Lúc đầu, ở đâu có một mảnh trung mô thì ở đó có sinh máu nhưng dần dần khu trú hẳn về tuỷ xương, lách và hạch lympho; các dòng tế bào máu cũng được hoàn thiện dần về số lượng, hình thái,
Trang 1Sinh máu bình thường
1 khái quát về sinh máu
1.1 vị trí sinh máu
Lịch sử phát sinh và phát triển của các sinh vật nói chung là lịch sử của một quá trình tiến hoá không ngừng Từ chỗ chỉ là một tế bào thực hiện tất cả các chức nưng đã tiến hoá thành nhữnng cá thể gồm nhiều tế vào và mỗi loại tế bào đảm nhiệm một chức năng riêng biệt Sinh máu và sự tiến hoá của các tế bào máu trong sự phát triển loài người cũng không nằm ngoài quy luật này
Sinh máu ở người là đỉnh cao của sự tiến hoá, quá trình sinh sản các tế bào máu đạt tới mức hoàn thiện nhất với một cơ chế điều hoà tinh tế nhất Có thể chia sinh máủơ người thành ba thời kỳ chính là (1) sinh máu trong thời kỳ phôi thai, (2) sinh máu ở thời kỳ sơ sinh và trẻ em, cuối cùng là (3) sinh máu ở người trưởng thành
Ngay từ ngày thứ 8 của phôi, sinh máu đã bắt đầu được manh nha bởi các tiểu đảo Woll-Pander, gọilà sinh máu ở trung bì phôi Từ tuần thứ 4 trở đi, sinh máu được thực hiện tại trung mô trongphôi mà rõ nhất là ở gan và lách Đến tháng thứ 3 thì tuỷ xương, hạch và tuyến ức cũng bắt đầu quá trình sinh máu Sinh máu ở thời kỳ phôi thai là một quá trình biệt hoá không ngừng và rất mạnh
mẽ Lúc đầu, ở đâu có một mảnh trung mô thì ở đó có sinh máu nhưng dần dần khu trú hẳn về tuỷ xương, lách và hạch lympho; các dòng tế bào máu cũng được hoàn thiện dần về số lượng, hình thái, chức năng và cả tính kháng nguyên bề mặt
Sau khi trẻ ra đời, sinh máu khu trú dần ở 3 cơ quan chính, trong đó tuỷ xương giữ vai trò chủ yếu Sau 20 tuổi tạo máu tập trung ở các xương dẹt, các xương dài bị mỡ hoá và xơ hoá Sau 60 tuổi khả năng tạo máu của các xương dẹt giảm dần (Hình 1) Trong những năm đầu của cuộc đời, mỗi dòng tế bào máu cũng vẫn tiếp tục có những biến đổi quan trọng Số lượng hồng cầu giảm dần xuống, huyết cầu tố F được thay thế bởi huyết cầu tố A, số lượng và thành phần kháng nguyên bề mặt tế bào máu thay đổi, sự tương quan của các dòng bạch cầu (chủ yếu là bạch cầu hạt và lympho) cũng thay đổi Có thể coi sinh máu ở giai đoạn sơ sinh và trẻ em là một giai đoạn chuyển tiếp quan trọng trong đời sống cá thể, là giai đoạn chuyển tiếp tạo ra những yếu tố cần thiết cho cơ thể thích nghi với ngoại cảnh Chính sự biến đổi thích nghi này đã làm cho sinh máu ở người trưởng thành thật sự đạt tới mức hoàn thiện cao
Trang 21.2 Vi môi trường tuỷ xương
Trong cơ thể con người, chỉ duy nhất tuỷ xương có một vi môi trường sinh máu hoàn hảo Tổ chức đệm tạo ra vi môi trường sinh máu, bao gồm toàn bộ các yếu tố tế bào và gian bào cần thiết cho việc sinh máu Tổ chức đệm được cấu tạo bởi các tế bào đệm và chất đệm gian bào
