電離輻射對造血系統(tǒng)的作用

關(guān)于電離輻射對造血系統(tǒng)的作用第1頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)造血系統(tǒng)正常結(jié)構(gòu)與 功能第2頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、造血的發(fā)育?來源：胚外中胚層的間充質(zhì)細(xì)胞1、卵黃囊造血?遷徙：卵黃囊（2W）→肝臟（6W），脾（12W）→骨（4月后）（定居）?卵黃囊造血時期主要是紅系造血；粒系和巨核系細(xì)胞很少。第3頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2、肝臟造血?妊娠40天以后，卵黃囊造血趨向衰竭，肝臟開始造血，稱第二代造血。?肝臟造血主要以紅系為主，粒系次之：?原因：①胚胎需要紅細(xì)胞運(yùn)送氧以滿足迅速發(fā)育的需要②母體可以代為執(zhí)行免疫功能，胎兒并不亟需粒系細(xì)胞。第4頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3、脾臟造血?在肝臟造血時期，人胚胎約12周開始，脾也開 始造血，生成紅系細(xì)胞、粒系細(xì)胞和淋巴系細(xì) 胞等。?生成粒系細(xì)胞的功能持續(xù)時間短，紅系保持到出生前，淋巴系造血維持終生。4、骨髓造血?妊娠5周開始，胚胎4個月后，肝脾造血功能明顯減弱，骨髓成為體內(nèi)最主要的造血器官。第5頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

二、造血器官與實質(zhì)細(xì)胞造血器官?骨髓：紅黃

造血索，內(nèi)分各細(xì)胞系造血區(qū)?胸腺：13～15歲，最重；30歲后萎縮?脾：胚胎?5月，造血；以后免疫為主?淋巴結(jié)：散在分布第6頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血實質(zhì)細(xì)胞1.造血干細(xì)胞?具有高度自我維持或自我更新能力，進(jìn)一步分化為各系祖細(xì)胞潛能的低分化細(xì)胞。?分為：全能、多潛能、多能干細(xì)胞等。特點(diǎn)1)低分化細(xì)胞；主要存在于造血組織，少數(shù)在外周血(1%)；2）具有多向分化潛能，在適宜環(huán)境下，可向各類成熟血細(xì)胞分化，產(chǎn)生和分化為各種血細(xì)胞；3）具有自我更新能力，產(chǎn)生與親代相同的子代造血干細(xì)胞；4）90％以上處于G0期，強(qiáng)勁的增殖潛能。第7頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血器官中干細(xì)胞數(shù)量比較造血組織紅骨髓肝臟脾臟胚胎（4-5個月）

7.8×105

6.0×106

6.0×105

成體

4.4×107

251.0×106第8頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.造血祖細(xì)胞(hemopoieticprogenitorcell)?造血干細(xì)胞造血祖細(xì)胞各系幼稚血細(xì)胞?分為：紅系、粒系、巨核和淋巴系造血祖細(xì)胞等。?分化途徑及條件見下圖：第9頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三三、造血微環(huán)境(hemopoieticinductivemicroenviroment,HIM)?造血組織和器官內(nèi)：支持造血干細(xì)胞定居、增殖和分化的微小區(qū)域；?分細(xì)胞性、細(xì)胞外以及細(xì)胞因子；?不同組織、不同性質(zhì)者支持不同種類的造血。第10頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞性基質(zhì)：

是造血組織中非造血實質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞成份。是在細(xì)胞水平調(diào)控造血的基礎(chǔ)。包括：網(wǎng)狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血竇內(nèi)皮細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等。基質(zhì)干細(xì)胞（骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞）。不僅參與構(gòu)成造血細(xì)胞生存、生長的微環(huán)境，且其干細(xì)胞在特定條件下和特異因子的誘導(dǎo)下，可向各類基質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)外中胚層由來組織轉(zhuǎn)化。意義重大。

造血基質(zhì)細(xì)胞種類繁多、功能復(fù)雜。它們既可通過細(xì)胞與細(xì)胞間近距離進(jìn)行誘導(dǎo)影響；又能通過分泌釋放體液因子作用于造血干祖細(xì)胞的增殖及分化。第11頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix，ECM)：構(gòu)成：糖蛋白、蛋白多糖和膠原等；膠原：HIM主要大分子，供造血細(xì)胞黏附；蛋白多糖：供造血因子黏附等。功能：細(xì)胞外基質(zhì)主要由糖蛋白、蛋白多糖和膠

