚幼 晚幼:更晚,核偏位,准备吐出细胞核 2.3.4.1.1 红细胞生成需要的物质 Fe、叶酸、VB12 1、Fe Fe 来源: 1)食物——>铁蛋白形式储存在肝脏; 2)脾脏衰老红细胞被清除,释放含铁血黄素,Fe 与转铁蛋白结合,运输到肝脏、骨髓, 循环使用; Fe 大量来自于循环,少量来自食物,肝脏有储存 *输血输入大量红细胞,可能导致体内铁过多; 缺铁性贫血:小细胞低色素贫血 microcytic hypochromic anemia 缺铁,Hb 合成减少,红细胞 Hb 减少,红细胞体积减小,中央淡染区扩大,小细胞低 色素性红细胞 2、缺乏叶酸、VB12 四氢叶酸 THF 对于核苷酸的合成是必要的; VB12 对于 THF 的合成是必要的; VB12 前后需要 3 个蛋白:动物蛋白、R binder、内因子; VB12:容易被胃酸降解,胃有内因子,结合 VB12,防止 VB12 被胃酸降解,回肠有内 因子受体, VB12-内因子复合物进入回肠上皮; 胃壁异常(例如胃切除、胃溃疡),回肠异常,导致 VB12 吸收异常,造成恶性贫血 Megaloblastic anemia (pernicious anemia); Megaloblastic anemia (pernicious anemia)巨幼红细胞贫血(恶性贫血):叶酸,VB12 减 少,细胞核合成缓慢,细胞不分裂,Hb 合成相对快,导致形成的红细胞细胞核发育缓 慢,但是 Hb 很多,形成巨幼红细胞性贫血; VB12 缺乏,影响中枢神经系统,影响脑部,出现幻听幻视,谵妄 2.3.4.1.2 Erythropoiesis 的调控:EPO 贫血/缺氧---EPO 增加---促进红细胞生成 氧气充足,HIF-a 被蛋白酶降解; 缺氧,HIF-a 结合 EPO 的增强子,促进 EPO 合成 2.3.4.1.3 网织红细胞 Reticulocyte 正成红细胞脱细胞核,形成网织红细胞; 网织红细胞进入外周血,煌焦油蓝 brilliant cresyl blue 染色核糖体,呈网状、点状; 网织红细胞计数:造血功能是否正常。网织红细胞数量多,表明红系增生通路正常; 2.3.4.2 粒细胞系 3 种粒细胞,中/酸/碱,起源于不同祖细胞,发生过程相同; 发生过程:原粒细胞、早幼粒细胞、中幼粒细胞、晚幼粒细胞、成熟粒细胞(杆状核、 分叶核) 原粒细胞~粒细胞:11 天,主要是颗粒的合成 早幼粒:合成所有的嗜天青颗粒; 中幼粒:合成特殊颗粒;可以区分中性/嗜酸/嗜碱性; 晚幼粒细胞:细胞核出现凹陷; Proerythroblast,myeloblast 原红 vs 原粒:1)细胞核都是均匀细颗粒,有核仁;2)细胞质,原红细胞质是油画蓝, 不透光;原粒细胞质是水彩蓝,透光; 粒细胞发育过程 ·原粒细胞:胞质内无颗粒,细胞核; ·早幼粒细胞: 核仁可能可见 体积>>原粒细胞,因为细胞增殖,合成大量细胞器; 合成所有的嗜天青颗粒,只产生嗜天青颗粒(紫红色),不能区分嗜酸、嗜碱粒,中性 粒;随后不再合成嗜天青颗粒; ·中幼粒:产生特殊颗粒,可以分出中/酸/碱粒细胞。细胞核减小,细胞体积减小,细 胞质由嗜碱变为嗜酸 ·晚幼中性粒:细胞核出现凹陷 杆状核:凹陷超过细胞核的 1/2; 分叶核 细胞颗粒看不清,如何区分中性粒细胞的中幼粒与早幼粒? 细胞质嗜酸性/嗜碱性变化,细胞核大小变化; 区分中性粒的中幼和晚幼? 答案:1-原粒细胞;2-早幼粒;3-嗜中性中幼粒;4-嗜碱性中幼粒,5-嗜中性晚幼粒;6- 嗜酸性中晚幼粒;7-嗜中性晚幼粒(杆状核) ;8-中性粒(分叶核);嗜中性中幼粒 嗜酸,早幼粒,中性中幼粒,中性粒晚幼,嗜碱性 中性中幼粒细胞,嗜酸粒中幼粒细胞,嗜碱粒细胞 杆状核粒细胞即可进入外周血,但实际上会在骨髓中形成储存相,需要时,储存相释放; 粒细胞有 50%的储存相 进入循环的粒细胞分成边缘细胞 marginating cell、循环细胞 circulating cell; 边缘细胞 marginating cell:贴壁,更快进入组织 核左移:储存的杆状核释放到外周血; 2.3.4.3 单核细胞系 粒细胞-单核细胞祖细胞 原单核细胞(monoblast) 、幼单核细胞(promonocyte) 、成熟单核细胞 幼单核细胞(promonocyte):能力很强???? 2.3.4.4 巨核细胞-血小板 血小板发生 thromobocytopoiesis 巨核系祖细胞,原巨核细胞 Megakaryoblast、幼巨核细胞 Promegakaryocyte、成熟巨核 细胞 Megakaryocyte、血小板 原巨核细胞:核分裂,胞质不分裂 幼巨核细胞为二倍体,多次 DNA 复制,成 8-32 倍体,但不分裂; 巨核细胞形态 直径 50-100 μm 细胞核:大分叶核,染色质呈粗块状; 细胞质:大量血小板颗粒,滑面内质网形成网状小管,将细胞质分成多个胞质小区; 伸出胞质突起进入血窦,末端胞质脱落,形成血小板 2.3.4.5 淋巴细胞系 起源:淋巴干细胞 发育: 淋巴干细胞进入胸腺皮质,分化成 T 细胞; 淋巴干细胞进入骨髓微环境,发育成 B 和 NK 细胞 2.4 淋巴器官组织学 免疫系统的功能 1)免疫防御(immunologic defence):识别和清除外源抗原抗原; 2)免疫监视(immunologic surveillance):识别和清除内源,肿瘤细胞、病毒感染细胞; 3)免疫稳定(immunologic homeostasis):识别和清除体内衰老死亡的细胞,维持机体内 环境的稳定。 免疫系统的分子基础 1)主要组织相容性复合分子(major histocompatibility complex molecules,MHC): 机体内所有细胞表面均有表达。 MHC:群体多样性,个体单一性; MHC 分子具有种属特异性和个体特异性,MHC 分子成为自身细胞的标志。 MHC-Ⅰ:所有有核细胞表面,呈递内源抗原; MHC-ⅡI:仅分布于专业 APC 表面(B 细胞、DC 细胞、巨噬细胞)。 2)白细胞分化抗原分子(clusterof differentiation,CD):是血细胞不同阶段的细胞表面 标记。 不同发育阶段和不同亚类的淋巴细胞可表达不同的分化抗原,是区分淋巴细胞的重要 标志。 3)T 细胞表面抗原受体(Tcell antigen receptor,TCR)、B 细胞表面抗原受体(B cell antigen receptor,BCR):每个细胞表面只有一种抗原受体,数百万种,基因 VDJ 重排形成; 每个淋巴细胞只参与针对一种抗原的免疫应答。 淋巴细胞作为一个细胞群体,可以针对许多种类的抗原发生免疫应答; 2.4.1 免疫细胞种类 2.4.1.1 淋巴细胞 2.4.1.1.1 T 细胞 胸腺生成 virgin T cell/naïve T cell naïve T cell 接触到匹配的抗原肽后(MHC 呈递)转化为活跃大淋巴细胞,增殖分化成 效应 T 细胞(effector) 、记忆 T 细胞(memory); 效应 T 细胞(effector) :清除抗原,寿命 1 周, 记忆 T 细胞(memory) :静息状态,寿命数年 T 细胞分类:根据 TCR TCRαβ、TCRγδ TCRαβ 细胞毒性 T 细胞(CTL, 释放穿孔素,直接杀灭病原体;释放颗 CD4+或 CD8+; CD8+) 粒酶,诱导凋亡 占 90~95% 辅助型 T 细胞(Th,CD4+) Th1:细胞免疫、迟发性超敏; Th2:辅助 B 细胞分化,参与体液免疫 调节性 T 细胞(Treg,CD4+, 表达 Foxp3 转录因子,负调控免疫应答; CD25+) 天然 Treg(nTreg) :胸腺髓质 诱导性 Treg(iTreg) :外周 TCRγδ 参与固有免疫,直接杀伤内源抗原、分 CD4-CD8-双阴 泌细胞因子调节免疫、抗肿瘤免疫 占 1~5% 1、TCRαβ TCR 由 α、β 链组成; CD4+或 CD8+阳性 外周占成熟 T 细胞 90~95%; 参与特异性免疫、细胞免疫 1)细胞毒性 T 细胞(CTL,CD8+) CD8+ 直接攻击进入体内的异体细胞、带有变异抗原的肿瘤细胞、病毒感染细胞。 ·释放穿孔素(perforin)。穿孔素嵌入靶细胞膜内形成多聚体穿膜管状结构,细胞外液通 过穿孔素进入靶细胞,导致细胞溶解死亡。 ·颗粒酶(granzyme)从小孔进入靶细胞,诱发靶细胞凋亡。 2)辅助型 T 细胞(Th,CD4+) CD4+ Th1 细胞:细胞免疫、迟发性超敏性炎症反应; Th2 细胞:辅助 B 细胞分化为抗体分泌细胞,参与体液免疫应答。 3)调节性 T 细胞(Treg,CD4+,CD25+) CD4、CD25 ·天然 Treg(natural Treg,nTreg):胸腺髓质产生; ·诱导性 Treg(induced Treg,iTreg):周经周围微环境中接触抑制性的细胞因子(如 IL-10、 TGF-B 等)和不成熟树突状细胞(immature dendritic cell,imDC)诱导产生; Treg 的免疫学特点:免疫无反应性、免疫抑制性; 功能: 1)Treg 的细胞核表达 Foxp3 转录因子,负调节机体免疫应答。 2)Treg 通过接触、分泌抑制性细胞因子,直接或间接抑制抗原特异性 T 细胞的增殖、 分化及其活性。 3)下调机体的免疫应答维持对自身和非自身抗原的免疫耐受; 4)母-胎免疫耐受 数量和(或)功能异常往往导致自身免疫性疾病。 肿瘤微环境中的免疫抑制性细胞因子也可以诱导 naive CD4*T 细胞分化成 Treg 细胞, 从而促进肿瘤免疫逃逸。 2、TCRγδ TCR 由 γ、δ 链组成; CD4+、CD8+双阴性; 占外周成熟 T 细胞的 1-5%; 分布:皮肤、消化道、呼吸道、泌尿生殖道粘膜; 功能 参与固有免疫 具有细胞毒性,直接杀伤肿瘤细胞、病毒感染细胞; 分泌细胞因子调节免疫。 控制感染和抗肿瘤免疫 2.4.1.1.2 B 细胞 骨髓生成 virgin B cell/naïve B cell Naïve B 进入外周淋巴器官,与抗原匹配,在外周淋巴器官/淋巴组织中转化为大淋巴细 胞,增殖分化成效应 B 细胞(effector B cell) 、记忆 B 细胞; 效应 B 细胞:浆细胞,分泌免疫球蛋白(即抗体) 参与体液免疫 2.4.1.1.3 NK 细胞 CD56+CD16+CD3-TCR-BCR- 起源于骨髓,在骨髓中发育; 分布:肝、脾、外周血; 无需抗原呈递即可激活,活性无 MHC 限制 功能; 分泌穿孔素等,直接杀伤细胞; 合成、分泌多种细胞因子(TNF-α、TNF-β、IFN-γ) 2.4.1.1.4 NKT 细胞 胸腺中成熟 分布:肝脏、骨髓、脾、外周血; T 细胞亚群:表面有 TCR(ValTCR) 、NK 细胞受体; 功能 ValTCR 特异性识别 APC 表面 MHC I 呈递的糖脂类抗原; 分泌 IL-4、IL-13、GM-CSF; 参与 T 细胞分化,免疫调节; NK 细胞样细胞毒性活性,分泌穿孔素、Fas 配体、IFN-γ,溶解靶细胞; 参与固有免疫、适应性免疫 2.4.1.2 抗原呈递细胞 APC 专业 APC:树突细胞、巨噬细胞、B 细胞 2.4.1.2.1 DC 细胞 来源:骨髓多能干细胞; 数量少 分布:广泛,血液、表皮和消化管内皮的朗格汉斯细胞、各类器官内的间质 DC、淋巴 内面纱细胞(veiled cell) 、淋巴器官/组织中的交错突细胞(interdigitating cell); DC 细胞表达 MHC II,捕获抗原,呈递给 CD4+,激活 Th 细胞; DC 的抗原呈递能力最强! 2.4.1.2.2 巨噬细胞 起源:造血干细胞 → 髓系祖细胞 → 粒细胞-单核细胞祖细胞; 单核-巨噬淋巴系统:单核细胞、巨噬细胞、破骨细胞、小胶质细胞、肝巨噬细胞、肺 巨噬细胞; 2.4.2 淋巴组织 淋巴系统解剖 淋巴组织:弥散淋巴组织(diffuse lymphoid tissue)、淋巴小结(lymphoid nodule); 2.4.2.1 弥散淋巴组织(diffuse lymphoid tissue) 组成:毛细血管、毛细淋巴管、毛细血管后微静脉; 无明确界限; 毛细血管后微静脉 == 高内皮外静脉,内皮为柱状细胞; 弥散淋巴组织被抗原刺激增值膨大,出现淋巴小结; 淋巴小结与弥散淋巴组织的关系? 2.4.2.2 淋巴小结(lymphoid nodule) 淋巴结、淋巴小结的区别? 淋巴小结 == 淋巴滤泡 lymphoid follicle 有明确界限; 组成:大量 B 细胞,少量 Th 细胞、滤泡 DC 细胞、巨噬细胞; 结构:皮质、髓质 皮质:内有生发中心 抗原刺激,淋巴小结增殖,产生生发中心 germinal center; 初级淋巴小结 primary lymphoid nodule:无生发中心,淋巴结较小; 次级淋巴小结 secondary lymphoid nodule:有生发中心,淋巴结较大; 生发中心:位于淋巴小结皮质 暗区 DZ:深层,较小。B 细胞、Th 细胞组成,嗜碱性强; 明区 LZ:浅部,较大,B 细胞、Th 细胞、滤泡 DC 细胞、巨噬细胞; 小结帽 nodule cap:滤泡套 basophilic follicular mantle,生发中心周围的一层密集的 B 细 胞,幼稚、非增殖的 B 细胞组成; 淋巴细胞、巨噬细胞:细胞质嗜碱性; 生发中心形成过程 1)初始 B 细胞/记忆 B 细胞与 Th 接触,迁移到淋巴小结,分裂增殖形成生发中心母细 胞;生发中心母细胞聚集形成暗区; 2)生发中心母细胞增殖,形成生发中心细胞。生发中心细胞与 DC 细胞接触形成明区; 3)B 细胞在生发中心增殖分化成浆细胞、记忆 B 细胞,进入髓质、淋巴; 4)不分裂的 B 细胞被推向外侧,形成小结帽; 次级淋巴小结:接触抗原后 2 周达到高峰; 亮区和暗区的区别? 淋巴滤泡边缘区? 存在于脾脏白髓边缘、淋巴结淋巴滤泡边缘; 边缘区通常不明显,与套区(Mantle Zone)的分界不清晰; 边缘区细胞: 边缘区 B 细胞(MZ B 细胞)、记忆 B 细胞、CD4+ T 细胞、巨噬细胞、浆细胞 2.4.2.3 滤泡树突细胞 follicular dendritic cell,FDC 与正常 DC 细胞完全不同,只是也有树突外形而已; FDC 不源于骨髓细胞, 起源于间充质,不表达 MHC II 分子,不是 APC,不呈递抗原; FDC 表面有丰富的抗体受体,与抗原-抗体复合物结合,负责阳性筛选 B 细胞:与抗原 亲和力高的 B 细胞才能与 FDC 表面受体结合,被保留;不能与 FDC 结合的 B 细胞被 消除; FDC 表面覆盖着与补体蛋白受体和免疫球蛋白 Fc 区结合的抗体-抗原复合物,导致 B 。在 Th 细胞的帮助下,B 细胞 细胞附着、活化并聚集为小的原发性淋巴结(或滤泡) 形成更大、更突出的次级淋巴结。 