Tế bào đệm là tất cả các tế bào của hệ thống liên kết có mặt ở tuỷ xương, bao gồm hai thành phần chính là lớp tế bào "vỏ khoang" và các tế bào liên kết khác Lớp tế bào "vỏ khoang" được tạo thành bởi liên kết lỏng lẻo của các tế bào nội mô mạch máu và các tế bào liên võng ngoại mạc Cấu trúc này tạo thành hàng rào ngăn cách tương đối giữa tế bào sinh máu và tuần hoàn tuỷ xương, giúp kiểm soát sự xâm nhập của tế bào lạ từ máu vào tuỷ xương; đồng thời điều hoà việc phóng thích tế bào trưởng thành từ tuỷ xương ra máu Tế bào liên võng ngoại mạc toả các tua bào tương vào khoang sinh máu làm thành khung đỡ cho
tế bào máu cư trú Các tế bào liên kết khác, bao gồm đại thực bào, lymphocyte, tạo cốt bào, huỷ cốt bào, tế bào xơ và tế bào mỡ, có vai trò sản xuất ra các yếu tố điều hoà sinh máu (cytokin) và các protein của tổ chức đệm Các tế bào sinh máu được phân tán trên nền xơ-mỡ của vi môi trường sinh máu
Chất đệm gian bào bao gồm toàn bộ các protein ngoại bào của mô liên kết như proteoglycan, fibronectin, collagen, laminin, osteonectin, Các protein này đóng vai trò dẫn truyền thông tin điều hoà sinh máu trong tương tác giữa tế bào gốc và tế bào đệm
1.3 Tế bào nguồn sinh máu (Stem cells)
Tế bào nguồn sinh máu chiếm 0,01-0,05% tế bào tuỷ xương và có rất ít ở máu ngoại vi (1/100 số lượng tế bào gốc ở tuỷ xương) Cũng có thể thấy tế bào nguồn ở lách và hạch nhưng thực ra đó là tế bào nguồn từ máu ngoại vi đến Trong quá trình phát triển, tế bào nguồn sinh máu biệt hoá thành các tế bào máu trưởng thành có chức năng riêng biệt Người ta chia tế bào nguồn sinh máu thành 4 loại:
1.3.1 Tế bào nguồn sinh máu vạn năng (Pluripotential stem cells) còn gọi
là tế bào gốc non nhất, phát triển sớm nhất, bao quát tất cả các dòng tế bào, có khả năng sống dài ngày và tái sinh sản tốt Người ta thấy chúng có hình thái giống các lymphocyte nhưng không tạo hoa hồng với hồng cầu cừu và cũng không có khả năng đáp ứng miễn dịch khi kích thích bằng kháng nguyên Tế bào nguồn vạn năng có nhóm quyết định kháng ngyên CD 34 Tế bào nguồn vạn
Trang 3năng có chủ yếu trong tuỷ xương nhưng cũng có một tỷ lệ nhỏ ở lách và ở máu ngoại vi
1.3.2 Tế bào nguồn sinh máu đa năng (Multipotential stem cells) phát triển
từ tế bào nguồn sinh máu vạn năng Chúng có khả năng tạo tế bào nguồn cho từng nhóm tế bào, còn gọi là tế bào nguồn sinh máu định hướng như nhóm định hướng dòng tuỷ (myeloid) CFU-GEMM, nhóm định hướng dòng lympho (lymphoid) CFU-L
1.3.3 Tế bào nguồn có khả năng sinh 2 dòng tế bào (Bipotential stem cells) Tế bào này chỉ sinh được 2 dòng tế bào như CFU-EM (Erythoroid/Megakaryocyte) chỉ sinh ra hồng cầu và tiểu cầu, hoặc CFU-GM (Granulocyte/Macrophage) chỉ sinh ra bạch cầu hạt và bạch cầu monocyte/đại thực bào
1.3.4 Tế bào nguồn chỉ có khả năng sinh ra một dòng tế bào và biệt hoá thành tế bào chín (Unipotential stem cells) còn gọi là tế bào nguồn đầu dòng Đó
