人体造血细胞均储存于骨髓内,虽然5岁前,儿童的所有骨髓均可制造血细胞,但随年龄增长,部分骨髓将逐渐脂肪化,导致长骨部位的大部分骨髓无法制造血细胞,因此膜状骨将逐渐担任成人造血的重要角色。各式膜状骨包括胸骨、脊椎骨、肋骨、髋骨及颅骨等,但因年龄增长,膜状骨内骨髓制造血细胞的功能将随之衰退。一般而言,人体骨髓内因包含丰富的造血细胞而呈红色,故红色骨髓为主要造血器官,若骨髓内的脂肪细胞含量增加,颜色将转呈黄色,当脂肪细胞含量愈多时,愈无法有造血功能。
成人的骨髓约占全身体重之5%,平均约为2L之多,内含大量的多重造血干细胞(pluripotent stem cell),多重造血干细胞将因此再形成骨髓干细胞及淋巴干细胞,骨髓干细胞将再发展成各式血细胞芽细胞,每种原始之血细胞芽细胞将各自发展相似的细胞形态及特性,再经由不同的生长刺激因子(colony-stimulating factors,CSF)、促红血细胞生成激素(erythropoietin,EPO)以及白介素3(interleukin 3,IL-3)等的辅助,再进而形成红细胞、血小板、单核细胞(monocyte)、嗜中性细胞(neutrophil)、嗜伊红性细胞(eosinophil)及嗜碱性细胞(basophil)等血细胞。另外,淋巴干细胞则依次发展为B细胞(B cell)及T细胞(T cell)。
红细胞的主要功能为运送血红蛋白,血红蛋白则主要在携带由肺部交换来的氧气,再将其运送至身体其他组织及器官。当输送至组织或器官的氧气减少,将刺激促红细胞生成激素之生成,进而增加红细胞的制造,甚至高达一般制造速率的8~10倍。一般红细胞的寿命约为120d,当红细胞老化变脆进而破裂后,血红蛋白将被释出,进而被单核吞噬细胞系统吞噬分解,血红蛋白分解出的铁质将由体内的转运蛋白运送至骨髓或至肝脏或其他组织储存,以作为骨髓制造新红细胞的原料或以铁蛋白形式储存。另外,血红蛋白分解的血红素原亦经由单核吞噬细胞系统加以转变形成胆红素(bilirubin),再经肝脏分泌进入胆汁内。
血小板的前身为巨核细胞,主要作用为在人体出血时,会分泌血清素(serotonin)等物质,促成血管局部收缩,并经由血小板聚集黏着于胶原蛋白纤维上,形成血小板栓子(platelet plug),达到止血的目的。血小板的寿命约为10d,当血小板老化时,由脾脏的巨噬细胞负责排除。
白细胞是由嗜中性粒细胞、嗜伊红性细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞、T细胞及B细胞等构成。因中性粒细胞、嗜伊红性细胞及嗜碱性粒细胞在细胞质中可见颗粒状物质,故又称颗粒性白细胞,其余的白细胞可合称为非颗粒性白细胞。一般各种细胞所占百分比见表4-1。
表4-1 各种血细胞所占比例
中性粒细胞的主要作用是担任“卫士”(吞噬)角色,借以破坏和攻击体内入侵的病毒或细菌,其平均寿命为6~8h,但若严重感染时,寿命将减少至2~3h。嗜伊红性细胞在异物入侵体内时,具有去毒性作用。另外,嗜伊红性细胞亦可进入体内已凝固的血块中作用,并分泌纤维蛋白溶解酶,达到溶解旧血块的功用。此外,当过体内产生变态反应时,会形成抗原-补体的复合体,因此当此种免疫反应机制作用后,嗜伊红性细胞将会去除并分解此抗原-补体形成的复合体后再经巨噬作用,以便在发炎反应溶解期清除发炎部位的反应物。嗜碱性粒细胞则会分泌肝素(heparin),藉以防止血液凝固。另外,嗜碱性细胞在慢性发炎反应中会释放担任中和作用的serotonin等物质。单核细胞存在于血液中,并在抵抗感染方面发挥十分重要的作用,巨噬细胞存在于组织中,并具有与单核细胞相似的功能,因为巨噬细胞会使组织细胞的阿米巴运动增强,再因趋化反应而于发炎区发挥抵抗感染的作用。淋巴细胞的T细胞则具有溶解抗原、抑制抗体之作用,B细胞则可分为IgG、IgM、IgA、IgD及IgE等。总体而言,白细胞具有结合补体及辨识抗原的功能。
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