2.4.3 淋巴器官 中枢淋巴器官:骨髓、胸腺 外周淋巴器官:淋巴结、脾、扁桃体 2.4.3.1 骨髓 2.4.3.2 胸腺 2.4.3.2.1 胸腺的结构 左右两叶,表面有结缔组织被膜(capsule) ,被膜呈片状伸入胸腺内部,形成小叶间隔 (interlobular septum),将胸腺实质分隔成胸腺小叶(thymic lobule); 胸腺小叶 皮质:胸腺细胞密集,颜色深, 髓质:小叶髓质相互连接,内含胸腺上皮细胞(thymic epithelial cell),颜色浅; 胸腺基质细胞(thymic stromal cell):胸腺上皮细胞、树突细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒 细胞、肥大细胞、成纤维细胞 胸腺基质细胞:为 T 细胞发育提供独特微环境; 2.4.3.2.1.1 胸腺皮质 cortex 组成:胸腺上皮细胞组成支架,间隙内未胸腺细胞、基质细胞、巨噬细胞; ·胸腺上皮细胞:上皮网状细胞(epithelia reticular cell) 分布:被膜下、胸腺细胞间 形状:星形,有突起,相邻胸腺上皮细胞的凸起以桥粒连接成网; 细胞表面表达大量 MHC 分子 功能:分泌胸腺素(thymosin)、胸腺生成素(thymopoietin),是胸腺细胞发育所必须 哺育细胞(nursing cell):被膜下,包绕胸腺细胞的胸腺上皮细胞 ·胸腺细胞 thymocyte:胸腺内发育阶段的 T 细胞,皮质内高密度 T 细胞; 胸腺淋巴细胞的成熟:阳性选择、阴性选择 骨髓来源的淋巴细胞进入胸腺,皮髓交界高内皮微静脉→皮质→皮质深层→髓质,与胸 腺上皮细胞、DC 细胞、巨噬细胞接触,被筛选; 阳性选择:能够识别 MHC 的 T 细胞被保留 阴性选择:淘汰与自身抗原反应的 T 细胞; 5%的胸腺细胞发育成初始 T 细胞,其他细胞被清除; 2.4.3.2.1.2 胸腺髓质 medulla 组成:胸腺上皮细胞、成熟胸腺细胞、巨噬细胞 髓质胸腺上皮细胞:星形、突起、桥粒相连;分泌胸腺素/胸腺生成素;构成胸腺小体; 皮质胸腺上皮细胞?? 胸腺小体 thymic corpsule:胸腺特有,胸腺上皮细胞同心圆状排列、巨噬、嗜酸、淋 巴; 结构 胸腺小体外周:胸腺上皮细胞幼稚,细胞核明显,细胞分裂; 近胸腺小体中心:胸腺上皮细胞细胞核退化,细胞质内含有大量角蛋白 胸腺小体中心:上皮细胞完全角质化,嗜酸性染色; 功能: 表达胸腺基质淋巴细胞生成素 thymic stromal lymphopoietin, 胸腺基质淋巴细胞生成素刺激胸腺 DC 成熟, 胸腺 DC 诱导胸腺内 Treg 的增殖分化; 胸腺小体 2.4.3.2.1.3 胸腺内血供、血-胸腺屏障 小动脉,微动脉,毛细血管后微静脉(高内皮微静脉); 小动脉 胸腺被膜、小叶间隔 微动脉 皮质-髓质交界处 毛细血管 皮质内 有孔毛细血管 髓质内 毛细血管后微静脉(高内皮微静脉) 皮质-髓质交界处 微静脉 小叶间隔、被膜 血-胸腺屏障(blood-thymus barrier):血液-胸腺皮质之间的屏障结构。 血-胸腺屏障组成: 连续毛细血管:内皮细胞之间有完整的紧密连接; 血管内皮周围的连续基膜 血管周隙:内含巨噬细胞 上皮基膜 单层连续胸腺上皮细胞 血-胸腺屏障功能: 防止血液内大分子物质进入胸腺皮质,维持胸腺内环境稳定,维持胸腺细胞正常发育 2.4.3.2.2 胸腺的功能:形成 naïve T cell 胸腺微环境:胸腺基质细胞、分泌的细胞因子、细胞外基质 胸腺微环境刺激胸腺细胞发育分化; 胸腺上皮细胞:数量最多,分布最广 构成网架; 分泌胸腺趋化因子,吸引干细胞 分泌胸腺素、胸腺生成素,促进胸腺细胞分化; 胸腺上皮细胞、胸腺 DC 细胞:表达 MHC,介导对胸腺细胞的阳性选择、阴性选择 2.4.3.3 淋巴结 2.4.3.3.1 淋巴结结构 包膜和纤维分隔 皮质区 副皮质区 髓质 窦区:皮质窦、髓窦; 表面:致密薄层纤维结缔组织被膜、输入淋巴管、 门部:淋巴结侧面凹陷,有血管、输出淋巴管; 小梁(trabecula):淋巴结表面结缔组织深入淋巴结实质,形成相互连接的小梁,构成淋 巴结支架; 输入淋巴管:穿过被膜,与被膜下淋巴窦连通; 输出淋巴管:从淋巴结门部出去; 淋巴结实质:皮质 cortex、副皮质 paracortex、髓质; 区分淋巴结、淋巴小结? ·淋巴结(lymph nodes):属于淋巴系统和适应性免疫系统的肾形器官,全身各处有大 量的淋巴结,它们借由淋巴管连接。淋巴结在获得性免疫中发挥着重要作用,类似过滤 器,内部聚集了淋巴球,能够摧毁病毒和细菌。人体内大部分的器官都有淋巴结,例如 在颈部、腋下和鼠蹊、 ·淋巴小结(lymphoid nodules),又称淋巴滤泡(lymphoid follicle) ,是圆形或椭圆形密 集的淋巴组织,通常直径为 1~2 毫米。淋巴小结内有大量的 B 淋巴细胞,少量 T 淋巴 细胞和巨噬细胞。初级淋巴小结是未受刺激的淋巴小结,体积较小,由分布均匀并密集 的小淋巴细胞组成;次级淋巴小结则在中央部分染色较浅,常见细胞分裂象,产生淋巴 细胞,因此称为“生发中心”。 总之,淋巴结主要作为免疫系统的过滤器,而淋巴小结则是淋巴组织中的特定结构,参 与免疫细胞的活化和反应 2.4.3.3.1.1 淋巴皮质 被膜下方; 组成:浅层皮质、副皮质、皮质淋巴窦 1、浅层皮质(superficial cortex) :B 细胞区 含有淋巴小结、小结之间的弥散淋巴组织(边缘区); 淋巴滤泡:初级淋巴滤泡、次级淋巴小结 1)初级淋巴滤泡:Naïve B 细胞、FDC(间充质细胞来源) 滤泡树突细胞:CD21、CD23 低亲和力受体 FcεRII( (CD23),优先与 IgE 复合体结合,存在于 B 细胞、巨噬、FDC; 2)次级淋巴滤泡 生发中心:中心母细胞、中心细胞、巨噬细胞(星空样) 、Th(CD4+) 、FDC 细胞; 套区:有原始的 naïve B 细胞,也有接触过抗原的成熟细胞; 边缘区:已经接触过抗原,比较成熟的免疫母细胞、浆母细胞、浆细胞; 正常次级淋巴滤泡结构 生发中心具有极性:亮区(Ki-67 高) 、暗区(Ki-67 低) 套区具有极性:一侧厚、一侧薄,被膜方向/抗原流入方向较厚; 生发中心标记:Ki-67、CD-10+、BCL-2-(FDC 具有) Ki-67 具有极性; Bcl-2 生发中心阴性 生发中心细胞 Bcl-2 阳性:滤泡淋巴瘤 生发中心内有少量 Bcl-2+,为滤泡树突细胞 生发中心细胞 生发中心 CD10 阳性 CD21:滤泡树突状细胞 (FDC)和 B 淋巴细胞。 显示滤泡中 FDC 网。 通过显示 FDC 网可以帮助了解淋巴结结构是否破坏。 生发中心细胞 中心母细胞:核大,圆形,空泡状,核膜薄,1-3 个小核仁,位于核膜下; 中心细胞:核小,核型不规则,扭曲,裂沟,染色质稀而细,1 个小核仁; 滤泡树突细胞:核卵圆形,空泡状,1 个中位小核仁,核膜薄 巨噬细胞:蓝箭头,很大,胞质浅染色,满天星; 滤泡辅助 T 细胞 生发中心 FDC 滤泡树突细胞 套区 边缘区:胞浆丰富,细胞核距离远,细胞质丰富; 套细胞淋巴瘤:胞浆较少,naïve B 为主; 边缘区淋巴瘤:胞浆丰富,为比较成熟的免疫母细胞,浆母细胞,含有较多胞质; 2、副皮质(paracortex) :T 细胞区,CD3+ 皮质深层;大片弥散淋巴组织 ·副皮质区细胞 T 细胞为主(CD4:CD8=2:1) ,小淋巴细胞,发育依赖胸腺,胸腺依赖区; 散在大细胞:激活的 B 细胞免疫母细胞; 指突状树突状细胞:S-100+(朗格汉斯) 交错突细胞、巨噬细胞、少量 B 细胞; 高内皮微静脉,淋巴细胞再循环; 高内皮微静脉内皮细胞:细胞核大,异染色质少,核仁明显,细胞质丰富,可见正在穿 越的淋巴细胞; 淋巴细胞再循环:输出淋巴管 → 淋巴干→胸导管→左静脉角→左头臂静脉→全身的 血液循环→外周免疫器官高内皮细胞微静脉→淋巴组织和淋巴器官;由此往复。 