là các tế bào mẹ của dòng hồng cầu (BFU-E, CFU-E), dòng bạch cầu hạt G), bạch cầu ưa acid Eo), bạch cầu ưa base Ba) và tiểu cầu (CFU-Meg) (Hình 2)
2 Quá trình tăng sinh và biệt hoá các tế bào máu
2.1 Hồng cầu
Từ tế bào nguồn dòng hồng cầu (CFU-e), dưới tác động của Erythropoietin (EPO), tế bào đầu dòng của hồng cầu được tạo ra, gọi là tiền nguyên hồng cầu (Proerythroblast) Đó là tế bào có kích thước lớn (đường kính khoảng 20 -25µm), nhân tròn, lưới màu nhân sáng và rất mịn với một hạt nhân nhạt, có khi không thấy rõ hạt nhân Bào tương tròn đều, ưa base mạnh (xanh thẫm) do chứa nhiều ribosom cần thiết cho việc tổng hợp một lượng lớn huyết sắc tố Thường thấy khoảng sàng quanh nhân trên tiêu bản nhuộm giemsa Có khi thấy bào tương lồi ra tạo thành hình "giả túc"
Một tiền nguyên hồng cầu sinh ra hai nguyên hồng cầu ưa base I (Erythroblast basophil) và thành bốn nguyên hồng cầu ưa base II Tuy nhiên dưới kính hiển vi quang học, không thể phân biệt được nguyên hồng cầu ưa base
I và nguyên hồng cầu ưa base II Tính chất trưởng thành hơn (biệt hoá) so với tiền nguyên hồng cầu được thể hiện bởi sự ngưng tụ đặc biệt của chất nhân tạo thành từng cụm nhỏ thẫm màu, sắp xếp rất đều thành hình "nan hoa bánh xe" Kích thước tế bào nhỏ hơn tiền nguyên hồng cầu (đường kính 16-18µm) Quá
Trang 4trình tổng hợp huyết sắc tố chỉ mới bắt đầu với một tỷ lệ rất thấp, do vậy trên tiêu bản nhuộm giemsa gần như không nhận tháy sự thay đổi màu sắc của bào tương
Một nguyên hồng cầu ưa basa sinh ra hai nguyên hồng cầu đa sắc (Erythroblast polycromatophil) Do bào tương đã có một lượng đáng kể huyết sắc tố (màu da cam) được tổng hợp và vẫn còn tồn tại các ribosom (ưa base) nên bào tương có màu pha trộn giữa xanh và da cam (xám xanh) trên tiêu bản nhuộm giemsa Tế bào có kích thước nhỏ hơn, đường kinh khoảng 12-15µm Nhân thương tròn, nằm ở trung tâm bào tương, lưới màu nhân bắt đầu đông vón lại tạo nên hình ảnh những "cục" đều đặn Thông thường, các nguyên hồng cầu đa sắc
có khoảng sàng quanh nhân rất rõ nét Đây là giai đoạn cuối cùng tế bào còn khả năng nhân đôi trong quá trình biệt hoá dòng hồng cầu.
Nguyên hồng cầu ưa acid (Erythroblast acidophil) được tạo ra do nguyên hồng cầu đa sắc nhân đôi Giai đoạn này, sự tổng hợp huyết sắc tố đã gần xong,
tế bào không còn phân bào nữa Nguyên hồng cầu ưa acid có đường kính
Trang 5Bạch cầu hạt trung tính; nhóm còn lại vẫn chưa rõ chức năng Số lượng bạch cầu mono ở máu ngoại vi khoảng 1-6% số lượng bạch cầu
2.2.2 Bạch cầu hạt dòng lympho
Tế bào định hướng lympho (CFU-HL) được phát triển từ tế bào gốc sinh máu
Từ đây, chúng phân chia (theo chức năng) thành ba nhóm chính là lympho T (85%), lympho B (10%) và NK – Natural killer cell (5-10%) Quá trình biệt hoá của các tế bào dòng lympho, về bản chất liên quan đến sự them vào và mất đi của hàng loạt các kháng nguyên bề mặt (Cluster of Differentiation – CD) Hầu hết các kháng nguyên bề mặt chủ yếu được xác định bằng kháng thể đơn dòng
