Cấu trúc tủy xương và quá trình tạo máu

Tủy xương là mô mềm lấp đầy các khoang xương và là nơi chính tạo ra các tế bào máu sau khi sinh. Trong một mạng lưới các tế bào đệm, mạch máu xoang và chất nền ngoại bào, các tế bào gốc tạo máu tạo ra tất cả các dòng tế bào máu hồng cầu, tủy và bạch huyết thông qua quá trình tạo máu.

Definition

Tủy xương là mô tạo máu và mô đệm bên trong các khoang xương, nơi các tế bào gốc tạo máu, được hỗ trợ bởi một hốc chuyên biệt, tăng sinh và biệt hóa thành các yếu tố tế bào của máu.

Scope

Chủ đề này bao gồm tổ chức mô học của tủy xương, khái niệm về tế bào gốc tạo máu và hốc của nó, và con đường rộng lớn của quá trình sản xuất tế bào máu. Đây là một cái nhìn tổng quan về cấu trúc và sinh học tế bào; nó không đề cập đến chẩn đoán hoặc điều trị các rối loạn tủy xương hoặc thực hành ghép tủy.

Core questions

• Tủy xương được tổ chức về mặt mô học như thế nào?
• Tế bào gốc tạo máu là gì và được định nghĩa như thế nào?
• Môi trường vi mô tủy xương (hốc) điều hòa các tế bào gốc như thế nào?
• Các dòng máu phát sinh từ một tiền thân chung như thế nào?

Key concepts

• Sự tự đổi mới và đa năng của tế bào gốc tạo máu
• Hốc đệm/mạch máu
• Trạng thái ngủ đông và hoạt hóa của tế bào gốc
• Hệ thống mạch máu xoang và sự giải phóng tế bào vào máu
• Hệ thống phân cấp biệt hóa dòng tủy và dòng bạch huyết
• Tủy đỏ (hoạt động) so với tủy vàng (chứa mỡ)

Mechanisms

Tủy xương chứa các tế bào gốc tạo máu trong một hốc gồm các tế bào đệm, mạch máu và chất nền kiểm soát việc chúng duy trì trạng thái nghỉ hay tăng sinh. Các tế bào gốc này tự đổi mới và tạo ra các tiền thân ngày càng biệt hóa của các dòng hồng cầu, tủy và bạch huyết, một hệ thống phân cấp đang phát triển được Orkin và Zon xem xét. Các tế bào đơn lẻ ở người có khả năng ghép đa dòng dài hạn đã được phân lập một cách triển vọng, xác nhận tế bào gốc là một thực thể riêng biệt, và công trình truy tìm dòng dõi cho thấy hầu hết các tế bào gốc đều ở trạng thái nghỉ sâu nhưng có thể chuyển đổi thuận nghịch sang phân chia tích cực trong điều kiện căng thẳng. Các tế bào trưởng thành thoát ra khỏi tủy xương qua các xoang tủy có thành mỏng vào hệ tuần hoàn.

Clinical relevance

Kiến trúc tủy xương và khái niệm tế bào gốc là cơ sở để giải thích kết quả chọc hút và sinh thiết tủy xương cũng như lý do cho việc ghép tế bào tạo máu. Là một chủ đề tham khảo, phần này mô tả cấu trúc tủy xương bình thường và sinh học của quá trình hình thành tế bào máu; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Ý tưởng rằng một tế bào đa năng duy nhất duy trì tất cả các dòng máu đã phát triển từ các thí nghiệm cấy ghép và tạo cụm vào giữa thế kỷ 20 và trưởng thành thành khái niệm tế bào gốc tạo máu hiện đại. Việc phân lập triển vọng các tế bào gốc đơn lẻ ở người với khả năng tạo ra nhiều dòng tế bào bền vững và việc chứng minh trạng thái ngủ đông thuận nghịch của tế bào gốc đã tinh chỉnh bức tranh này, trong khi việc nhận ra một hốc tủy điều hòa đã định hình lại quá trình tạo máu như một đặc tính của các tế bào trong môi trường vi mô của chúng.

Debates

Quá trình tạo máu có tính phân cấp đến mức nào?

Cây phân cấp cổ điển từ một tế bào gốc duy nhất thông qua các tiền thân trung gian cố định đã bị đặt dấu hỏi bởi các nghiên cứu tế bào đơn lẻ cho thấy sự biệt hóa liên tục và không đồng nhất hơn, và cấu trúc chính xác của hệ thống phân cấp vẫn đang được thảo luận.

Key figures

• Stuart Orkin
• Sean Morrison
• David Scadden
• John Dick
• Andreas Trumpp

Seminal works

• orkin-zon-2008
• notta-2011
• morrison-scadden-2014

Frequently asked questions

Tế bào gốc tạo máu là gì?

Đó là một tế bào tủy xương hiếm có khả năng tự đổi mới và tạo ra tất cả các dòng máu; các tế bào đơn lẻ như vậy ở người đã được phân lập và cho thấy khả năng tái tạo sự hình thành máu đa dòng, dài hạn.

Hốc tủy xương là gì?

Hốc là môi trường vi mô cục bộ gồm các tế bào đệm, mạch máu và các tín hiệu bao quanh các tế bào gốc tạo máu và điều hòa việc chúng duy trì trạng thái nghỉ hay phân chia.