骨髓是填充骨内腔隙的软组织。在人体中,它是出生后造血(即生成血细胞)的主要场所,也是免疫系统的重要组成部分。骨髓含有造血细胞、脂肪细胞、血管和起支撑作用的结缔组织。骨髓通过造血活动,向血液循环补充运输氧气的红细胞、抵御感染的白细胞,以及参与凝血的血小板。(medlineplus.gov)
结构与分布
骨髓位于长骨的中央髓腔以及松质骨的骨小梁之间。通常将其分为红骨髓和黄骨髓:红骨髓含有丰富的造血组织,黄骨髓中脂肪细胞的比例则较高。这种分类反映的是组织成分的差异,而非两个完全独立的器官;两者都属于骨骼内的骨髓组织。(cancer.gov)
在生长过程中,大部分红骨髓逐渐被富含脂肪的黄骨髓取代。成人的活跃造血活动主要集中在椎骨、骨盆、肋骨、胸骨、颅骨,以及股骨和肱骨的近端。因此,红骨髓和黄骨髓的分布及相对含量随年龄和骨骼部位而变化。黄骨髓的血细胞生成活动相对较少,而红骨髓中则含有大量处于发育阶段的血细胞。(ncbi.nlm.nih.gov)
骨髓还含有基质细胞和血管网络。这些结构共同发挥的作用不只是机械支撑:它们还构成局部环境,调节造血细胞的维持与发育。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
血细胞的生成
血细胞来源于造血干细胞。造血干细胞既能维持自身细胞群的数量,又能生成祖细胞,后者进一步发育为具有特定功能的各类血细胞。这些后代细胞经历连续的增殖和分化阶段。因此,骨髓中并非只是储存着成熟的血细胞,而是同时存在干细胞、已定向分化的祖细胞,以及处于不同成熟阶段的细胞。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
骨髓生成的主要血细胞各有不同的功能:
维持这些血液成分的生成至关重要,因为循环中的血细胞需要不断更新。骨髓干细胞及其后代细胞在整个成年期持续维持血细胞数量和免疫功能。(medlineplus.gov)
造血活动受到来自骨髓内外的信号调节。例如,促红细胞生成素是一种主要由肾脏产生的激素,可向骨髓发出生成红细胞的信号。肾脏疾病导致的促红细胞生成素生成减少可引起贫血,这说明造血功能受损并不一定源于骨髓本身。(niddk.nih.gov)
干细胞微环境与免疫细胞发育
干细胞微环境是支持干细胞存活并调节其行为的局部细胞与分子环境。在骨髓中,血管内皮细胞、基质细胞、骨相关细胞及其他邻近细胞共同参与构成这些环境。不同的骨髓微环境支持干细胞维持和血细胞发育的不同环节,因此骨髓在功能上具有异质性。(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)
骨髓也是初级淋巴器官。B细胞在骨髓中通过与基质细胞相互作用,获得支持并完成早期发育,随后在外周淋巴组织中完成成熟过程。T细胞的前体细胞同样起源于骨髓,但会迁移至胸腺,在胸腺中经历主要的发育和选择过程。(ncbi.nlm.nih.gov)
发育中的B细胞通过编码抗原受体的基因重排,组装自身的抗原受体。随后,未成熟B细胞经历选择过程,以限制其对机体自身成分产生可能有害的识别。这是中枢免疫耐受的一部分,在淋巴细胞发育期间、尚未参与外周组织中的免疫应答之前发挥作用。(ncbi.nlm.nih.gov)
涉及骨髓的疾病
骨髓疾病可能减少正常的血细胞生成,使某些细胞群数量增加,或干扰细胞的成熟。在再生障碍性贫血中,骨髓干细胞受损,导致新血细胞生成不足。其后果可包括疲劳、持续感染,以及容易出现瘀斑或出血,分别反映不同血细胞群的缺乏。病因包括免疫介导的干细胞破坏、某些药物或毒性物质暴露,以及较少见的遗传性疾病。(nhlbi.nih.gov)
骨髓检查对多种癌症的诊断和评估具有意义,包括白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤。它也用于评估骨髓增生异常综合征及其他造血障碍。某些起源于其他部位的癌症也可扩散至骨髓。这些疾病在所涉及的细胞、对组织的影响以及诊断检查结果方面存在显著差异。(medlineplus.gov)
检查与移植
骨髓样本可通过两种互补的方法获取。骨髓抽吸术抽取含有骨髓细胞的液体,而骨髓活组织检查则取出一小条含有骨髓的组织芯。样本通常取自骨盆后部。实验室检查评估细胞数量、形态和组织成分,以查明血细胞计数异常的原因、确立诊断,或监测疾病和治疗情况。(medlineplus.gov)
造血干细胞移植用于某些癌症和其他血液疾病,以重建造血细胞群。移植细胞可来自骨髓、循环血液或脐带血。这些细胞经输注进入血液循环后迁移至骨髓,并可在那里建立造血功能。自体移植使用受者自身的细胞,异体移植则使用供者的细胞。“骨髓移植”一词特指使用骨髓来源细胞的移植,但有时也用于更广泛的含义。(cancer.gov)
骨髓捐献是在麻醉下将针插入髋骨以采集细胞。外周血干细胞捐献则采用单采术,从循环血液中分离干细胞。这是两种不同的细胞采集方法,所获取的细胞均可用于重建受者的造血系统。(cancer.gov)