Về hình thái, lympho được chia thành hai loại là lympho nhỏ có kích thước tương tự hồng cầu trưởng thành (chiếm phần lớn) và lympho lớn có đường kính 9-12µm Đây là loại tế bào có nhân tròn, chiếm gần hết bào tương, không thấy hạt nhân
Bảng 1: Phân bố của các CD trên tế bào
Langerhans CD2 Lympho T, tế bào NK Kháng nguyên biệt hoá Lympho
T, receptor hồng cầu cừu
receptor của kháng nguyên T CD4 Dưới nhóm Th/i Nhận diện miễn dịch giới hạn ở
MHC II
CD7 Lympho T, tế bào NK Có lẽ là receptor đối với Fc của
IgM CD8 Dưới nhóm Tc/s Nhận diện miễn dịch giới hạn ở
MHC i
2.3 Tiểu cầu
Trang 6Từ tế bào định hướng tuỷ (CFU-GEMM) sinh ra tế bào mẹ của dòng mẫu tiểu cầu (CFU-Meg), sau đó sinh ra tế bào đầu dòng mẫu tiểu cầu, gọi là nguyên mẫu tiểu cầu (Megakaryoblast) Quá trình nhân lên và biệt hoá của mẫu tiểu cầu cho đến giai đoạn tiểu cầu ở người bình thường diễn ra ở tuỷ xương Trong một số trạng thái bệnh lý (như tăng sinh tuỷ ác tính), quá trình này có thể xảy ra ngoài tuỷ xương
2.3.1 Giai đoạn mẫu tiểu cầu chưa có hạt
Tế bào non nhất của dòng mẫu tiểu cầu là Nguyên mẫu tiểu cầu
(Megakaryoblast), chiếm khoảng 5% tổng số mẫu tiểu cầu trong tuỷ xương Kích thước tế bào 20 – 50 µm, tỷ lệ nhân/ bào tương lớn hơn 1, lưói màu nhân thô, bào tương rất ưa base và không có hạt
Mẫu tiểu cầu ưa base là tế bào thứ hai, tiếp theo nguyên mẫu tiểu cầu Kích thước tế bào to hơn nguyên mẫu tiểu cầu, chiếm khoảng 15% tổng số mẫu tiểu cầu trong tuỷ xương Tỷ lệ nhân/ bào tương xẫp sỉ 1 Bào tương ưa base nhẹ hơn nguyên mẫu tiểu cầu
2.3.2 Giai đoạn mẫu tiểu cầu có hạt:
Bao gồm hai loại là mẫu tiểu cầu có hạt chưa sinh tiểu cầu và mẫu tiểu cầu có hạt đang sinh tiểu cầu, chiếm khoảng 70-80% mẫu tiểu cầu Đường kính tế bào khoảng 50-100µm
Mẫu tiểu cầu có hạt chưa sinh tiểu cầu có một nhân nhưng thường chia nhiều múi, thỉnh thoảng có gặp hạt nhân Bào tương, bắt màu ưa acid trên tiêu bản nhuộm giemsa, có nhiều hạt màu tím Màng bào tương còn nguyên vẹn
Mẫu tiểu cầu có hạt đang sinh tiểu cầu chiếm tỷ lệ ít hơn mẫu tiểu cầu có hạt chưa sinh tiểu cầu trên tiêu bản tuỷ đồ người bình thường vì sự phóng thích tiểu cầu xảy ra rất nhanh Hình thái của loại mẫu tiểu cầu này giống như mẫu tiểu cầu có hạt chưa sinh tiểu cầu, nhưng màng bào tương không còn nguyên vẹn mà
bị rách nhiều đoạn, qua đó tiểu cầu được phóng thích ra khỏi mẫu tiểu cầu Sau khi phóng thích hết tiểu cầu, mẫu tiểu cầu chỉ còn lại một nhân trơ và nhân này
sẽ bị thoái hoá rồi tiêu đi nhanh chóng
Trung bình một mẫu tiểu cầu sẽ phóng thích ra khoảng 3000-4000 tiểu cầu Tiểu cầu là những tế bào nhỏ, đường kính 2-5µm
2.3.3 Giai đoạn tiểu cầu
Thời gian từ lúc xuất hiện một nguyên mẫu tiểu cầu đến khi phóng thích ra tiểu cầu trung bình khoảng 10 ngày Bình thường chỉ có khoảng 2/3 số lượng tiểu cầu lưu hành ở máu ngoại vi, tương đương 150-500 x 100/l; 1/3 còn lại được tích
