血小板生成素

血小板生成素

血小徠板(blood platelet)是哺乳動物血液中的有形成分之一。形狀不規則,比紅細胞和白細胞小得多,無細胞核,成年人血液中血小板數量為100~300×10⁹個/L,它有質膜,沒有細胞核結構,一般呈圓形,體積小於紅細胞和白細胞。血小板在長期內被看作是血液中的無功能的細胞碎片。

概念


血小板具有特定的形態結構和生化組成,在正常血液中有較恆定的數量,在止血、傷口癒合、炎症反應、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理過程中有重要作用。血小板只存在於哺乳動物血液中。低等脊椎動物圓口綱有紡徠錘細胞起凝血作用,魚綱開始有特定的血栓細胞。兩棲、爬行和鳥綱動物血液中都有血栓細胞,血栓細胞是有細胞核的梭形成橢圓形細胞,功能與血小板相似。無脊椎動物沒有專一的血栓細胞。血小板為圓盤形,直徑1~4微米到7一8微米不等,且個體差異很大(5~12立方微米)。血小板因能運動和變形,故用一般方法觀察時表現為多形態。血小板結構複雜,簡言之,由外向內為3層結構,即由外膜、單元膜及膜下微絲結構組成的外圍為第1層;第2層為凝膠層,電鏡下見到與周圍平行的微絲及微管構造;第3層為微器官層,有線粒體、緻密小體、殘核等結構。

生成


由骨髓造血組織中的巨核細胞產生。多功能造血幹細胞在造血組織中經過定向分化形成原始的巨核細胞,又進一步成為成熟的巨核細胞。成熟的巨核 細胞膜表面形成許多凹陷,伸入胞質之中,相鄰的凹陷細胞膜在凹陷深部相互融合,使巨核細胞部分胞質與母體分開。最後這些被細胞膜包圍的與巨核細胞胞質分離開的成分脫離巨核細胞,經過骨髓造血組織中的血竇進入血液循環成為血小板。新生成的血小板先通過脾臟,約有1/3在此貯存。貯存的血小板可與進入循環血中的血小板自由交換,以維持血中的正常量。每個巨核細胞產生血小板的數量每立方毫米大約200~8000,一般認為血小板的生成受血液中的血小板生成素調節,但其詳細過程和機制尚不清楚。血小板壽命約7~14天,每天約更新總量的1/10,衰老的血小板大多在脾臟中被清除。
血小板的功能
血小板的功能主要是促進止血和加速凝血,同時血小板還有維護毛細血管壁完整性的功能。血小板在止血和凝血過程中,具有形成血栓,堵塞創口,釋放與凝血有關的各種因子等功能。在小血管破裂處,血小板聚集成血小板栓,堵住破裂口,並釋放腎上腺素, 5-羥色胺等具有收縮血管作用的物質,是促進血液凝固的重要因子之一。血小板還有營養和支持毛細血管內皮細胞的作用,使毛細血管的脆性減少。血小板數量、質量異常可引起出血性疾病。數量減少見於血小板減少性紫癜脾功能亢進再生障礙性貧血和白血病等症。數量增多見於原發性血小板增多症真性紅細胞增多症等病症。質量異常可見於血小板無力症。 20世紀60年代以來已確證血小板有吞噬病毒、細菌和其他顆粒物的功能。血小板因能吞噬病毒而引人注目,在血小板內沒有核遺傳物質,被血小板吞噬的病毒將失去增殖的可能。臨床上也見到患病毒性疾病時總出現血小板減少症。因此血小板有可能與皮膚, 粘膜和白細胞一樣是構成機體對抗病毒的一道防線。
形態及其結構
血小板描述:細胞碎片,體積很小,形狀不規則,常成群分佈在紅細胞之間。循環血中正常狀態的血小板呈兩面微凹、橢圓形或圓盤形,叫做循環型血小板。人的血小板平均直徑約2~4微米,厚0.5~1.5微米,平均體積7立方微米。血小板雖無細胞核,但有細胞器,此外,內部還有散在分佈的顆粒成分。血小板一旦與創傷面或玻璃等非血管內膜表面接觸,即迅速擴展,顆粒向中央集中,並伸出多個偽足,變成樹突型血小板,大部分顆粒隨即釋放,血小板之間融合,成為粘性變形血小板。樹突型血小板如及時消除其刺激因素還能變成循環型血小板,粘性變形的血小板則為不可逆轉的改變。血小板有複雜的結構和組成。血小板膜是附著或鑲嵌有蛋白質雙分子層的脂膜,膜中含有多種糖蛋白,已知糖蛋白Ⅰb與粘附作用有關,糖蛋白Ⅱb/Ⅲa與聚集作用有關,糖蛋白Ⅴ是凝血酶的受體。血小板膜外附有由血漿蛋白、凝血因子和與纖維蛋白溶解系統有關分子組成的血漿層(血小板的外覆被)。血小板胞漿中有兩種管道系統:與表面相連的開放管道系統和緻密管系統。前者是血小板膜內陷在胞漿中形成的錯綜分佈的管道系統,管道的膜與血小板膜相連續,管道膜內表面也有與血小板膜一樣的外覆層,通過此管道系統,血漿可以進入血小板內部,從而擴大了血小板與血漿的接觸面積,由於存在這套與表面相連的發達的管道系統,使血小板形成與海綿相似的結構;後者即緻密管系統的管道細而短,與外界不通,相當內質網。血小板周緣的血小板膜下有十幾層平行作環狀排列的微管,近血小板膜處還有較密的微絲(肌動蛋白)和肌球蛋白,它們與血小板的形態的維持及變形運動有關。血小板內散在著兩種顆粒:α顆粒和緻密顆粒。α顆粒內容物是中等電子密度,有的顆粒中央還有電子密度較高的芯。α顆粒中含纖維蛋白原、血小板第4因子、組織蛋白酶A、組織蛋白酶D、酸性水解酶等。緻密顆粒內容物電子密度極高,含有5-羥色胺、ADPATP鈣離子、腎上腺素、抗血纖維蛋白酶、焦磷酸等。另外,在血小板中還存在有線粒體、糖原顆粒等。
與白血病區別
血小板減少性紫癜病的典型癥狀表現為出血,在發病前期,皮膚會出現針扎樣紅點,之後會發展成塊狀血小板減少性紫癜,紫癜的大小不等,小的如黃豆粒,大的能達到手掌那麼大。出現血小板減少性紫癜的部位一般在體表皮膚比較鬆弛的部位,如頸部、眼睛周圍、下肢等,並伴有腫痛,嚴重的會在口腔黏膜部位出現紫斑。血液中正常血小板數量為30萬/立方毫米,患病時可減少到4萬~5萬,當血小板數量降至2萬時,患者就有可能出現消化道出血、顱內出血、血尿等,甚至危及生命。血小板減少性紫癜病跟白血病的一些癥狀相似,有些患者認為血小板減少性紫癜病就是種白血病,心理壓力很大,其實完全沒有必要。專家解釋,認為紫癜病是因為單純的血小板減少使凝血功能出現異常,而血小板減少和凝血功能異常只是白血病的癥狀之一,白血病患者體內的白細胞、紅細胞等都不正常,它們完全是兩碼事.
血小板生成素-生物學作用
(1)生理調節造血祖細胞演化成成熟巨核細胞增殖和分化;
(2)與EPO一起相互協調,共同刺激原核細胞和紅細胞的生成;共同促進骨髓抑制療法后血小板和紅細胞的恢復;
(3)TPO作為Mpl受體的配體,可防止血小板減少而不增加血栓閉塞併發症的危險。國外最新文獻報道:急性白血病、骨髓增生異常綜合症(MDS)、肝硬化、特發性血小板減少性紫癜患者TPO水平降低;再障患者TPO水平明顯升高。
(4)TPO不僅能特異性的刺激巨核系祖細胞增殖分化,促進巨核細胞成熟,還能強烈促進核細胞或巨噬細胞和紅系祖細胞的恢復,有誘導造血祖細胞動員進入外周循環的作用。TPO主要產生於肺和腎臟。血清遊離 TPO濃度是通過黏附因子表達在人外周血血小板和巨核細胞上的c-mpl 來調節。亦有研究表明,TPO受體c-mpl在造血幹細胞也普遍表達。多採用夾心酶-酶聯免疫吸附試驗(Sandwich-ELISA)法檢測血清 TPO水平。
(5)血小板生成素與血小板疾病關係密切,它的水平的檢測對於血小板減少或增多的原因有鑒別診斷價值,而且可對某些疾病的藥物治療效果進行預測和評價。但是,TPO在某些疾病中的發病機制,代謝和調節,以及rhTPO的應用和副作用,都有待深入研究和進一步探討

