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1、1,临床血液学和血液检验 绪论,2,第一章 血液学概述和发展史第一节 血液学概述,3,血液学（hematology）是医学科学的一个独立分支。它的主要研究对象是血液和造血组织，包括研究血液中有形成分形态的血细胞形态学；研究细胞来源、增殖、分化和功能的血细胞生理学；研究血细胞组成、结构、代谢和血浆成分的血液生化学；研究血细胞免疫和体液免疫的血液免疫学；研究血液病遗传方式和信息传递的遗传血液学；研究血液流动性和血细胞变形性的血液流变学；研究实验技术和建立实验方法的实验血液学等。,4,近年来，随着基础学科的飞速发展，实验技术的日新月异，使血液学的研究内容和范畴不断地深入和扩大，开拓了许多新的领域，如
2、血细胞生物学和血液分子生物学等。血液学已成为生理和病理多种专业工作者共同耕耘的园地，血液学范围不断扩大，血液学在医学整体中已成为分子细胞生物学的前驱。,5,生理学家、生物化学家、免疫学家、遗传学家、肿瘤学家等与临床血液学家密切合作，使临床血液学的预防、诊断和治疗水平不断提高，同时，临床血液学又为众多基础学科解决了不少问题，并开阔了新的领域。,6,临床血液学（clinical hematolgy）是以疾病为研究对象、基础理论与临床实践紧密结合的综合性临床学科，主要包括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。,7,临床血液学重点研究血细胞（如白血病）、造血组织（如再生障碍
3、性贫血），出血倾向（如血友病）和血栓栓塞（如深静脉血栓形成）等的致病原因、发病机制、临床表现和诊治措施等。此外，也研究临床各科疾病，如肝病、肾病、冠心病、糖尿病、脑血管病、呼吸病、传染病、免疫病、产科病、恶性肿瘤、遗传病等以及外科手术、严重创伤、药物治疗等所引起的血液学异常。,8,近年来，利用分子标志物对白血病进行免疫学分型和对血栓前状态进行精确诊断也取得了极大的进展。,9,随着医学院校检验专业的崛起和发展，又形成了临床血液学和血液检验（Clinical hematology and hematologic examinations）这一分支。实际上，它是以血液学的理论为基础，以检验学的实验方
4、法为手段，以临床血液病为工作对象，创建了一个理论-检验-疾病相互结合、紧密联系的新体系，且在实践过程中不断发展、完善和提高。,10,近20年来，医学分子生物学的进展全面推动了血液分子细胞生物学的发展，血细胞的分子和细胞学结构的研究及其在发病中的作用原理，使人们对血液疾病的理论和实践有了更深入的认识，把血液学提高到崭新的“分子血液学”水平。在方法学上，多聚酶链反应等分子生物学研究方法在血液学检验和临床诊断中已广泛应用，使认识和诊断疾病从原来的细胞水平上升到亚细胞水平，到目前的分子水平。,11,综上所述，血液学、临床血液学和血液检验，都属于血液学的范畴，只是研究的对象有不同的侧重和分工而已。,12
5、,第二节 血液学发展史 祖国医学早在黄帝内经一书中即有关于血液的记载，国外在公元前34世纪时已有人提到血液的名宇。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。,13,系统地和科学地研究血液开始于显微镜问世以后，用显微镜观察血液中的红细胞（1673）、白细胞（1749）和血小板（1842），称为血液的有形部分，也是血液学家研究的重点对象。血液中的液体部分，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，目前血液学家对血浆特别关心的问题是止血和血栓的基础和临床。自20世纪初开始，对维持体内血细胞数量恒定的血细胞生成及
6、造血调控也是血液学研究的热点领域。,14,（二）红细胞的认识 对红细胞功能的认识，最先开始于18711876年，已知红细胞有带氧功能且能在组织中参与呼吸作用，19001930年对此有更全面的了解。1935年才知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，使之溶解于血液中；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。,15,1967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。人体输血能较安全地开展，是在1900年发现
7、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年代血库才开始逐渐建立。对红细胞糖代谢的全面了解是在1959年后。近30年来，红细胞结构与脂肪、蛋白的关系已较明确。,16,（三）白细胞的认识 1对粒细胞的认识 18921930年已知中性粒细胞有趋化、吞噬和杀菌的作用，到1986年后才知道杀灭细菌的作用依赖于细胞内存在过氧化物酶，使自身体内的H2O2，起氧化作用之故。嗜酸性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。近年来得知该细胞内有阳离子蛋白，具有杀死微小生物的作用。对嗜碱性粒细胞功
8、能也有一定了解。嗜碱颗粒中有多种化学成分，如组胺（血清素）等都是一些参与过敏反应的物质。,17,2对单核细胞的认识 单核细胞的吞噬功能在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。故当时有人称之谓“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。,18,近年来更了解到单核细胞在免疫作用中也起了很大作用，能将外来物质消化后提取抗原供给淋巴细胞，同时又可调节淋巴细胞以及其他血细胞生长、增殖或受抑功能。1924年Aschoff曾提出所谓“网状内皮系统”
