造血干细胞的基本特性是：①有很强潜能，在一定条件下能反复分裂，大量增殖；但在一般生理状态下，多数细胞处于G₀期静止状态。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细胞。③有自我复制能力，即细胞分裂后的子代细胞仍具原有特征，故造血干细胞可终身保持恒定的数量。

　　造血干细胞学说是60年代初提出的，此后为大量实验证实，是血细胞发生学领域的重大成就。造血干细胞最初是用小鼠脾集落生成实验证实的。实验是将小鼠骨髓细胞悬液输给受致死量射线照射的同系小鼠，使后者重新获得造血能力而免于死亡。重建造血的原因是脾内出现许多小结节状造血灶，称为脾集落（spleen colony)（图5－10)。脾集落内含有红细胞系、粒细胞系、巨核细胞系或三者混合存在。如将脾集落细胞分离后再输给另外的致死量射线照射的同系小鼠，仍能发生多个脾集落，并重建造血。脾集落生成数与输入的骨髓细胞数或脾集落细胞数成正比关系，表明骨髓中有一类能重建造血的原始血细胞。为确定一个脾集落的细胞是否起源于同一个原始血细胞，又将移植细胞经照射后出现畸变染色体，以此作为辨认血细胞发生来源的标志。将此种带标志的细胞输给受照射的小鼠，结果发现，每个脾集落中的所有细胞均具有这种相同的畸变染色体，表明每个集落的细胞是来自一个原始血细胞。每个脾集落为一个克隆（clone)，称为脾集落生成单位（colony forming unit,CFU-S)，它代表一个造血干细胞。近年还发现，造血干细胞中存在不同分化等级的细胞群体，如髓性造血干细胞可分化为红细胞系、粒细胞巨噬细胞系、巨核细胞系造血祖细胞；淋巴造血干细胞可分化为各种淋巴细胞（彩图5－11)。

图5-10 小鼠脾集落实验

图5-11 血细胞发生

　　人造血干细胞的存在也有一些间接依据。如慢性粒细胞性白血病患者的红细胞系、粒细胞系和巨核细胞系均具有Ph′畸变染色体，由此推测这三种细胞来自共同的干细胞；又如人骨髓细胞体外培养，出现混合性细胞集落，也表明造血干细胞的存在。医学全.在线提供

　　2．造血祖细胞由造血干细胞分化为几种不同的造血祖细胞，它们进而再分别分化为形态可辨认的各种幼稚血细胞（图5－11)。造血祖细胞的增殖能力有限，它们依靠造血干细胞的增殖来补充。造血祖细胞可用体外培养的细胞集落法测定。在不同的集落刺激因子（colony stimulating factor,CSF)作用下，可分别出现不同的血细胞集落，目前已确认的造血祖细胞有：①红细胞系造血祖细胞，必需在红细胞生成素（erythropoietin,EPO，由肾等产生)作用下才能形成红细胞集落，又称红细胞集落生成单位（CFU-E)。②中性粒细胞－巨噬细胞系造血祖细胞，需在粒细胞生成素（granulopoietin，由巨噬细胞产生)作用下形成该种细胞的集落，又称粒细胞巨噬细胞系集落生成单位（CFU-GM)。③巨核细胞系造血祖细胞，需在血小板生成素（thrombopoietin)作用下形成巨核细胞集落，又称巨核细胞系集落生成单位（CFU-M)。其在细胞的造血祖细胞的存在，目前尚无确切实验结果。

　　（三)血细胞发生过程的形态演变

　　血细胞的发生是一连续发展过程，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（又分早、中、晚三期)和成熟阶段。骨髓涂片检查，是血液病诊断的重要依据。

　　血细胞发生过程中形态变化的一般规律如下：①胞体由大变小，而巨核细胞的发生则由小变大。②胞核由大变小，红细胞的核最后消失，粒细胞的核由圆形逐渐变成杆状乃至分叶，巨核细胞的核由小变大呈分叶状；核内染色质由细疏逐渐变粗密，核仁由明显渐至消失；核的着色由浅变深。③胞质的量由少逐渐增多，胞质嗜碱性逐渐变弱，但单核细胞和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。④细胞分裂能力从有到无，但淋巴细胞仍有很强的潜在分裂能力。

　　1．红细胞发生 红细胞发生历经原红细胞（Proerythroblast)、早幼红细胞（或称嗜碱性成红细胞,basophilic erthroblast)、中幼红细胞（或称多染性成红细胞，polychromatophilic erythroblast)、晚幼红细胞（或称正成红细胞,normoblast)，后者脱去胞核成为网织红细胞，最终成为成熟红细胞。从原红细胞的发育至晚幼红细胞大约需3～4天。巨噬细胞可吞噬晚幼红细胞脱出的胞核和其他代谢产物，并为红细胞的发育提供铁质等营养物。各阶段细胞的一般形态特点见表5－1（图5－11)

　表5－1 红细胞发生过程的形态演变

　　2．粒细胞发生 粒细胞发生历经原粒细胞（myeloblast)、早幼粒细胞（又称前髓细胞，promyelocyte)、中幼粒细胞（又称髓细胞，myelocyte)、晚幼粒细胞（又称后髓细胞，metamyelocyte)进而分化为成熟的杆状核和分叶核粒细胞。从原粒细胞增殖分化为晚幼粒细胞大约需4～6天。骨髓内的杆核粒细胞和分叶核粒细胞的贮存量很大，在骨髓停留4～5天后释放入血。若骨髓加速释放，外周血中的粒细胞可骤然增多。各阶段细胞的一般形态特点见表5－2（图－11)。

　　3．单核细胞发生 单核细胞的发生经过原单核细胞（monoblast)和幼单核细胞(promonocyte)变为单核细胞（图5-13)。幼单核细胞增殖力很强，约38％的幼单核细胞处于增殖状态，单核细胞在骨髓中的贮存量不及粒细胞多，当机体出现炎症或免疫功能活跃时，幼单核细胞加速分裂增殖，以提供足量的单核细胞。

　　4．血小板发生 原巨核细胞（megakaryoblast)经幼巨核细胞（promegakaryocyte)发育为巨核细胞，巨核细胞的胞质块脱落成为血小板（图5－11)。原巨核细胞分化为幼巨核细胞，体积变大，胞核常呈肾形，胞质内出现细小颗粒。幼巨核细胞的核经数次分裂，但胞体不分裂，形成巨核细胞。巨核细胞呈不规则形，直径40～70μm，甚至更大，细胞核分叶状。胞质内有许多血小板颗粒，还有许多由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，内含颗粒。并可见到巨核细胞伸出细长的胞质突起沿着血窦壁伸入窦腔内，其胞质未端膨大脱落即成血小板（图5－12)。每个巨核细胞可生成约2000个血小板。

图5－12 人巨核细胞电镜像（上图) ×45000

1.细胞核 2.血小板颗粒 3.滑面内质网

下图示巨噬细胞胞质小块脱落至血窦内

（白求恩医科大学尹昕、失秀雄教授供图)

表5－2 粒细胞发生过程的形态演变

　　5．淋巴细胞发生淋巴细胞的发生较复杂。淋巴细胞有多种亚群，它们既有发生育过程，又可因抗原刺激出现小淋巴细胞母细胞化和单株增殖过程，而且还缺乏常规光镜下可见的分化标志，故很难从形态上严格划分淋巴细胞的发生和分化阶段。以往的光镜形态观察，将淋巴细胞的发生传统地分为原淋巴细胞、幼淋巴细胞和淋巴细胞三个阶段，与近年免疫学研究结果尚无明确的关联（详见免疫系统)。

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