原組成。它們積極參與造血細(xì)胞生長、分化、粘 附、移動以及增殖的調(diào)控過程。甚至有人提出細(xì) 胞外基質(zhì)是造血微環(huán)境的核心。第12頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血微環(huán)境的功能與特點(diǎn)?1、HIM的發(fā)育是個體發(fā)育和種屬進(jìn)化中或造血組織損傷后重建時造血干細(xì)胞種植的前提；?2、HIM的誘導(dǎo)是影響造血干細(xì)胞向不同方向分化的條件；?3、體外復(fù)制不同的HIM條件，可獲得不同系列的造血祖細(xì)胞集落；?4、造血系統(tǒng)損傷和恢復(fù)過程中都伴有HIM結(jié)構(gòu)和功能的變遷。第13頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血微環(huán)境的調(diào)節(jié)?血細(xì)胞生成的早期階段，即造血干細(xì)胞階段，造血微環(huán)境主要在細(xì)胞水平給以調(diào)節(jié)。?中間階段：即造血祖細(xì)胞和稍后階段，主要在分子水平進(jìn)行造血微環(huán)境調(diào)節(jié)。?晚期階段：即成熟血細(xì)胞貯存、釋放階段，造血微環(huán)境主要在組織水平參與調(diào)控。第14頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞因子是HIM的重要造成；體內(nèi)存在著正、負(fù)調(diào)控因子的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)；分類：1.集落刺激因子(colobystimulatingfactor,CSF)

凡能夠刺激某種細(xì)胞集落生長者，包括M-CSF、G-CSF、EPO等；第15頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.趨化因子(chemotacticfactor,CF)具有趨化特殊類型細(xì)胞并參與免疫及變態(tài)反應(yīng)的細(xì)胞 因子超家族。對多種細(xì)胞具趨化作用且對造血細(xì)胞具 有調(diào)控作用。3.血管內(nèi)皮細(xì)胞刺激因子(vascularendothelialcellstimulatingfactor)部分對早期HSC有調(diào)控作用：誘導(dǎo)早期造血細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化、與造血生長因子協(xié)同、動員內(nèi)皮細(xì)胞與骨髓造血干細(xì)胞進(jìn)入血循環(huán)并參與外周血管形成以及抑制造血細(xì)胞凋亡等。第16頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三4.干細(xì)胞生長因子(stemcellgrowthfactor,SCGF)協(xié)同其他造血因子刺激造血細(xì)胞增殖，在早期HSC發(fā)育中起重要作用。5.基質(zhì)細(xì)胞衍生因子(stromalcellderivedfactor,SDF)對HSC的黏附和遷移性能，特別是對HSC的歸巢具非 常重要作用；同時，對造血細(xì)胞的增殖具刺激作 用；還可以和多種細(xì)胞因子對造血細(xì)胞起協(xié)同作用。第17頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三??造血因子的結(jié)構(gòu)和功能特性?1、多為低分子量的糖蛋白家族，分子量多介于10～80KD；?2、信息含量豐富，構(gòu)象特征明顯，一個氨基酸殘基的改變即導(dǎo)致功能改變；?3、主要作用方式為旁分泌和自分泌；?4、作用靈敏，有效濃度為10-12Mol/L；?5、通過靶細(xì)胞表面受體，影響細(xì)胞的增殖分化；?6、作用有相對的系專一系和階段性?7、刺激因子間有協(xié)同作用；?8、同一細(xì)胞因子的多源性、多能性、多靶性和不同細(xì)胞因子的同源性、同功性和同靶性并存；?9、形成反饋系統(tǒng)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。第18頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三四、血細(xì)胞的更新系統(tǒng)

(bloodrenewalsystem)?粒系細(xì)胞：祖細(xì)胞→原?！缬琢！杏琢！碛琢！鷹U狀核→多葉核→成熟?紅系細(xì)胞：祖細(xì)胞→原紅→早幼紅→中幼紅→晚幼紅→網(wǎng)織紅→成熟?巨核系：祖細(xì)胞→原巨核→幼巨核→顆粒型(成熟型)→血小板第19頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三血細(xì)胞生成動力學(xué)?根據(jù)各類細(xì)胞的功能特征、將血細(xì)胞生成的動力 學(xué)過程歸納成分裂增殖池、成熟貯存池和功能細(xì) 胞池三池。1、分裂增殖池：中幼粒、中幼紅、幼巨核以前的發(fā)

