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血液学

血液学(hematology)是以血液和造血组织为主要研究对象的医学科学的一个独立分支学科。

根据研究内容和范畴的不同可细分为:

①血细胞形态学:研究对象为血液中有形成分的形态。

②血细胞生理学:研究对象为细胞来源、增殖、分化和功能。

③血液生化学: 研究对象为血细胞代谢和血浆成分。

④血液免疫学: 研究对象为血细胞免疫和体液免疫。

⑤遗传血液学: 研究对象为血液病遗传方式和信息传递。

⑥血液流变学: 研究对象为血液流动性和血细胞变形性。

⑦实验血液学: 研究对象为实验技术和实验方法。

临床血液学(clinical hematology)是以来源于血液和造血组织的原发性血液病以及非血液病所致的继发性血液病为主要研究对象,基础理论与临床实践紧密结合的一门综合性临床学科。

临床血液学重点研究各种血液疾病(如白血病再障血友病深静脉血栓形成等)的致病原因、发病机制、临床表现、和诊治措施等。

此外,也研究临床其它各科疾病(如肝脏病、肾脏病、冠心病糖尿病、脑血管病、呼吸病、传染病、产科病、恶性肿瘤、遗传病以及外科手术、严重创伤、药物治疗等)所引起的血液学异常。

概述

祖国医学早在《黄帝内经》一书中有关于血液的记载,国外在公元前3~4世纪时已有人提到血液的名字。然而对于血液组成和功能的认识长期以来是唯心的和不完全的,有些概念是从点滴的现象和不完整的观察中推测出来的。系统地和科学地研究血液开始于显微镜的问世以后,用显微镜观察血液中的红细胞(1673年)、白细胞(1749年)和血小板(1842年),称为血液中的有形部分,是血液学家研究的重点对象。血液中的体液部分,亦称为血液无形成分(或血浆),许多年来由生物化学家和免疫学家所研究。

血细胞的认识

血细胞的发现已有150~300多年的历史,但这些细胞的形态学至今还是血液学家研究的重要部分。随着观察血细胞技术的不断改进,光学显微镜的精密度不断提高,染色技术使细胞形态更清晰易于鉴别,得以区分出各类白细胞且观察到各种血细胞的异常形态;特殊显微镜的发明使血细胞形态学概念更加充实。

(一)血细胞数量的检测

这有赖于血细胞吸管(1852~1867年)、血细胞计数板(1855年)、血红蛋白计(1878~1895年)和细胞分离技术(1877~1912年)的发明。1953年,美国Coulter发明世界上第一台血细胞自动计数仪,随着基础医学的发展、高科学技术的应用,特别是计算机技术的应用,血液分析仪的水平不断提高,检测原理不断完善,测量参数逐渐增多。检测速度快、精确度高、操作简便是血液分析仪的优势,多种型号血液分析仪的问世,不断为临床提供更有用的实验指标,对疾病的诊断与治疗有重要意义。

(二)红细胞的认识

对红细胞的功能认识,最先开始于1871~1876年,已知红细胞有带氧功能且能在组织中参与呼吸作用,1900~1930年对此有更全面的了解。1935年才知道红细胞内有碳酸酐酶,能将大量二氧化碳转变成碳酸根离子,使之溶于血液中,同时也能将碳酸根离子转化成二氧化碳,在肺泡中释放。这一发现不仅明确了红细胞的呼吸作用,而且了解到红细胞和血液酸碱平衡有密切关系。1967年以后明确红细胞内2,3-二磷酸甘油醛可作用于脱氧的血红蛋白分子,有利于组织获得更多的氧。1946年肯定红细胞寿命在120天左右。人体输血能较安全的展开,是在1901年发行红细胞ABO血型之后。在20世纪20年代已知红细胞在体外保存需要葡萄糖,30年代已应用体外保存的血液作输血之用,40年代血库开始逐渐建立。对红细胞代谢的全面了解是在1959年之后。近50年来,红细胞结构与脂肪、蛋白的关系已较明确。

(三)白细胞认识

1.对粒细胞的认识

1892~1930年已知中性粒细胞有趋化、吞噬和杀灭细菌的作用,到1986年后才知道杀灭细菌的作用依赖于细胞内存在的过氧化物酶,使自身体内的H2O2起氧化作用之缘故。嗜酸粒细胞的功能虽然至今还不十分清楚,但早在1949年就知道嗜酸颗粒会转变成夏科-莱登结晶(Charcot-Leyden crystal)。近年来得知嗜酸粒细胞内有阳离子蛋白,具有杀死微小生物的作用。对嗜碱粒细胞功能也有一定了解。嗜碱颗粒中有多种化学成分,如组胺、5-羟色胺等都是一些参与过敏反应的物质。