副皮质区细胞 ·免疫母细胞:B 免疫母细胞为主 体积大,>2 个小淋巴细胞直径, 核圆形或卵圆形,核膜薄,1 个大核仁,中央,胞浆较丰富; ·指状树突细胞 IDC 副皮质区免疫组化:CD3+ CD20:生发中心、套区、边缘区阳性,副皮质阴性 S-100:指状突树突细胞阳性,副皮质区散在阳性 3、皮质淋巴窦(cortical sinus) 被膜下窦(subcapsular sinus)被膜下方,宽敞扁囊,与输入淋巴管相通; 小梁周窦(peritrabecular sinus) :与被膜相连的小梁周围,部分与髓质淋巴窦相通; 淋巴窦壁:内皮细胞、薄层基质、网状纤维、扁平网状细胞; 淋巴窦内:星状内皮细胞、巨噬细胞 2.4.3.3.1.2 淋巴髓质 组成:髓索、髓窦 髓索 medullary cord:相互连接的条索状淋巴细胞组织,可见毛细血管后微静脉; 髓索内:浆细胞(皮质淋巴小结产生的幼浆细胞变成)、B 细胞、巨噬细胞; 髓窦 medullary sinus:与皮质淋巴窦结构类似,相通,宽大,内部巨噬细胞多,滤过功 能强; 髓索 可见毛细管后微静脉(非高皮,高皮微静脉在副皮质区) 浆细胞:核偏位,染色质边集到核膜下,形成车辐样 髓窦 淋巴窦被覆窦内皮细胞 (有桥粒) 组织细胞、巨噬细胞、淋巴细胞 2.4.3.3.1.3 淋巴结内的淋巴通路 输入淋巴管 → 被膜下窦、小梁周窦→皮质淋巴组织→髓窦→输出淋巴管 淋巴内含抗原越多,流过淋巴结速度越慢; 淋巴组织中的细胞、产生的抗体进入淋巴,输出的淋巴含有较多的淋巴细胞、抗体 2.4.3.3.2 淋巴结的功能 滤过淋巴液、免疫应答; 1、滤过淋巴液 淋巴液通过输出淋巴管进入淋巴结,淋巴结内的巨噬细胞清除抗原物质; 2、免疫应答 淋巴液通过输出淋巴管进入淋巴结,淋巴液内的抗原刺激免疫应答。 皮肤朗格汉斯细胞捕获抗原——>朗格汉斯细胞进入副皮质——>分化为面纱细胞——> 分化为交错突细胞,向 T 细胞呈递抗原。 T 细胞在副皮质中增殖,形成大量效应 Th 细胞,Th 细胞进入皮质淋巴小结(淋巴滤 泡),产生次级生发中心,B 细胞增殖,产生浆细胞; 3、淋巴细胞再循环(recirculation of lymphocyte) 淋巴细胞再循环:输出淋巴管 → 淋巴干→胸导管→左静脉角→左头臂静脉→全身的 血液循环→外周免疫器官高内皮细胞微静脉→淋巴组织和淋巴器官;由此往复。 淋巴结内 B 细胞激活过程: Naïve B 进入套区(小结帽)、滤泡; 进入套区的 Naïve B 不分化,不激活; 进入滤泡的 B 细胞:naïve B—>副皮质区高内皮微静脉—>生发中心暗区( (中心母细胞) —>生发中心暗区( (中心母细胞)—>生发中心亮区( (中心细胞)—>边缘区(免疫母细 胞、浆母细胞) 浆细胞分泌抗原,进入淋巴系统; 2.4.3.4 脾 人体最大淋巴器官 2.4.3.4.1 脾的结构 实质:红髓、白髓; 间质:被膜、小梁 1、被膜与小梁 弹性纤维、平滑肌纤维组成的致密结缔组织,表面是间皮 被膜伸入脾内形成小梁,构成脾的支架 平滑肌纤维调节脾血量; 小梁动脉:脾动脉从脾门进入,分支随小梁走行,称为小梁动脉 2、白髓 white pulp 组成:中央动脉、动脉周围淋巴鞘(T 细胞)、淋巴小结、边缘区构成 小梁动脉分支进入白髓,形成中央动脉; 动脉周围淋巴鞘(periarterial lymphatic sheath,PALS) :中央动脉周围厚层弥散淋巴组 织,T 淋巴细胞、少量巨噬细胞、交错突细胞,类似淋巴结副皮质; 免疫应答:动脉周围淋巴鞘内 T 细胞分裂增殖,T 细胞沿中央动脉旁有伴行的小淋巴 管迁出脾; 脾小体(splenic corpusle) :动脉周围淋巴鞘附近的淋巴小体,由 B 细胞组成;小结帽 朝向红髓; 脾小结和正常的淋巴小结一样,分为初级、次级淋巴小结,次级淋巴小结有生发中心, 生发中心分为明区、暗区、mantel zone; 临时淋巴小结 temporary lymphoid nodule 在生长中的淋巴小结中,中央小动脉被推到偏心位置(临时淋巴小结中的空心部分)。 边缘区 marginal zone:红髓、白髓交界区,含有 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞; 边缘窦 marginal sinus:中央动脉的侧支末端在边缘区膨大形成血窦,是血液内抗原、 淋巴细胞进入白髓的通路,是白髓内淋巴细胞进入血液的通路,参与再循环; 3、红髓 红髓是血液中衰弱的红细胞被去除的部位 非被膜小梁,非白髓,非边缘区的部分 组成:脾索、脾血窦 ·脾索:富含血细胞的淋巴组织,不规则索条连接称网。 B 细胞、浆细胞、巨噬细胞、树突细胞 笔毛微动脉(penicillar arteriole) :中央动脉离开白脾进入脾索形成,开口于脾索,使血 液进入脾索; ·脾血窦 位于脾索之间,相互连接; 脾血窦组成: 1)细长内皮细胞(壁细胞 stave cells)排列在窦状隙上,平行于血流方向,稀疏地包裹 在网状纤维和高度不连续的基底膜中。 2)不完整基底膜 3)环形网状纤维,不连续,壁上有孔; 流经脾脏红髓的血流的路径(可见于下图) 封闭循环 closed circulation:从 penicillar arterioles 分支出来的毛细血管直接连接到 脾血窦,血液始终被内皮包裹。 开放循中 open circulation, penicillar arterioles 的毛细血管将血液排入脾索基质 stroma of the splenic cords,随后,血浆和血液的所有有形成分通过 stave cells 之间的狭 窄缝隙重新进入脾血窦。 脾静脉:脾血窦→小红髓静脉→小梁静脉→脾静脉 2.4.3.4.2 脾功能 滤血、免疫应答、造血 1、滤血 清除衰老的红细胞; 衰老红细胞变形性降低,不能穿过内皮间隙,滞留在脾中,被清除; 脾大、脾功能亢进:贫血 脾切除:异形红细胞增多 2、免疫应答 抗原,脾淋巴小结增多增大,脾索内浆细胞增多,动脉周围淋巴鞘增厚,脾体积增大 脾肿大 3、造血 胚胎早期脾造血; 成年人脾内有少量造血干细胞 2.4.3.5 胸腺、淋巴结、脾总结 2.4.3.6 扁桃体 腭扁桃体、咽扁桃体、舌扁桃体 咽淋巴环:腭、咽、舌扁桃体、咽粘膜内分散的淋巴组织 1、腭扁桃体 扁卵圆形,表面覆盖复层扁平上皮,上皮向下凹陷,形成数十个扁桃体隐窝 tonsillar crypts,隐窝周围有大量淋巴小结、弥散淋巴组织; 隐窝上皮:淋巴细胞、巨噬细胞、朗格汉斯细胞(皮肤/粘膜 DC 细胞); 上皮淋巴组织:上皮细胞之间有间隙、通道,相互联通,内含淋巴细胞,开口于隐窝上 皮表面的凹陷; 2、咽扁桃体 体积小,无隐窝 3、舌扁桃体 有 1 个隐窝 MALT 粘膜相关淋巴组织 最大的淋巴器官; B 细胞;CD4+ 辅助 T 细胞占主导 粘膜结缔组织含有大量弥漫性的淋巴细胞、分泌 IgA 的浆细胞、APC 和淋巴结,构成 MALT。 MALT 中的大多数免疫细胞弥漫地分散在结缔组织中,或形成独立的结构,扁桃体 tonsils、回肠中的派尔结 Peyer patchesin the ileum、阑尾 appendix 3 免疫系统发育 3.1 免疫细胞的发生 第 3 周,多能造血干细胞 MHSC 产生于卵黄囊壁血岛内 第 6 周,MHSC 迁入肝内造血 第 7 周,血液内出现淋巴祖细胞,淋巴祖细胞于第 8 周进入胸腺 第 9 周,肝内 B 淋巴细胞开始分化; 第 12 周,淋巴结出现淋巴细胞,,阑尾内的淋巴细胞尤为明显; 第 29 周,B 淋巴细胞可分化形成浆细胞,胎儿若受到抗原刺激能出现免疫应答; 重排酶 RAG:重组激活基因(Recombination activating genes,RAGs)编码,负责识别、 切割 RRS(Recombination Signal Sequence) 3.1.1 T 细胞的分化 多能造血干细胞→淋巴系造血干细胞→原 T 细胞(pro-T) ·原 T 细胞(pro-T):第 7 周形成,最初来自卵黄囊,后期来自胎肝,出生后来自骨 髓; ·胸腺原基分泌趋化因子,血液中的原 