育階段。(可細(xì)分為造血干細(xì)胞分裂池、造血祖細(xì) 胞分裂池和骨髓分裂細(xì)胞池）；2、成熟貯存池：分裂增殖池其后發(fā)育階段細(xì)胞亞群不再分裂增殖，只能不斷成熟釋入血循環(huán)；3、機(jī)能池：各類成熟細(xì)胞。第20頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.中性粒細(xì)胞更新系統(tǒng)由HSC到晚幼粒約140h、到成熟粒細(xì)胞并出現(xiàn)在外周血約236－284h干細(xì)胞池4～6d,增殖池3.5～5.5d,0.4d,原、早、中晚、幼 粒成熟儲存池晚幼粒、桿狀、分葉功能池第21頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.紅系細(xì)胞更新系統(tǒng)干細(xì)胞池祖細(xì)胞來源于HSC增殖分化池原/早/中晚幼紅,140功能池成熟，40h3.血小板更新系統(tǒng)干、祖細(xì)胞池有絲分裂，受SCF等調(diào)節(jié)分化池分裂形成巨核細(xì)胞2.5d機(jī)能池成熟4.淋巴細(xì)胞更新系統(tǒng)干、祖細(xì)胞池T:自胸腺/淋巴結(jié)和脾臟再循環(huán)池胸腺血循環(huán)胸腺轉(zhuǎn)化池遇抗原時：B:骨髓成熟的小淋巴細(xì)胞T:免疫淋巴B:漿細(xì)胞第22頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三干細(xì)胞池增殖池成熟貯存池機(jī)能池中性粒C骨髓骨髓骨髓→血液外周血①保持干細(xì)胞數(shù)量恒定繼續(xù)分裂桿狀核→分葉核根據(jù)需要而變化②保證血液中足夠的細(xì)胞量紅細(xì)胞骨髓骨髓無外周血輸送后代細(xì)胞將細(xì)胞培養(yǎng)成網(wǎng)織紅成熟為紅細(xì)胞血小板骨髓骨髓無外周血多能干轉(zhuǎn)化為巨核細(xì)胞巨核細(xì)胞分化產(chǎn)生血小板形成終末血小板淋巴C胸腺、淋巴結(jié)、同左無同左脾等增殖分化為小淋巴細(xì)胞發(fā)揮免疫監(jiān)視和防御發(fā)揮免疫功能第23頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)急性全身照射對造血系統(tǒng)的影響第24頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三電離輻射對血液系統(tǒng)的損傷效應(yīng)倍受重視：1、造血組織是輻射高度敏感組織。受照后，血液系統(tǒng)很快就有十分明顯的數(shù)量、形態(tài)、功能及特性的變化；2、診斷：臨床分類診斷的依據(jù)；3、治療：減輕造血系統(tǒng)損傷和促進(jìn)造血重建是臨床治療的關(guān)鍵措施之一；4、病程和預(yù)后:在時相和程度上與血液變化密切相關(guān)；5、輻射遠(yuǎn)后效應(yīng):血液系統(tǒng)異常(貧血、白血病等）為輻射的遠(yuǎn)后效應(yīng)之一。第25頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三血液系統(tǒng)輻射損傷特點(diǎn)1、受照后其損傷早、重且恢復(fù)慢。?其輻射損傷的修復(fù)能力相對較弱，其劑量存活曲線的“肩”較 窄。損傷后需數(shù)周甚至數(shù)月方能恢復(fù),而造血組織承擔(dān)機(jī)體 適應(yīng)防御及維持正常生命活動的重要功能，故功能受損，后 果嚴(yán)重。2、造血干、祖細(xì)胞損傷使造血細(xì)胞增殖能力喪失或抑制?造血干細(xì)胞和造血祖細(xì)胞是機(jī)體賴以生成血細(xì)胞、維持穩(wěn)態(tài) 造血、保障生命活動正常進(jìn)行的關(guān)鍵細(xì)胞，他們都具有較高 的輻射敏感性。因此，造血干、祖細(xì)胞遭受輻射損傷、增殖 分裂功能減弱或喪失及其以后能否恢復(fù)對骨髓型急性放射病 的發(fā)生和發(fā)展以及結(jié)局起十分重要的作用。第26頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三血液系統(tǒng)輻射損傷特點(diǎn)3、損傷程度與照射劑量關(guān)系密切?根據(jù)一定時間的損傷程度可以大致估計受照劑量，據(jù)此課制定初步的治療方案、措施。4、損傷有時相性，因此可作為臨床病程病情和預(yù)后判斷指標(biāo)?外周血象尤其是白細(xì)胞數(shù)的變化有明顯的時相性，且與臨床分期的時間一致，其變化程度與病情輕重相平行。5、并發(fā)癥?損傷后造血功能低下甚至衰竭，血細(xì)胞減少，誘發(fā)感染、 貧血、出血等并發(fā)癥，他們相互影響、彼此加重，從而形 成惡性循環(huán)。第27頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、造血組織的輻射損傷㈠急性輻射損傷㈡慢性輻射損傷(略)第28頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?造血組織的病理變化特點(diǎn)：照射后出現(xiàn)機(jī)能、代謝、形態(tài)變化。?形態(tài)上出現(xiàn)三方面的基本變化：①細(xì)胞和組織的退行性變，包括變性和壞死。一方面射線 的直接作用，另一方面神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)障礙，表現(xiàn)細(xì)胞核 固縮、核碎裂、核溶解、核及胞漿空泡樣變以及組織結(jié)構(gòu) 的壞死。②循環(huán)障礙，包括血管及血竇充血、出血、組織水腫等。③代償適應(yīng)性反應(yīng)包括炎癥性反應(yīng)(乏細(xì)胞炎癥為特征)吞噬清除反應(yīng)異常。第29頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