2.对单核细胞的认识

单核细胞的吞噬功能是在1910年后才有报道,此类细胞不但能吞噬一般细菌,而且能吞噬较难杀灭的特殊细菌(如结核杆菌、麻风杆菌),也能吞噬较大的真菌和单细胞寄生虫。故当时有人称之为“打扫战场的清道夫”。60年代后发现,单核细胞杀死和消化吞噬的物质,主要依靠单核细胞内大量存在的溶酶体。近年来更了解到单核细胞在免疫作用中也起了很大的作用,能将外来物质消化后递呈抗原给淋巴细胞,同时又可分泌多种细胞因子调节淋巴细胞以及其它血细胞生长、增殖或受抑。1924年Aschoff曾提出所谓“网状内皮系统”(reticulo-endothelial system,RES)这一名称,1976年后已被否定而代以与单核细胞有关的“单核吞噬细胞系统”(mononuclear phagocyte system,MPS)。现已知单核细胞只是该系统中一个较短暂留在血液内的细胞,以后进入各种组织转变成组织细胞。组织细胞内如已有吞噬物质,则称为吞噬细胞。

3.对淋巴细胞和浆细胞的认识

对淋巴细胞功能的认识主要在最近30年。过去认为淋巴细胞是淋巴系统中最末的一代,已经成熟到不能再分化,而且对它的作用也不是很了解。1959年以来发现,淋巴细胞受到丝裂原和抗原刺激后又转化为免疫母细胞,并能再进行有丝分裂和增殖。近年来更明确,淋巴细胞虽然形态都相似,但在功能上却显著不同:B细胞产生抗体;T细胞中有的起杀伤作用,有的起辅助作用,有的起抑制作用,有的起诱导作用等。其实各类淋巴细胞还有更细的分工:一个淋巴细胞只对1~2种抗原起反应,抗原有千千万万,可以想象淋巴细胞分工的复杂性。至于浆细胞,是淋巴细胞受到抗原刺激后转化出来的一种能分泌免疫球蛋白的细胞,这已在60年代肯定。T细胞还能产生多种细胞因子。

血栓与止血的认识

1842年发现血小板,直至1882年才知它有止血功能和修补血管壁功能,1923年知道血小板有聚集和黏附功能。它的作用机制超微结构在近40年逐渐了解,现已知聚集和黏附功能受到体内许多物质的影响,例如肾上腺素、凝血酶、胶原、前列腺素等;而其中有些物质却又能在血小板内生成并通过微管分泌至血小板外,然后又作用于血小板。血小板超微结构的研究进展明确了血小板内各种亚结构,并且也明确了这些亚结构与上述一些物质的产生和分泌有关。

随着使用激光共聚焦显微镜进行单个血小板断层扫描分析单个血小板激活过程中Ca2+浓度、应用流式细胞仪观察群体血小板Ca2+流变化,证实血小板激活过程中,血小板外钙内流起主要作用,为临床工作中血栓性疾病的诊断及抗血小板药物的研究建立了重要的方法学基础。近年来还发现血小板被激活后,能以出芽方式形成囊泡或以伪足断裂方式形成血小板颗粒(platelet microparticle,PMP)。检测血循环中的PMP可较完整的反映血小板参与血栓形成和血液凝固的功能。血小板被激活后释放P-选择素可与白细胞和(或)单核细胞膜上受体结合形成血小板-白细胞聚集物和(或)血小板-单核细胞聚集物,可作为反映动脉血栓形成的特异性标志物之一。

对止血与血栓的认识开始于出血问题上。例如血友病早在2000年以前犹太人法典中早有记载。20世纪50年代以后,对凝血机制有了深入认识,到了60年代,“瀑布学说”已成为公认的凝血机制。60年代末,随着各种先天性凝血因子缺乏症或功能异常症的发现,明确了参与止血反应中的各种成分。进入70年代,随着生物化学技术的进步,加速了对各种因子的结构与功能的了解,并发现了一些新的凝血及纤溶相关因子,如α2纤溶酶抑制物以及蛋白C等等。80年代,展开了对纤维连接蛋白等黏附分子的研究,并且对血管内皮细胞、血液凝固、纤溶系统、血小板、白细胞以及其它凝血抑制物等细胞分子进行克隆,逐步阐明止血与血栓的分子机制。20世纪90年代至今随着对组织因子途径抑制物、抗凝血酶、血栓与止血分子标志物等功能及作用机制研究的深入,完善并修整了传统的“瀑布学说”,拓宽了血栓与止血的研究领域。

对于凝血、纤溶、内皮细胞和血小板等在血栓形成中的作用也从分子水平上有了深入的认识。随着分子生物学、分子免疫学等学科的发展,在血栓和止血方面已发展和建立了一系列的方法用于实验诊断出血性疾病和对血栓性疾病危险因素的检测以及抗凝溶栓治疗的监测。并且分子标志物检测已成为研究和诊断血栓前状态和易栓症的重要方法和依据。

骨髓肝细胞与造血调控的认识

(一)造血肝细胞的认识

(二)骨髓间质肝细胞的认识

(三)造血调控的认识

造血与淋巴细胞组织肿瘤的认识

(一)白血病干细胞的认识

(二)造血与淋巴组织肿瘤的分类认识 [1]

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