从细胞更新谈献血

2014-06-10 05:47冬雪
百科知识 2014年11期
关键词:祖细胞白细胞骨髓

冬雪

眼下人们对于献血产生了两种针锋相对的观点。一种认为献血有益,另一种认为献血有害。以客观和理性的眼光看待,适当的献血其实是一种合理的行为或选择,也即一种双赢行为。这既可以从常识,也可以从血液生成和更新的知识来理解。

女性的失血与生命力

任何事物都有新陈代谢,人体所有组织和器官也不会违背这一规律。所以,如果一个人的献血不违背血液新陈代谢或更新的规律,献血就是合理的。

血液除了血浆外,还有3种基本的有形成分,即红细胞(红血球)、白细胞(白血球)和血小板。它们如同人的生命一样,都会有出生、生长和死亡的周期,所以它们都有更新和除旧迎新。大量的科学研究已经证明,人体内的红细胞的寿命是80~120天,白细胞的寿命是7~12天,血小板的寿命是7~14天。

理论上讲,献血后7~14天,血小板就可以得到补充;7~12天,白细胞也会得到补充;最长时间得到补充的是红细胞,是120天(4个月)。因此,献血后4个月就可能基本补充献血失去的各种血液有形成分。然而,这只是一种理想的计算,实际上,考虑到各种因素,献血的周期以1年以上为宜。

其实,从一个人人皆知的常识就可以知道献血后血液的补充或更新是生命个体的一种基本机制。成熟女性每个月都有月经,是卵巢成熟后周期性排卵形成的失血,每次失血50~100毫升。如果以4个月计算,则为200~400毫升。从女性每月正常失血量可以知道,所有女性都发生这种周而复始的失血却并未生病,反而健康和美丽地生活着。这说明一定量和一定周期的献血并不损害健康。

如果女性月经周期以30年计算,每次月经的流血量平均为75毫升,那么一名女性一生的总失血量约为27000毫升,这还不包括分娩时的失血。这27000毫升的失血量相当于5.5位体重60千克男性体内的全部血液量。正是女性这种周期性失血的机制赋予了她们更强的耐受力、免疫力,也因而比男性长寿(长寿的因素之一),并且在灾难中比男性更容易坚持下来并获得救援。

红细胞的自我更新

当然,献血的合理在于血液中3种有形成分的自我更新或新陈代谢。无论是红细胞还是白细胞,都是由骨髓中的干细胞和祖细胞进行增

殖、分化而成。所以,通常把能够制造各种血细胞的干细胞和祖细胞称为骨髓造血细胞,后者以自我更新和增殖的方式生成大量的红细胞和白细胞,从而保持人体血液中的红细胞和白细胞的动态平衡。

以红细胞而言,它的功能是携带和输送氧气,但是,红细胞并非越多越好,少了也不好,而是应当保持在一定数值之间。如果红细胞数量过多,血液就会变黏稠,不容易流动,血管容易阻塞,造成心血管病。如果红细胞数量过少,则其携氧能力会降低,让人进入缺氧状态,产生贫血,严重时会有生命危险。因此,正常成年男性的红细胞数量为380万~600万/立方毫米,正常指标为4×1012~5.5×1012/升。正常女性的红细胞数量是380万~550万/立方毫米,正常指标是3.5×1012~5×1012/升。

一些人担心献血后红细胞会减少,因而会使氧气运输减少,造成人乏力,并影响全身各器官和组织的功能。然而,一个生理功能正常的人通过红细胞的更新,是不可能产生这种情况的。因为,即便不献血,一个人的红细胞也在每天更新中。

研究证明,人体每天约有300万个红细胞凋亡,同时也有相同数量的红细胞生长。这些新生的红细胞主要是由骨髓造血细胞生成。红细胞的生成需要多种原料,也需要一定的机制。红细胞的产生需要氨基酸、脂肪、碳水化合物、铁、叶酸、维生素B12、维生素A等物质,同时红细胞的产生还需要红细胞生成素(EPO)来启动。

红细胞生成素在肾脏的毛细血管上皮细胞中生产,肝细胞也能分泌少量的红细胞生成素。红细胞生成素进入血液中,到达骨髓后刺激骨髓上的受体,促使红细胞生成及分化为成熟的红细胞,并输送到血液中。在正常情况下,红细胞生成素的数量并不需要太多就可以刺激骨髓制造红细胞。因为,肾脏可通过化学物质监测血液中的氧含量,如果氧含量降低,就会对身体发出警告,从而让机体产生较多的红细胞生成素,后者刺激骨髓制造更多的红细胞。如此,血液的携氧量就会增加。