T 细胞进入胸腺被膜,成为前 T 细胞(pre-T); ·T 细胞进入胸腺皮质,成为胸腺细胞 ·胸腺细胞从胸腺皮质迁移到胸腺髓质,并分化成熟,形成 naïve T 细胞; ·naïve T 进入外周淋巴器官,分布于胸腺依赖区(例如副皮质(paracortex) ),进入体 循环; 卵黄囊、胎肝、骨髓 原 T 细胞(pro-T) 三阴 T 细胞 胸腺被膜 前 T 细胞(pre-T) 三阴 T 细胞、双阴 T 细胞 胸腺皮质 胸腺细胞 双阳 T 细胞 胸腺髓质 naïve T 细胞 单阳 T 细胞; 外周淋巴器官胸腺依赖区 naïve T 细胞 3.1.1.1 迁移、增殖 骨髓产生原 T 细胞进入胸腺,在胸腺皮质变成胸腺细胞,从胸腺皮质迁移到髓质,分 化成成熟 T 细胞(naïve T),进入外周淋巴器官 3.1.1.2 分化 T 细胞的分化:T 细胞在胸腺内发育成为成熟的表型; 成熟 T 细胞表达:CD3、TCR、CD4+/CD8+; 功能性成熟:细胞毒性、免疫辅助功能的形成; 胸腺细胞分化分 4 个阶段 前 T 细胞 被膜下 体积大 末端脱氧核苷酸转移酶、CD7 三阴性 T 细胞 早期胸腺细胞 被膜下、小叶间隔附近、 体积大 CD2、CD5、CD3 胸腺皮质浅层 双阴性细胞,无 CD4、CD8; 普通胸腺细胞 胸腺皮质深层 体积中等 CD3、CD1、TCR、CD4、CD8; 双阳性细胞 成熟胸腺细胞 胸腺皮质深层、胸腺髓 体 积 相 对 CD4+或 CD8+,单阳性细胞; 质 较小 高表达 TCR Naïve T 细胞 成熟胸腺细胞迁出胸腺 1、前 T 细胞(pre-T): 胸腺被膜下,细胞体积较大 胞质内细胞器较少,表面无 T 细胞标志,表达末端脱氧核苷酸转移酶、CD7; 三阴性 T 细胞:无 CD3/CD4/CD8 2、早期胸腺细胞 被膜下、小叶间隔附近、胸腺皮质浅层; 体积大 ·形态: 细胞核圆形、电子密度低、染色质呈细沙状、核仁不明显; 细胞质少,带状,内有少量游离核糖体、线粒体; ·细胞表面 marker:CD3、CD2、CD5; 双阴性细胞:无 CD4/CD8; 3、普通胸腺细胞 早期胸腺细胞分裂后,向皮质深层迁移,形成普通型胸腺细胞; ·形态: 胞体中等大小, 细胞核圆形/椭圆形,核染色质斑块状,功能活跃的细胞核仁多,不活跃的少; ·细胞表面 marker:CD3、CD1、TCR、CD4、CD8; 双阳性细胞(double positive DP); 4、成熟胸腺细胞 皮质深层、胸腺髓质 表面:CD4+或 CD8+、TCR 单阳性 T 细胞(single positive,SP); 6、naïve T 细胞 成熟胸腺细胞经皮质、髓质交界处的高内皮毛细血管后微静脉进入血液,形成 naïve T 细胞,迁移到全身; 3.1.1.3 选择 阳性选择:胸腺教育,T 细胞形成自身 MHC 限制性,只有能识别 MHC 的 T 细胞存活; 阴性选择:T 细胞自身抗原耐受,识别自身抗原的 T 细胞的杀灭; ·胸腺阳性选择(positive selection):发生于胸腺皮质,双阳性细胞 DP 与胸腺上皮细 胞的 MHC-I 自身肽或 MHC-II-自身肽亲和力适当的 DP 细胞分化为 SP 细胞,结合力过 强/过弱的细胞凋亡; ·胸腺阴性选择(negative selection) :发生在胸腺皮质/髓质交界区,SP 细胞与胸腺 DC 细胞、巨噬细胞相互作用,只能识别 MHC-自身抗原复合物的 SP 凋亡,不识别自身抗 原的 SP 被保留; 3.1.2 B 细胞的分化 鸟类 B 细胞:囊上腔/法氏囊 Fabricius Bursa 哺乳动物:胎肝(胚胎早期)、骨髓(胚胎中晚期) 7、8 周,MHSC 在胎肝中发育成 B 细胞,同时肝内的 MHSC 的干细胞不断进入骨髓; 18 周后,骨髓为主要的造血组织; B 细胞分化:Ig 基因重排、膜标志物表达 抗原非依赖期、抗原依赖期 淋巴母细胞(naïve B 之前)——>生发中心暗区(中心母细胞)——>生发中心亮区(中 心细胞)——> 边缘区细胞——>免疫母细胞——>浆母细胞——>浆细胞() 3.1.2.1 抗原非依赖期 3.1.2.2 抗原依赖期 3.2 免疫器官的发生 4 血液系统生理学 4.1 血液基本生理 血液体积(ml)=7-8% *体重(kg) circulatory volume / reserved volume reserved volume 存储血量:静脉、脾 失血 10%,无症状,无影响; 失血 20-30%,有症状,不致命,交感兴奋,口渴,血压下降 失血>30%,致命,失血休克,扩容; 4.1.1 血液组成 血浆 45% 血细胞 55% 红细胞 白细胞 无颗粒细胞 淋巴细胞 20-40% 4-10× 109 /L 单核-巨噬细胞 3-8% 有颗粒细胞 中性粒细胞 50-70% 嗜酸性粒细胞 0.5-5% 嗜碱性粒细胞< 1% 血小板 100-300× 109 /L 所有白细胞都有嗜天青颗粒 Azurophilic granules,无粒指的是无特殊粒 Specific granules, 但是必须有 Azurophilic granules! !! 红细胞比容 Hematocrit:男性 40-50%,女性 35-45%; Hct:判断红细胞增多、红细胞贫血 4.1.2 血浆组成 血浆 = 水 +血浆蛋白 血浆蛋白:白蛋白 albumin(60%)、球蛋白 globulin(40%)、纤维蛋白酶原 fibrinogen 球蛋白:α1,α2,β,γ 除了球蛋白γ---浆细胞合成,其余都与肝合成; 白蛋白:血浆胶体渗透压; 球蛋白:运输、免疫; 白球比 A/G = 1.5~2.5; 肝功能异常,A/G 变化? A/G 下降; 渗透压:仅与不通过半透膜的物质的量有关; 晶体渗透压:电解质; 胶体渗透压:白蛋白; 细胞膜对电解质、所有物质都不通透,细胞内外液差别,晶体渗透压为主; 血管内皮对白蛋白不通透,血浆、组织间液之间,胶体渗透压为主 iso-osmotic solution (等渗溶液):与血浆渗透压一致; isotonic solution (等张溶液):红细胞在其中维持形态; 0.9%生理盐水、5%葡萄糖:等渗等张; 1.9%尿素:等渗不等张,因为尿素可以透过细胞膜进入细胞,细胞内渗透压增加,水进 入细胞,导致细胞胀破; 血清&血浆 血清:没有凝血相关蛋白(1、3、8、) ,但是有血小板释放的物质 血液功能:运输、调节、免疫保护; 4.2 红细胞生理 4.2.1 红细胞结构 双凹圆盘:增大表面积、增大变形性; 无细胞核、无细胞器;内部充满 Hb; HbA 成人型:α2β2 HbF 胎儿型:α2γ2,HbF 对于 O2 的结合强于 HbA,有助于胎儿获得氧气;但是不利于 释放氧气,胎儿供氧效率低 BCL11A 抑制γ表达,出生后,停止表达 HbF,表达 HbA; 红细胞细胞膜膜蛋白 1、整合膜蛋白 离子泵、通道、band 3 protein、glycophorins 血型糖蛋白 2、细胞骨架蛋白 Spectrin 血影蛋白、actin 肌动蛋白、ankyrin 锚蛋白 RBC 膜蛋白异常,膜骨架无法维持,红细胞形态改变; 膜骨架异常,红细胞变形性降低; 4.2.1.1 血型 1、ABO 体系 编码基因:H、A、B H 基因编码添加糖链 H; A:编码乙酰半乳糖胺转移酶,H 糖链上加一个 GlaNAc,形成 A 抗原; B:编码半乳糖苷转移酶,H 糖链上添加 Gal,形成 B 抗原; 抗原:凝集原;抗体:凝集素 A 型血:A 型抗原(A 型凝集原),抗 B 抗体 B 型血:B 型抗原(B 型凝集原) ,A 型抗体 O 型血:A、B 型抗原都没有,A、B 抗体都有; AB 型:A、B 抗原都有,A、B 抗体都无; 