9、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” 。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，则称为巨噬细胞或吞噬细胞。,19,3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，而且对它的作用也很不了解。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抗原（免疫母细胞），并能再进行有丝分裂和增殖。,20,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
10、，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12种抗原起反应，抗原有千千万万，可想象淋巴细胞分工的复杂性。至于浆细胞是B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激活素（cytokine）。,21,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钙离子浓度、应用流式细胞仪观察群体血小板钙离子流变化，证实血小板激活过程中，血小板外钙内流起重要作用，为临床工作中血栓性疾病的
11、诊断及抗血小板药物的研究建立了重要的方法学基础。,22,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已有记载。20世纪50年代以后，对凝血机制有了深入的认识，到了60年代，“瀑布学说”已成为公认的凝血机制。60年代以后逐渐认识到血栓形成比止血缺陷对人类健康威胁更大，对血液凝固的研究不仅涉及止血问题，而且也涉及血管内血栓问题。近年来随着研究工作的深入，不仅在凝血因子方面有了新的发现，同时对体内抗凝蛋白，如蛋白C、蛋白S、抗凝血酶和组织因子途径抑制物等也加深了研究。,23,活化蛋白 C抵抗（APCR）的研究与临床应用，使血栓与止血实验诊断工作进入了新阶段。纤维蛋白溶
12、解问题也取得新的认识和进展。分子标志物检测，将是研究和诊断血栓前状态和易栓症的重要方法和依据。,24,对于凝血、纤溶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。,25,三、造血与造血调控的认识（一）造血干细胞的认识 造血干细胞是由胚胎干细胞发育而来，在造血微环境及造血因子等诱导下，增殖、分化、发育成熟为各系血细胞，释放至外周血液执行其生物学功能。,26,造血与造血的调控是生命活动的重要部分，造血系统持续不断生成新的血细胞以替
13、换那些衰老退变的细胞，以维持体内恒定的血细胞数量，从而保证生命活动中机体对各类血细胞的需要。多年来，关于血细胞起源问题单元论及多元论争论不休。20世纪初，提出造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）的概念，当时对这种细胞认识不甚清楚。直至1961年Till等用致死量放射线照射实验小鼠，然后进行骨髓移植，成功地在脾形成结节，发现了造血干细胞，即这类形成脾结节的原始细胞。,27,再采用天然性染色体及性别决定基因作为细胞遗传的标志，结合造血干细胞研究中的单个脾集落转移技术，研究结果表明脾集落生成细胞是一类多能造血干细胞。此后进一步深入研究，在实验血液学研究史上写下了光辉的
14、一页。1979年，体外培养人造血祖细胞成功，对造血干细胞、祖细胞有了崭新的认识。造血干细胞分化为各系祖细胞，进一步分化、成熟为各系成熟细胞。造血干细胞具有高度自我更新（自我复制）及多向分化这两个最基本的特征，是机体赖以维持正常造血的主要原因。,28,20世纪末，由于造血干细胞、造血祖细胞检测技术的进展，使血液学研究深入到对造血和血液病发病机制的探索。为了进一步研究造血干细胞的分化性能，采用了天然的细胞标志纯化造血干细胞和发展体外造血干细胞培养技术，同时为应用造血干细胞移植治疗白血病、再生障碍性贫血等打开了新局面。,29,（二）造血调控的认识血细胞生成是造血干细胞经历连续增殖与分化的结果。机体根
15、据需要，有条不紊地调控造血干细胞的增殖与分化，保持各类细胞数量的相对恒定。在这个复杂的细胞活动中，造血细胞与间质细胞之间通过受体与配体的相互接触，以及细胞因子与造血细胞受体之间相互作用，并通过不同的信号转导通路启动或关闭一系列的基因而实现对造血细胞增殖、分化与凋亡的调控。,30,近来，在生理性及病理性造血调控研究方面取得明显进展，对血细胞的发生从分子水平上有了进一步的了解。造血调控研究是造血的基础研究，它对于阐明造血机制以及造血系统疾病的诊断。治疗和病因分析等都有重要作用。细胞因子及其受体的互相作用与信号传导是造血调控研究的另一个热点领域。对各系血细胞的调节因子如SCF、G-CSF、GM-CS
16、F、EPO、TPO、IL等的理化性质、氨基酸序列、作用特点均已有较为详细的了解，细胞因子与受体的纯化、克隆、功能研究等不断地有新的进展。,31,造血微环境中同时存在着造血细胞和间质细胞。它们之间的相互作用构成了造血调控的重要内容。造血微环境主要包括基质细胞、细胞外基质分子（ECM）、细胞粘附分子（CAM）及各种正负调控因子等，造血微环境对于造血干细胞的增殖与自我更新，造血细胞的迁移与定位，各系祖细胞的发育、分化与成熟等均具有十分重要的调控作用。,32,各种Integrins、Ig超家族分子、Selectins等 CAM间的互相识别，各种蛋白多糖（PGs）如 SHPG、CS、HC等对细胞因子的富集作用，各型胶原、糖蛋白（如Fn、Lm、Hn、TSP等）与造血细胞的定位、分化、成熟、释放等方面的研究也都取得了明显的进展。1973年Dexter等建立了造血细胞体外长期培养体系，为体外模拟造血迈出了一大步。由骨髓细胞构造的贴壁细胞层对造血干细胞增殖与分化的调控是通过造血微环境细胞分泌的细胞因子实现的。,33,造血调控的研究一方面为认识生命科学的许多基本问题提供了重要的研究模