tụ ở lách Đời sống của tiểu cầu khoảng 8-10 ngày Trên tiêu bản nhuộm giemsa, tiểu cầu hình tròn, có nhiều hạt dạng chấm Tiểu cầu có đặc tính dính lại với nhau khi ra khỏi lòng mạch, do vậy nếu tiêu bản làm từ máu không chống đông, phần lớn tiểu cầu tập trung thành các đám, bao gồm từ vài tiểu cầu đến nhiều tiểu cầu Trong thực hành labo, mỗi tiểu cầu quan sát được trên vật kính dầu (x 1000) sẽ tương đương với số lượng tiểu cầu khoảng 10-15 x 100/l
3 Điều hoà sinh máu
3.1 Khái niệm chung về điều hoà sinh máu
Trang 7Thông tin điều hoà sinh máu xuất phát từ sự tiễp xúc tế bào – tế bào, từ các cytokin điều hoà sinh máu và từ chất đệm ngoài tế bào do tế bào liên kết trong vi môi trường sinh máu tiết ra Các cytokin điều hoà sinh máu có thể tác dụng trong giới hạn hẹp như EPO, TPO, CSF-G hoặc trong một giới hạn khá rộng như IL-3, IL-6,SF Tác dụng của cytokin có thể mang tính chất cộng hưởng (cùng chiều) hoặc đối kháng (ngược nhau) nhưng kết quả cuối cùng là điều hoà sinh máu có hiệu quả để đáp ứng nhu cầu của cơ thể
Do nhu cầu cơ thể như thiếu oxy, nhiễm khuẩn, hoặc do các tác nhân gây giảm một hay nhiều thành phần tế bào máu ngoại vi, thông qua các yếu tố phát triển
sẽ kích thích tăng sinh tế bào máu Các yếu tố phát triển bao gồm toàn bộ các protein kích thích phát triển tế bào máu, chúng được sản xuất từ lympho, bạch cầu mono, đại thực bào, tế bào nội mạch, nguyên bào xơ và các tế bào khác Các chất kích thích phát triển kiểm soát quá trình tăng sinh và biệt hoá của tế bào gốc thành tế bào chín, ảnh hưởng đến chức năng của tế bào chín như chức năng bạch cầu trong nhiễm khuẩn, cần thiết cho sự phát triển của tế bào gốc vạn năng
và tế bào đa năng dòng tuỷ và lympho
3.2 Các chất tham gia điều hoà sinh máu
Cho đến nay, tác dụng trên sinh máu của rất nhieu yếu tố đã được nghiên cứu cả
in vitro và in vivo Có thể phân chia chúng thành hai nhóm sau đây:
3.2.1 Các yếu tố phát triển: Các yếu tố phát triển hay còn gọi là các yếu tố kích thích là các yếu tố tham gia vào suốt quá trình tăng sinh và biệt hoá tế bào Có thể nêu một số yếu tố sau đây:
- Các yếu tố phát triển không đặc hiệu, bao gồm các yếu tố kích thích đa dòng (Multi Stimulating Factor) như IL-3, kích thích tạo cụm dòng hạt, đại thực bào, dưỡng bào, dòng bạch cầu và dòng mẫu tiểu cầu; các yếu tố phát triển tế bào mẹ tạo nên dòng bạch cầu hạt và đại thực bào CSF-GM
- Các yếu tố phát triển đặc hiệu đơn dòng như CSF-G, CSF-M, CSF-Eo, EPO, TPO
- Các interleukin khác như IL-7, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, yếu tố steel, FGF, PDGF,… cũng có tác dụng kích thích phát triển hồng cầu, tiểu cầu,
lympho B, tế bào NK… nhưng chúng can thiêp ở các giai đoạn muộn hơn trong tiến trình tăng sinh và biệt hoá tế bào máu