输血交叉测试:主要是输入红细胞; 主侧交叉反应:输血者抗原(细胞)---受血者的抗体(血浆); 次侧交叉反应:输血者抗体(血清)---受血者的抗原(血细胞) 2、Rh 血型体系 Rh 阳性:有 RhD 抗原,无 RhD 抗体; Rh 阴性:无 RhD 抗原,一般无 RhD 抗体,若接触过 RhD 抗原,则会产生 RhD 抗体; RhD 抗体先天并不存在; 天然 RhD 抗体是不存在的,常见于 Rh 阴性母亲+Rh 阳性胎儿,第一胎正常,第二胎 由于之前接触过 RhD 抗原, 产生 RhD 抗体,导致骨髓成红血细胞增多症 Erythroblastosis Fetalis(胎儿溶血) ; 个别胎儿血细胞进入母体,导致母体产生 RhD 抗体,RhD 抗体是 IgG,可以通过胎盘, 进入胎儿,招募胎儿的免疫细胞攻击红细胞,导致胎儿溶血; 4.2.2 红细胞性质 1、变形性 plastic deformation 双面凹+膜骨架——>RBC 变形性 变形性:红细胞需要穿过毛细血管、血窦缝隙,需要变形 膜骨架异常,红细胞变形性降低 球形红细胞增多,红细胞破坏严重,溶血 2、悬浮稳定性 Suspension stability erythrocyte sedimentation rate (ESR)血沉:红细胞沉降速率 双面凹、表面积增大、血沉降低; SLE:ESR 增大 红细胞堆叠成缗钱状 rouleaux,ESR 增大; 3、渗透脆性 Osmotic fragility 红细胞内外渗透压差变化,红细胞内细胞液体积变化,导致红细胞变形; 低渗溶液:红细胞胀破,残留红细胞膜,blood ghost 血影,blood shadow; 高渗溶液:红细胞塌缩 等渗不等张溶液:红细胞涨破; 一般不可使用低渗溶液,可以使用高渗溶液 脑水肿,静脉缓慢推注高渗甘露醇+利尿剂,缓解水肿; 4.2.3 红细胞功能 运输 O2 和 CO2 4.2.4 红细胞正常值 血红细胞: Hb male: 4.0-5.5 × 1012 /L male: 120-160 g/L female: 3.5-5.0× 1012 /L female: 110-150 g/L newborn: 6.0-7.0× 1012 /L newborn: 170-200 g/L 4.2.5 红细胞变化 生理变化 病理变化 直径> 9μm: macrocytes; 直径< 6μm: microcytes 红细胞大小不均 Anisocytosis Polycythemia 红细胞增多 Male RBC>6.0× 1012/L Hb>170g/L Female RBC>5.5× 1012/L Hb>160g/L Anemia 贫血:RBC < 3 × 1012 /L, Hb < 100g/L 红细胞合成减少:缺铁、缺叶酸/VB12(恶性贫血) 、HSC 异常(再生障碍性贫血) 红细胞损伤增多:脾功能亢进 失血,失血>30%,休克; ·缺铁贫血:小细胞、低色素贫血; ·Sickle cell anemia:β的谷氨酸 Glu 变为缬氨酸 Val; ·β-Thalassemia 地中海贫血:β基因突变,缺少β链,形成靶形红细胞; BCL11A 抑制γ珠蛋白合成,抑制 BCL11A 治疗地贫? 严重地贫需要输血,长期输血可能产生 4.2.6 红细胞寿命 红细胞的形成:原红细胞,早幼红,中幼红(嗜多色性),晚幼红(正红) ,网织红细胞; 红细胞寿命 120 天; 红细胞的破坏:脾脏 脾血液循环:封闭型、开放型; 红细胞可进入脾索、脾血窦,衰老红细胞无法从脾索进入脾血窦,滞留在脾索内,被巨 噬细胞吞噬; Hb 和 Fe 被重新利用 4.3 止血、凝血、血小板 hemostasis 生理性止血 Coagulation 血液凝固 Fibrinolysis 纤维蛋白溶解 4.3.1 hemostasis 生理性止血 Hemostasi:血管损伤,机体使出血停止 止血过程 1)血管收缩; 2)I 期止血 platelet plugging:形成血小板止血栓 platelet plug; 3)II 期止血 coagulation:凝血 clotting 过程启动。 动脉内形成白色血栓( (血小板为主要成分) ,静脉内形成红色血栓( (纤维蛋白、红细胞); 4)永久性止血 clotting 被机化、纤维化; 伤口很小,出血血管很小,I 期止血就足够; 白色血栓:血流速度较快的部位(如动脉、心室)或血栓形成时血流较快的时期,形成 静脉混合性血栓的起始部,即延续性血栓的头部〕 。 红色血栓:血流极度缓慢甚或停止之后,见于混合血栓逐渐增大阻塞管腔,局部血流停 止后,往往构成延续性血栓的尾部。 动脉压力高,流速快,剪切力高,所以动脉血栓多以白血栓为主; 静脉血栓多以红血栓为主。 4.3.1.1 血管收缩 血管受损部位两侧收缩,减小血流量; 血管收缩依赖于平滑肌的存在,中小动脉血管平滑肌较多,依赖于平滑肌收缩止血;大 动脉平滑肌少, 血管收缩的调控 1)vasoconstrictor 缩血管因子 内皮细胞:内皮素 Endothelin (ET); 血小板:Serotonin(5-羟色胺)、Thromboxane A2(血栓素 A2) PGI2:抑制血管收缩; 2)神经调控 痛觉神经反射调节,交感缩血管神经,α1 受体为主; 3)局部肌原性收缩 Local myogenic contraction 平滑肌牵张,结构改变,Ca 通道开放,Ca 内流,导致平滑肌收缩; 肌源性调节:不受神经-体液性调节,平滑肌的固有属性 器官血流量调节:肌源性调节(肾小球???)牵拉血管,血管平滑肌收缩; 毛细血管前阻力血管 4.3.1.2 血小板止血栓 platelet plugging 的形成:I 期止血 血小板寿命:8-12 天 血小板内物质 1)actin、myosin:血小板具有收缩功能,可使血凝块变小; 2)内质网、高尔基体:存储 Ca(IV 因子) 3)线粒体:产生 ATP 4)生长因子(PDGF 血小板源生长因子):促进血管内皮、平滑肌、成纤维细胞增殖; 血小板生长因子启动内皮、平滑肌修复 5)Factor XIII(纤维蛋白稳定因子):稳定凝血斑块; 正常血小板如何不相互粘附? 血小板外层有一层糖衣 Glycoproteins( (GP, 糖蛋白),使正常情况下血小板不相互粘附, 不粘附于内皮细胞,因为二者都带负电荷; 血小板的性质:收缩、粘附、聚集、分泌、吸附 platelet plugging 的形成过程:3A,adhesion,activation,aggregation 1、adhesion 粘附 von Willebrand factor (vWF,血管性血友病因子):与胶原结合 内皮细胞的 Weibel-Palade 小体含有 vWF 内皮损伤,胶原暴露,vWF 结合胶原,血小板结合 vWF,血小板的 GPIb/IX/V complex 结合 vWF,血小板粘附于破损处;血小板的 IIb、IIIa 连接其他血小板 von Willebrand disease (vWD,血管性血友病) :血液内 vWF 缺血 Giant Platelet Sndrome(巨大血小板综合征, Bernard-Soulier syndrome):GPIb/IX/V 缺乏 2、activation:血小板形态变化 血小板粘附于损伤内皮(胶原)后,血小板形态变化: ·膨胀 swelling ·伸出很多伪足 pseudopods 3、secretion 分泌 ·Thromboxanes (TXs 血栓素)、Progstaglandins (PGs 前列腺素)、ADP:招募更多血小 板 阿司匹林抑制 COX,抑制 TXA2 的合成 氯吡格雷抑制 P2Y12,P2Y12 是 ADP 受体; PGI2 抑制血小板聚集,舒张血管。 