產生與調控


RNA印跡分析表明,人TPOmRNA在胎肝和成人肝臟以及腎臟有表達。肝和腎可能是TPO的主要產生部位。Sungaran等利用原位雜交檢測了人類腎、肝、骨髓及脾中的TPOmRNA含量。分析表明,在正常人的骨髓中雜交信號很弱,而在患血小板減少症的個體骨髓基質細胞中有大量的TPOmRNA表達。在具有正常血小板數的個體中,位於腎小管近端的細胞中TPOmRNA有持續的表達,而腎小管遠端細胞則無。在肝細胞中可測到強烈的雜交信號。而在脾中,即使是血小板減少症的個體,雜交信號也很弱。在所有的個體中,肝和脾的間質細胞和內皮細胞、腎小管外周細胞和骨髓的造血前體細胞都無TPOmRNA表達。這個結果表明人骨髓中TPOmRNA的表達可能是由血小板的數量來調節。Cohen-Solar等更證明,不僅血小板數量而且巨核細胞數量也對調節循環中的TPO水平起一定作用,TPOmRNA的量與血小板量成反比。

血應用前景


TPO主要的臨床應用就是作為血小板減少症的治療藥物,特別是那些因化療和放療而導致的血小板減少症。
重組TPO在動物體內的實驗表明,它不僅能比其它造血因子更有效地增加血小板水平,還具有促進其它造血細胞系活力的能力。Borge等也證實,TPO不僅能在體內外刺激巨核前體細胞的生長發育,增加其多倍性,還可以有效地促進骨髓前體細胞Lin-Sca-1+前體的活性,使其後代不僅具有生成巨核細胞的潛力,而且能生成為其它骨髓細胞系。可見,TPO將會大大減少化療和骨髓移植的危險,有效治療血小板減少症以及其它可能的相關病症。TPO將有廣闊的應用前景。

重組人


TPO(rhTPO)
重組人TPO(rhTPO)具有刺激巨核細胞生成的作用。有人使用rhTPO 治療血小板減少性疾病,發現rhTPO治療組血小板最低值明顯高於安慰劑對照組,且血小板數恢復正常的時間明顯縮短,作用與劑量相關,並且未見嚴重副反應發生和血小板形態及功能異常。但是,在實驗中發現急性髓性白血病(AML)患者中的未成熟細胞異常顯示TPO受體(mpl)。由此認為,rhTPO可引起部分未成熟細胞增生擴散,因而在AML患者中應慎重應用。