第二节 造血微循环
造血微循环(hematopoietic microenvironment,HIM)由骨髓基质细胞和外基质包括微血管系统、末梢神经、基质以及基质细胞分泌的细胞因子构成,是造血干细胞赖以生存的场所。造血细胞只有在适宜的造血环境下才能正常的增殖和分化。在胚胎和出生后,造血细胞的迁移和定居是细胞寻找适宜的造血环境的过程和结果。
一、骨髓微血管系统
骨髓的微血管系统是微血管系统的主要成分,微血管系统由营养血管、动脉、小动脉和毛细血管构成。骨髓的微血管具有如下特点:①营养动脉进入骨髓腔后分3~4支达骨端,然后分出小动脉、微动脉、毛细血管。②毛细血管注入管腔膨大的静脉窦,这种静脉窦彼此构成网络在汇集成集合窦,然后向中心静脉注入,静脉窦与集合窦统称为骨髓血窦。血窦密布于整个骨髓腔内,彼此相连构成复杂的网状系统,血窦内是成熟的血细胞,血窦间是骨髓实质即造血索。处于不同功能状态的骨髓其微循环结构不同,造血旺盛的骨髓血窦很丰富,反之无造血功能的黄髓血窦呈毛细血管状。
二、骨髓基质细胞及分泌因子
(一)骨髓基质细胞 骨髓基质细胞是骨髓造血环境的重要成分,是能黏附造血干细胞并支持和调控造血细胞的定居、分化、增殖、成熟的内环境,同时骨髓基质细胞可通过与造血细胞的密切接触、基质细胞的黏附以及基质细胞分泌的各种细胞因子(cytokine)而调控造血的。
骨髓基质细胞是由纤维细胞、内皮细胞、脂肪细胞、巨噬细胞等细胞构成,基质细胞有丰富的胞浆和细胞外基质,后者含有胶原、层粘连蛋白和纤维结合蛋白。这些基质细胞产物、基质细胞成分分泌到细胞表面的蛋白多糖和氨基葡聚糖与造血细胞的黏附有关。其中硫酸类肝素能选择性的结合一些造血生长因子如:IL-3、GM-CSF等,间接地把带有相应受体的造血干细胞和祖细胞黏附于骨髓基质细胞上。硫酸软骨素通过基质细胞的表面的Fn结构中的重要重复顺序列RGD于干细胞表面GS的结合作用把干细胞牢系于基质细胞表面。产生于血管内皮细胞的血管黏附分子也可产生于骨髓基质细胞,它是参与造血干细胞、祖细胞和骨髓基质细胞间黏附分子,是造血干细胞、祖细胞回髓定位和信息定位传递的分子学基础。
(二)骨髓基质细胞分泌的细胞因子骨髓基质细胞产生调控造血的细胞因子,如GM-CSF、IL、白血病转化生长因子β、TGF等活性物质的部位,它对造血干细胞、祖细胞的分化发育有重要调控作用。骨髓基质细胞分泌的细胞因子不但直接作用于造血干细胞,而且作用于基质细胞本身,从而调控自身的增殖和细胞因子的生成。
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