血管内皮释放 NO, NO 抑制血小板聚集 ·Serotonin (5-HT 5-羟色胺):促进血管收缩 血管收缩-血小板聚集相互促进 ·GPIIb/IIIa complex 使血小板凝结 ·PF3,为凝血因子提供磷脂表面; Syneresis 血小板止血栓凝缩:血小板具有 myosin 和 actin,能够收缩; 4.3.2 Coagulation 血液凝固 血液凝固:独立的生理过程,并不一定是在 I 期止血之后 正常:抗凝占优势,正常机体,抗凝机制强,促凝较弱,因此低凝更难治; Procoagulation、anticoagulation 平衡 凝血因子:12 种因子+前激肽释放酶,高分子激肽原 罗马数字编号 12 种 不被罗马数字编号的:高分子量激肽原,前激肽释放酶 I:纤维蛋白酶原; II:prothrombin 凝血酶原 III:组织因子,位于组织; IV:Ca2+ I,VII, IX,X:合成依赖 Vit K 除了 IV,都是蛋白; 除了 III,都在血浆中; Hemophilia A (血友病 A): FⅧ deficiency Hemophilia B(血友病 B): FⅨ deficiency 血管型血友病:vWF 缺乏,血小板无法粘附 凝血途径:2 条 内源性凝血:更慢(数分钟),所有参与的凝血因子都在血浆中; 外源性凝血:更快(数秒),凝血的始动因素 III 因子存在血浆外,存在于组织中; 内源:12 → 11 → 9 → 8 →(10,5,4)→2→ 1;13 稳定止血栓; 外源:3→7 →(10,5,4)→2→ 1; 因子 2 正反馈激活 5,8,11; 外源启动,内源正反馈维持; 丝氨酸蛋白酶:2, 7,9,10, 11, 12,前激肽释放酶; 辅因子:3, 5, 8,高分子量激肽原; 通常,蛋白以酶原(无功能)形式存在,其他水解酶(丝氨酸蛋白激酶)激活来源都在 血浆里,除了 111,。 除了 3, 4, 5,都由肝合成; 因子 2, 7, 9, 10、protein C(抗凝)依赖于 VK 合成 华法林抗凝机制:VK 拮抗剂,导致因子 2, 7, 9, 10 缺乏。 4.3.3 Fibrinolysis 纤维蛋白溶解 Plasmin(纤溶酶):裂解 clot; 纤维蛋白原----->纤维蛋白单体---->纤维蛋白多聚体; 纤溶酶溶解纤维蛋白! !!而不是多聚体或纤维蛋白美元 *因子 13 稳定 clot; 纤溶系统组成 ·Plasminogen (PLG, 纤溶酶原) ·Plasmin (纤溶酶) ·t-PA(组织型纤溶酶原激活物) ·u-PA (尿激酶型纤溶酶原激活物) ·PAI 纤溶酶激活抑制剂, α2-AP 抗纤溶酶:纤溶抑制剂 纤溶体系激活过程 1) 形成 clot,clot 内有纤溶酶原 plasminogen 2) 损伤组织、损伤内皮释放 t-PA(tissue plasminogen activator 组织型纤溶酶原激活 剂),tPA 将 plasminogen 转换为 plasmin; 3) Plasmin 降解纤维蛋白 fibrin,破坏凝血因子 2,5,8,12 4) 肾小管、集合管上皮分泌 u-PA(尿激酶型纤溶酶原激活剂),溶解血管外纤维蛋 白,防止肾小管、唾液管、泪腺管栓塞; 纤溶体系的调节 ·纤溶酶原激活物抑制物 I(PAI-I):血管内皮细胞产生,灭活 tPA 和 u-PA ·α2 抗纤溶酶:肝产生,抑制纤溶酶; 4.3.4 抗凝系统 1、血管内皮抗凝 屏障:防止凝血因子,血小板接触内皮下成分(胶原); 释放:抗凝血和抗血小板物质; PGI2、NO、ADPase(ADP 降解酶):抑制血小板聚集 TFPI、肝素 heprin、AT-III( (凝血酶调节蛋白 thrombin) (抗凝血酶-III)、TM( :抗凝; t-PA:将 plasminogen 转化为 plasmin,促进 clot 裂解; 2 纤维蛋白吸附抑制:血流稀释(加速血流)、单核吞噬细胞吞噬; 3 生理性抗凝 1)丝氨酸蛋白酶抑制剂 抗凝血酶(AT):2,7,9,10,11,以 Xa 和 IIa 为主; 肝素是 AT 的辅助因子 2)蛋白质 C 系统: 蛋白质 C+凝血酶调节蛋白+蛋白质 S (C 的辅因子)+蛋白 C 抑制物(PCI) 蛋白 C 系统:灭活 Va 和 VIlla; 蛋白质 C:肝脏合成,需要 VK; 凝血酶激活蛋白 C,凝血酶调节蛋白加速 PC 的激活,PC 灭活 Va 和 VIlla,抑制下游 通路 3)组织因子途径抑制物(TFPI,抑制Ⅲ) 来源:血管内皮细胞 功能:抑制外源性凝血途径 4)肝素 酸性粘多糖,抗凝血酶辅助因子,抑制组织因子 III 来源:肥大细胞,嗜碱细胞(嗜碱==含有酸性物质) 机制: ·结合 AT-III,提高 AT-III 清除 thrombin 的效率,并清除 F II、IX\、X、XI、XII; ·促进血管内皮释放 TFPI(TFPI,抑制Ⅲ); 5)TM:thrombin modulator TM 结合 Thrombin(因子 II),抑制 thrombin 将 fibrinogen 转化为 fibrin; 6)Anti-thrombin(ATIII,抗凝血酶 III) 4 止血 加温 异物,不光滑,更容易凝血; 5 抗凝 降温、增加表面光滑度(用玻璃装血液)、 除去 Ca (Ca 螯合剂,枸橼酸钠); VK 拮抗剂:华法林 4.3.5 血小板生理 血小板形成和破坏 4.3.6 止血之道(冯俊) 止血过程 血管收缩 I 期止血:血小板血栓形成;内皮损伤,vWF 结合胶原,vWF 结合血小板,血小板 筛查试验:PLT 计数、 BT 时间(bleeding time 刀片,前臂屈侧扎一下,测定止血时间) II 期止血:止血血栓形成、纤溶、血管再通 PT、APTT 及纠正试验,以及 FIB、TT 凝血联级反应:内源凝血、外源凝血 PT:血浆凝血酶原时间,外源凝血通路-共同通路; APTT:活化部分凝血酶时间,内源凝血通路-共同通路, FIB TT:凝血酶时间 FDP 及 D-Dimer:纤溶系统效果; 4.3.6.1 血浆凝血酶原时间 PT(prothrombin time, PT) 检测外源凝血通路凝血时间; 方法:一次性加入组织因子 III、磷脂(凝血因子附着) 、Ca,测定测定加入试剂后,纤 维蛋白原变为纤维蛋白的时间; PT 非常严格,正常参考值 11-14s,延长超过 3s 有临床意义; INR(国际标准化比值):0.86-1.14 INR=PT/PT 标准值; PT 缩短没临床意义较少 提示血液高凝状态,如长期口服避孕药(Oral contraceptive, OCs ),DIC 的早期及急性心 肌梗死(AMI)等血栓性疾病。 