1、骨髓的輻射損傷(早、快、敏感。0.5min即有熒光標(biāo)記的壞死灶)時間變化

有核細(xì)胞總數(shù)↓,有絲分裂指數(shù)↓↓初期階段2～72hr骨髓中各系造血C的輻射敏感性順序：淋 巴C>紅系C(原紅、早幼）>粒系（原粒、 早幼粒、中幼粒）>單核C>巨核C極期4d～15d造血細(xì)胞基本消失，只有巨噬C和網(wǎng)狀C，造血功能接近停止恢復(fù)期16d～20d造血干C分裂增殖逐漸恢復(fù)。經(jīng)14～21d后骨髓組織可充滿髓腔，是外周血回升的前提第30頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2、淋巴結(jié)、脾及胸腺的輻射損傷

初期階段14d內(nèi)，小、幼淋巴細(xì)胞

極期高度萎縮，

恢復(fù)期形成小生發(fā)中淋巴結(jié) 脾胸腺

核腫大、固縮、碎裂，巨 噬細(xì)胞吞噬碎片；小出血 灶；淋巴小結(jié)消失 同上同上，但碎片清除較慢出血水腫↑，小結(jié)可見再生細(xì)胞同上少見細(xì)胞再生心，循環(huán)障礙消失 恢復(fù)晚、慢第31頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三二、造血細(xì)胞的輻射損傷?造血細(xì)胞對輻射敏感性一般規(guī)律：幼稚階段的

