什么白血病—人体造血系统科普篇

在说什么是白血病之前,不如先说说每天流淌在我们体内的液体——血液。

血液(blood)是一种流体组织,在体内心血管系统循环流动,起着运输物质的作用。血液的基本功能是运输,除此之外,血液还具有防御和保护的功能。血液由血浆(plasma)和悬浮于其中的血细胞(blood cell)组成。血浆的主要功能是运输养料和废物,运载血细胞,而血细胞则在血浆中发挥其更为复杂的功能。想象一下,一辆运营的高铁,在停靠每一站点时,工作人员都会把产生的垃圾带出高铁,再把新鲜的食物、水等送上列车。在这辆列车上,我们的高铁工作人员就像是我们的血细胞,而我们的列车就像是血浆。当然,血细胞做的不只是清除垃圾这么简单,他们发挥着更为复杂和重要的作用。


血细胞可分为红细胞(red blood cell, RBC)、白细胞(white blood cell, RBC)和血小板(platelet)三类,也就是通常听到的“血常规三系”。这其中红细胞的数量最多,约占血细胞总数的99%。我国成年男性红细胞数量约为(4.0-5.5)x 1012/L,女性为(3.5-5.0)x 1012/L。红细胞内的蛋白质主要是血红蛋白,我国成年男性血红蛋白浓度约为120-160g/L,成年女性为110-150g/L。红细胞的主要功能是运输氧气和二氧化碳。血液中98.5%的氧气是与血红蛋白结合的形式存在和运输的。血细胞中的白细胞主要参与机体的防御功能,他们可以游走到炎症部位,吞噬细菌等异物,进而将他们消化和杀灭,保护我们的机体不受细菌、病毒等侵入。正常成年人血液中白细胞数为(4.0-10.0)x 109/L。血小板的功能主要包括促进止血和加速凝血的功能,通过其产生的粘附、释放和聚集等功能,避免人体发生出血的风险。正常成年人血液中的血小板数量为(100-300)x 109/L。


那么,这些血细胞是如何被制造出来的呢?

成年人各类血细胞均起源于骨髓造血干细胞。造血(hemopoiesis)过程也就是各类造血细胞发育和成熟的过程(图1)。想象一下,一个人的成长需要经历从幼儿园到大学的不同阶段,做出人生的不同的选择:如在高中要进行文理科的选择,在大学要进行专业的选择,毕业后工作职位选择等等。血细胞和我们一样,也在不停的进行选择。造血干细胞具有多向分化的能力,这就像襁褓中的婴儿一样,有无限的可能。造血干细胞最初被定向分化为髓系细胞(左)或淋巴系细胞(右),而后在一次次进一步的细胞分化和选择中,逐渐发育成为我们所熟知的红细胞、白细胞和血小板。最终进入血液循环,搭上“高铁”,发挥他们无可替代的作用。

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图1 骨髓造血干细胞的分化(图片来源于网络)

白血病(leukemia)的发生就和体内的造血过程有关。白血病的产生是由于异常的骨髓造血干细胞不受控制的生长,进而产生大量停滞在细胞发育不同阶段的白血病细胞,这些白血病细胞缺乏正常血细胞的生理功能,同时抑制正常的血细胞发挥作用。由于白血病细胞的野蛮生长,正常细胞的功能受到抑制,患者会逐渐出现贫血、出血和感染等症状,最终危害身体健康。这就好像“高铁”的座位是有限的,过少的乘务员会让列车上的垃圾来不及清理,食物和水也不能得到及时有效的补充。

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      图2 正常血液和白血病患者血液对比(图片来源于网络)

根据白血病细胞的成熟程度和自然病程,白血病可分为急性和慢性白血病。急性白血病的细胞分化停滞在较早阶段,多为原始细胞和早起幼稚细胞,这就导致可以发挥作用的正常细胞更少了,这也是为什么急性白血病一般具有起病急,进展快的特点。慢性白血病的细胞分化停滞在较晚期阶段,多为中晚幼细胞和成熟细胞,尽管白血病细胞缺乏正常血细胞的生理功能,但由于细胞处于分化的较晚期阶段,对机体的影响相对较小,所以病情发展也相对较为缓慢。根据急性白血病的病理不同,又可以分为急性髓系白血病和急性淋巴细胞白血病。就像上文中提到的,骨髓中的干细胞可以向两个方向分化(图1),因此,向髓细胞方向克隆性增生而形成的肿瘤,即为髓系肿瘤;向淋巴细胞方向克隆性增生则为淋巴组织肿瘤。


参考文献:

[1] 朱大年,王庭槐等. 生理学(第8版) [M]. 人民卫生出版社, 2015.

[2] 步宏,李一雷等. 病理学(第9版) [M]. 人民卫生出版社, 2018.

[3] 黄晓军,吴德沛等. 内科学(血液内科分册) [M]. 人民卫生出版社, 2020.



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