4.3.6.1.1 PT 延长的意义 提示外源凝血通路+共同通路异常 相关凝血因子:3,7,10,5,4,2,1 4.3.6.2 APTT 分两次加入试剂 在被测血浆中: 1)先加入部分凝血活酶磷脂悬液,含接触因子激活剂( (白陶土)及部分凝血活酶代替 血小板磷脂,孵育; 2)加入 Ca,所测得血浆凝固时间; APTT-R(相对标准值比值???):0.85-1.20 抗凝系统易受干扰,因此 PT、APTT 延长需要首先排除干扰,进行质控: 输液、抗凝剂过量、Hct 异常高、送检时间、抗凝治疗 华法林 APTT 延长;肝素 PT、APTT 延长; ·华法林抗凝:抗 VK,抑制相关凝血因子合成,2,7,9,10 缺乏, 肝素抗凝:主要影响内源通路,APTT 延长、PT 延长,APTT 延长更显著; ·结合 AT-III,提高 AT-III 清除 thrombin 的效率,并清除 F II、IX、X、XI、XII; ·促进血管内皮释放 TFPI(TFPI,抑制Ⅲ);体外实验,肝素无法刺激 TFPI 生成; 4.3.6.2.1 APTT 延长的意义 APTT 内源凝血通路异常,12,、11、9、8、 (10,5,4),2、1; ·先天性 血友病 A:VIII 因子; 血友病 B:IX 因子 11 因子、12 因子; ·获得性 肝病; 肝素:AT-III(清除 F II、IX、X、XI、XII;) 、TFPI(抑制Ⅲ); DIC、循环抗凝、抗磷脂综合征 APTT 缩短:高凝状态,DIC 高凝期、急性心肌梗死等血栓性疾病; 4.3.6.3 凝血因子纠正 正常血浆纠正试验 (mixing study):是否是凝血因子缺乏 操作:与正常人血浆混合,测量即可 PT 和 APTT、2h 后 PT 和 APTT; 严重缺乏凝血因子,与正常人血浆混合,得到正常的 PT 和 APTT; 血浆纠正试验阳性:患者缺乏凝血因子导致; 血浆纠正试验阴性:非单纯凝血因子不足,可能存在抗体或其他因素; 12 因子缺乏:一定不出血 8 因子:出血,血友病 A 9 因子:出血,血友病 B 检测值 正浆纠正试验 临床意义 PT 延长,APTT 正常 可纠正 先天性:F VII 缺乏 不可纠正 获得性 F VII 抑制物 APTT 延长,PT 正常 可纠正 先天性:出血:F VIII+VWF、F IX、F XI 缺乏; 内源 无出血:F XII、少见 PK 及 HMWK 缺乏 不可纠正 获得性:内源性凝血抑制物,抗磷脂抗体 PT 及 APTT 均延长 可纠正 先天性:共同通路 F V、FX、F II 及 FIB (F I) 缺乏 共同通路 获得性:严重肝病、维生素 K 缺乏、DIC、香豆素抗 不可纠正 获得性:共同通路凝血抑制物、抗磷脂抗体或肝素抗 4.3.6.4 纤维蛋白原 fibrinogen,FIB Clauss 法:直接加入 II 因子,得到血浆凝固曲线(不同量的 II 因子); 血浆凝固时间与标准曲线比对; 血浆凝固时间与纤维蛋白原浓度呈负相关; 不含 F XIII 的交联步骤 FIB 升高:炎症、肿瘤、妊娠、心血管、肾病综合征; FIB 降低: 肝病(合成蛋白不足); 蛋白结构异常; 纤维蛋白消耗增加:原发或继发纤溶亢进 hyperfibrinolysis、DIC、噬血细胞综合征 纤维蛋白异常 数量异常:高纤维蛋白、低纤维蛋白、无纤维蛋白; 蛋白结构异常:异纤维蛋白血症 数量&节骨异常 4.3.6.5 凝血酶时间 thrombin time,TT:是否有抗凝物存在 操作:枸橼酸盐抗凝血液中,加入凝血酶(F II),测定血凝块形成的时间; 枸橼酸盐:结合 Ca2+; FIB vs TT 检测: FIB 为过量凝血酶,减少了抗凝物对 FIB 影响; TT 为标准量凝血酶; TT 延长: ·FIB 纤维蛋白异常:低纤维蛋白、无纤维蛋白、异纤维蛋白血症; ·纤溶亢进:抗凝>>凝血,可检测纤维蛋白溶解产物 FDP、D-dimer TT 纠正试验 4.3.6.6 FDP 及 D-Dimer:纤维蛋白降解产物 FDP:纤维蛋白降解产物; Fibrin D-Dimer:D-二聚体 正常值<0.5mg/L D-Dimer 升高:血栓,深静脉血栓、肺栓塞、纤溶亢进 4.4 输血 4.4.1 血型及交叉配血 ABO gourp A 型血 B 型血 AB: O? 凝集原=抗原;凝集素=抗体; ABO 血型鉴定:交叉测试 正定型:用已知抗体检测未知抗原,取患者红细胞,分 2 份,分别加入抗 A 抗体、抗 B 抗体(一般只输血红细胞) 反定型:用已知抗原检测未知抗体,取患者血清,分 2 份,分别加入 A 抗原、B 抗原; Rh group Rh 阳性:红细胞上有 RhD 抗原 Rh 阴性:正常,体内并无 RhD 抗体,除非之前接触过 RhD 抗原; 4.4.1.1 抗体筛查 抗人球蛋白试验(直接法 IAT):检查红细胞表面的不完全抗体; 抗人球蛋白试验(间接法 DAT):检查血清中是否存在游离的不完全抗体。 用抗人球蛋白检查患者是否产生红细胞抗体。抗人球蛋白结合抗体,导致红细胞凝集; 1、直接法 Coombs-DAT 自身免疫疾病,产生针对红细胞的自身抗体,导致红细胞寿命缩短,贫血; 取患者红细胞,加入抗人球蛋白抗,如果红细胞凝集,表明红细胞表面有抗体,可以结 合抗人球蛋白,提示患者可能存在红细胞抗体; 2、间接法 Indirect antiglobulin test ( IAT)间接抗人球试验 取患者血清,与标准红细胞富孵育,再加入抗人球蛋白 Hemagglutination 红细胞凝集:可能是因为冷凝集。低于体温环境,红细胞可能凝集; 红细胞凝集≠凝血! 4.4.1.2 交叉配血 crossmatch (Compatibility testing) 输血以输入红细胞为主,因此要防止患者的血清抗体攻击供体的红细胞 主侧:受血者血清+供血者红细胞; 次侧:受血者红细胞+供血者血清 必须主侧链符合才能输血; 特殊情况 1)Rh 阴性母亲+Rh 阳性胎儿 母亲注射抗抗 RhD 抗体的抗体,或者抗 RhD 抗原的抗体,都可以 2)<4 个月大的婴儿:输血只能输 O, Rh- RBC 婴儿自身抗体较少。体内仍存在的母体抗体; 避免婴儿输血后产生异常红细胞抗体; 3)频繁输血(镰刀、地贫),输血中存在白细胞,白细胞诱导同种抗体产生 同种抗体:针对自身缺少的抗原产生相应抗体时。 自身抗体:针对自身拥有的抗原产生的抗体时; 4)自免、药物诱导自身抗体产生,导致导溶血贫血—>网织红细胞可能升高? 5)抗体治疗的患者 6)移植患者 器官移植:宿主抗移植物; 骨髓移植:移植物抗宿主,新生免疫细胞与宿主的抗原不合; 造血干细胞移植可以血型不同,移植后出现血型转换; 4.4.2 成分输血 4.4.2.1 血液制品 ·全血:很少,仅用于自体输血,例如宫外孕手术; ·成分输血 Packed RBC 浓缩红细胞:4°C 保存; Platelets 单采血小板:室温保存,失活较快;血小板低温失活; Fresh Frozen Plasma (FFP,新鲜冰冻血浆):-20°C 保存 血浆可分为各种成分 Fibrinogen(纤维蛋白原) prothrombin complex concentrate ( PCC,凝血酶原复合物) Cryoprecipitate(冷沉淀) 血小板 单采血小板:血液成分单采机采集来自一个献血者的血小板; 也可以将多个献血者的袋采血小板分离混合,但这样增大感染几率; 全血不好的原因? 不同成分保存条件不同,血小板低温失活,红细胞、血浆需低温保存 凝血因子长时间会失活; 白细胞容易诱发免疫疾病,例如长期输血患者产生同种抗体; 全血仅用于:自体输血,大量失血; 成分输血的好处?高效、副作用少、节省血液、经济 1、effective 高效 高纯度、 高效价、 体积小: 例如患者需要血小板,如果输全血,需要 3L,如果输单采血小板,200ml 即可; 2、副作用少 全血副作用大:有白细胞 成分输血,输血量少; 感染风险低 3、节省血液 一血多用;有些人只需要红细胞,不需要别的; 4、经济 相同成分的量,成分比全血便宜 成分方便保存运输,保存时间延长; 4.4.2.1.1 红细胞成分输血 国内 1 个单位 1U 红细胞:200ml 血液分出的,约 100ml; 输 RBC 条件严格 慢性贫血:Hb<60-80g/L 才能输血; 急性出血 代偿功能异常,需要主动补充红细胞,例如急性冠脉综合征、心衰, Question: 60kg 输注 RBC 1 u 提高 ? g/L HGB 血红蛋白量 320-360g/L 0.2*320g./L=64g,提高 64g/4.2L=16g/L Question:需要输入多少 u RBC 才能使患者 HGB 达标? RBC Leukoreduction 去白红细胞 输血最好?