Гемопоэз: процесс образования клеток крови¶

Гемопоэз — это процесс образования, развития и созревания клеток крови (форменных элементов) у человека и животных. Он охватывает весь жизненный цикл клеток крови — от стволовой клетки до зрелого функционального элемента, поступающего в периферическую кровь. Гемопоэз является ключевым механизмом поддержания клеточного состава крови, обеспечивая её обновление и восстановление после повреждений.

¶Общая характеристика

Клетки крови имеют ограниченный срок жизни: эритроциты живут около 120 дней, тромбоциты — около 7–10 дней, а большинство лейкоцитов — от нескольких часов до нескольких суток. Поэтому организм нуждается в постоянном производстве новых клеток. У взрослого человека ежедневно образуется порядка 10¹¹–10¹² новых клеток крови. Этот процесс регулируется сложной системой гуморальных факторов, включая цитокины, интерлейкины и колониестимулирующие факторы.

Гемопоэз подразделяется на два основных типа: миелопоэз (образование эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов и тромбоцитов) и лимфопоэз (образование лимфоцитов). В зависимости от периода жизни различают эмбриональный и постнатальный гемопоэз.

¶Локализация и стадии

¶Эмбриональный период

У зародыша гемопоэз проходит несколько стадий, сменяющих друг друга:

• Мезобластический (желточный) — на 2–3-й неделе развития в кровяных островках желточного мешка появляются первые примитивные эритроциты.
• Гепатолиенальный (печёночный) — с 6-й недели основным органом кроветворения становится печень, где образуются эритроциты и гранулоциты.
• Медуллярный (костномозговой) — с 12–20-й недели кроветворение постепенно переходит в костный мозг, который остаётся главным кроветворным органом на протяжении всей дальнейшей жизни. Селезёнка и лимфатические узлы выполняют функцию лимфопоэза.

¶Постнатальный период

У взрослого человека гемопоэз сосредоточен в красном костном мозге, который располагается в губчатом веществе плоских костей (грудина, рёбра, позвонки) и эпифизах трубчатых костей. Лимфопоэз дополнительно происходит в тимусе, селезёнке и лимфатических узлах.

¶Клеточная иерархия

В основе гемопоэза лежит иерархическая система, в которой все клетки крови происходят от единой плюрипотентной стволовой клетки крови (СКК). Эта клетка обладает двумя ключевыми свойствами: самообновлением (способностью производить себе подобные клетки) и дифференцировкой (способностью давать начало всем росткам кроветворения).

Схема дифференцировки включает следующие этапы:

1. Плюрипотентная стволовая клетка — даёт начало всем клеткам крови.
2. Коммитированные (частично детерминированные) клетки-предшественницы — ограничены в потенциале: например, колониеобразующая единица гранулоцитов и макрофагов (КОЕ-ГМ).
3. Морфологически распознаваемые предшественники — бластные формы (миелобласты, лимфобласты, монобласты).
4. Созревающие клетки — проходят стадии созревания (например, пронормоцит → нормоцит → ретикулоцит → эритроцит).
5. Зрелые клетки — поступают в периферическую кровь.

¶Виды гемопоэза

¶Эритропоэз

Процесс образования эритроцитов. Стимулируется гормоном эритропоэтином, вырабатываемым почками в ответ на гипоксию. В ходе созревания клетка теряет ядро и органеллы, накапливает гемоглобин и приобретает форму двояковогнутого диска.

¶Гранулоцитопоэз

Образование нейтрофилов, эозинофилов и базофилов. Регулируется гранулоцитарным колониестимулирующим фактором (Г-КСФ). Созревание сопровождается появлением специфической зернистости в цитоплазме.

¶Моноцитопоэз

Образование моноцитов, которые в тканях превращаются в макрофаги. Стимулируется моноцитарным колониестимулирующим фактором (М-КСФ).

¶Тромбоцитопоэз

Образование тромбоцитов. В костном мозге мегакариобласты превращаются в гигантские клетки — мегакариоциты, от цитоплазмы которых отделяются фрагменты — тромбоциты. Регулятором служит тромбопоэтин.

¶Лимфопоэз

Образование лимфоцитов. Т-лимфоциты созревают в тимусе, В-лимфоциты — в костном мозге. После выхода в кровь они заселяют вторичные лимфоидные органы.

¶Регуляция

Гемопоэз находится под контролем нескольких уровней регуляции:

• Гуморальная регуляция — цитокины и гормоны (эритропоэтин, тромбопоэтин, интерлейкины, факторы роста).
• Микроокружение — стромальные клетки костного мозга создают нишу, поддерживающую стволовые клетки.
• Нервная регуляция — вегетативная нервная система оказывает модулирующее влияние.

¶Нарушения гемопоэза

Сбои в процессе кроветворения приводят к заболеваниям крови:

• Апластическая анемия — угнетение всех ростков кроветворения, снижение продукции клеток.
• Лейкозы — злокачественные опухоли кроветворной ткани, при которых нарушается дифференцировка и происходит бесконтрольное размножение бластных клеток.
• Миелодиспластические синдромы — группа заболеваний с нарушением созревания клеток в костном мозге.

¶См. также

• Костный мозг
• Стволовая клетка
• Эритроцит
• Лейкоцит

¶Источники

• Новиков Д. К., Новикова В. И. «Гемопоэз и иммуногенез».
• Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А. «Гистология, цитология и эмбриология».
• Гольдберг Е. Д. «Регуляция гемопоэза».