任何制造红细胞的原料的缺失和红细胞产生机理和程序的中断或受到干扰,都会造成红细胞数量的减少,从而产生贫血和对身体的供氧不足。所以,无论是献血后还是未献血,都有可能因为铁的缺乏、红细胞生成素的减少而造成红细胞生成减少。因此,献血后注意营养和使机体恢复一段时间是献血合理性的体现。

抗御疾病:白细胞的更新

白细胞的主要功能是免疫,也就是保护机体不受病菌和其他有毒有害物质的侵害。人们对献血最担忧的是,如果献血后白细胞减少,可能影响人的免疫功能。

然而,正如红细胞一样,人体的血液即便不流失,其中的白细胞也会自我更新。只要献血的量不多,是在机体承受的白细胞更新的量和时间段内,就不会造成免疫机能的损害。

白细胞无色呈球形,有细胞核,体积比红细胞大,直径在7~20微米之间。正常人白细胞计数在4000~10000/立方毫米,平均为7000/立方毫米。根据形态差异和细胞质内有无特有的

颗粒,白细胞可分为两大类5种细胞,一类为颗粒白细胞(包括嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜中性粒细胞);一类为无颗粒白细胞(包括淋巴细胞、单核细胞)。在这5种白细胞中,嗜中性粒细胞占50%~70%,淋巴细胞占20%~40%,单核细胞占3%~8%,嗜酸性粒细胞占1%~5%,嗜碱性粒细胞不超过1%。

如同红细胞一样,白细胞也由骨髓造血细胞(干细胞和祖细胞)产生。在正常情况下,人体每天要产生约1000亿个白细胞。白细胞的更新周期是7~12天。因此,献血后3~4个月足以恢复和补充白细胞。

白细胞的生成也有一些条件,例如需要一些刺激因子(也称造血因子)的调节。这些因子是一些糖蛋白,由于一些造血生长因子在体外可刺激造血细胞生成集落,故又称为集落刺激因子(CSF)。现在,从结构到功能已经充分明确的集落刺激因子有几种,包括巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和多能集落刺激因子(Multi-CSF)等。所有这些因子除了作用于骨髓造血细胞外,还能影响成熟白细胞的功能。

以淋巴细胞的生成为例,在干细胞分化的早期,淋巴干细胞首先从多能干细胞中分化出来。淋巴干细胞随血流进入骨髓和胸腺,在这里它们发育成定向淋巴细胞。在骨髓中发育的称为B细胞,在胸腺中发育的称为T细胞。随后,B细胞和T细胞都随血流转移到外周淋巴器官,即淋巴结和脾,在那里它们与某种抗原接触后分化和增殖成为真正具有免疫功能的细胞,如浆细胞和T效应细胞。淋巴细胞在生长成熟过程中接受一组称为白细胞介素的细胞因子的调节,T细胞在胸腺中还接受胸腺激素的调节。

止血:血小板的自我更新

血小板同样是血液中不可或缺的组成部分,在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中有重要作用。人的血小板数为10万~30万/立方毫米。血小板寿命为7~14天,每天约更新总量的1/10,衰老的血小板大多在脾脏中被清除。因此,理论上讲,献血后半个月就可以基本补充失去的血小板。

尽管现在人们对血小板是如何生成的还不完全清楚,但基本知道是由骨髓造血组织中的巨核细胞产生。多功能造血干细胞在造血组织中经过定向分化形成原始的巨核细胞,又进一步成为成熟的巨核细胞。成熟的巨核细胞的细胞膜表面形成许多凹陷,伸入胞质之中,相邻的凹陷细胞膜在凹陷深部相互融合,使巨核细胞的部分胞质与母体分开。最后这些分离的部分经过骨髓造血组织中的血窦进入血液循环,就成为血小板。新生成的血小板先进入脾脏,约有1/3在此贮存。贮存的血小板可与进入循环血中的血小板自由交换,以维持血液中血小板的正常数量。每个巨核细胞产生血小板的数量大约是200~8000/立方毫米。

适当献血不影响身体

现在,美国研究人员又发现了T细胞和B细胞生成的骨髓环境。他们发现早期淋巴祖细胞在成骨龛(成骨细胞的凹陷处)的环境下非常活跃,能大量生成T细胞和B细胞。在骨髓中,不同的成骨龛或微环境有利于造血干细胞和祖细胞的生长。骨髓通过划分不同的区域而制造出不同类型的造血干细胞。而且,成骨细胞创造了供养早期淋巴祖细胞的环境。

这些情况表明,只要一个人的生理功能正常,就可以每天更新一定量的红细胞、白细胞和血小板。以一年或两年的时间周期计算,献一次血200毫升,并不会造成血液中有形成分的损失。

以白细胞为例,一次献血200~400毫升,所捐献的白细胞只占人体白细胞总数的1%~2%,失去的这些白细胞在几天或十几天后就能从骨髓得到补充,因而对身体的影响微乎其微或者没有丝毫影响。

【责任编辑】张田勘

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