細(xì)胞分裂活動強(qiáng)則敏感；成熟者敏感性低，是 因為成熟細(xì)胞不再分裂之故。?對于淋巴細(xì)胞，與其它系統(tǒng)胞不同，從幼稚到成熟各發(fā)育階段都敏感。?淋巴細(xì)胞>幼紅細(xì)胞>幼單細(xì)胞>幼粒細(xì)胞>巨核 細(xì)胞>各系成熟血細(xì)胞>網(wǎng)狀細(xì)胞與脂肪細(xì)胞等。第32頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三第33頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三㈠造血干細(xì)胞的輻射損傷第34頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三脾結(jié)節(jié)形成單位或脾集落形成（colonyformingunit-spleen,CFU-S）：?給致死劑量射線照射小鼠尾靜脈內(nèi)注入一定 數(shù)量的正常同系小鼠的骨髓細(xì)胞后，受體小 鼠脾表面出現(xiàn)肉眼可見的圓形結(jié)節(jié)，即脾結(jié) 節(jié)，每一個脾結(jié)節(jié)稱為一個CFU-S。每一個 脾結(jié)節(jié)來源于單個細(xì)胞。?截止目前為止還是據(jù)此來判斷造血干細(xì)胞的數(shù)量。因為尚無直接觀察HSC的方法。第35頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三脾結(jié)節(jié)形成有兩種方法內(nèi)源性脾結(jié)節(jié)（CFU-S）：利用自身的造血細(xì)胞形成的脾結(jié)節(jié)。即小鼠部分造血組織用鉛屏蔽，如：股骨、脛骨，其余部分進(jìn)行致死劑量照射，存活的少量造血干細(xì)胞在脾臟中增殖和分化，最后生成一定數(shù)量大小的脾結(jié)節(jié)，稱為內(nèi)源性脾結(jié)節(jié)。外源性脾結(jié)節(jié)（CFU-S）：小鼠受到致死性劑量照射，然后將正常小鼠造血干細(xì)胞（骨髓或外周血）輸入小鼠體內(nèi)，使其在脾內(nèi)增殖、分化、逐漸形成造血細(xì)胞集落，表面突起，成為肉眼可見的結(jié)節(jié)，稱為脾結(jié)節(jié)或脾集落。第36頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.造血干細(xì)胞的放射敏感性①體內(nèi)、外CFU-S的放射敏感性： 體內(nèi)CFU-S的D0=0.95Gy,n=1.5

體外CFU-S的D0=1.05Gy,n=2.5②不同發(fā)育階段及不同周齡小鼠的CFU-S的放射敏 感性：胎肝CFU-S抗輻射能力是骨髓CFU-S的

1.3～1.5倍。③不同細(xì)胞周期中的放射敏感性：CFU-S在M和G2期放射性較高，S較低。第37頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三④不同能量及LET射線照射時CFU-S放射敏感性 的影響:在射線不同、能量不同時，在一定范 圍內(nèi)，隨能量增大RBE也會增加，但是超過一 定劑量，相對生物效應(yīng)隨之減少。⑤低劑量照射時的放射敏感性：不均一。⑥亞致死劑量照射時的放射敏感性：變化不大。第38頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血干細(xì)胞增殖與分化特點(diǎn)?a）造血干細(xì)胞數(shù)輕度減少時，可通過增殖和分化兩種進(jìn)行修復(fù)其中分化＞增殖?b）當(dāng)干細(xì)胞遭到嚴(yán)重?fù)p傷時，數(shù)量急劇下降，此時干細(xì)胞的增殖速率＞分化?c）當(dāng)干細(xì)胞池繼續(xù)縮小到一定程度時，以自身更新為主。?d）造血干細(xì)胞向各系分化是不均等的，向紅系分化＞粒系，與數(shù)量有關(guān)。第39頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三對造血干細(xì)胞的輻射敏感性的認(rèn)識：?劑量存活曲線一般呈S形，?體內(nèi)、外放射敏感性相近，D0介于0.6～1.3Gy，平均0.9Gy；?骨髓CFU-S的n值介于1～2.5，脾接近1；?D0值和n值隨射線能量的增加而降低，中子偶有例外；?不同發(fā)育階段及不同細(xì)胞周期敏感性不同。第40頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.造血干細(xì)胞的放射損傷與修復(fù)損傷?1）即刻效應(yīng)：照射后造血干細(xì)胞因壞死和凋亡而數(shù)量迅

速死亡；?2）輻射后效應(yīng)：大劑量電離輻射照射后，干細(xì)胞損傷或

死亡致數(shù)量減少，殘存者增殖分裂能力的抑制在射線作 用停止后，其數(shù)量仍進(jìn)一步減少，下降程度與照射劑量

有關(guān)，劑量越大，下降越明顯；

輻射后效應(yīng)與劑量有關(guān)，但比例關(guān)系不明確。第41頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三修復(fù)?1、照后干細(xì)胞池中的造血干細(xì)胞可分為兩部分：一 部分遭致死性損傷，在分裂過程中死亡；一部分仍 具增殖潛能，是損失后恢復(fù)的基礎(chǔ)。?2、干細(xì)胞的增殖和分化互相制約處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，維持干細(xì)胞池的大小的動態(tài)平衡。?3、大劑量，自我更新>分化，干C↑↑；小劑量，分化>增殖，干C數(shù)恢復(fù)↓第42頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三（二）造血祖細(xì)胞的輻射損傷第43頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1、組成不均一的細(xì)胞群體，有系列、年齡結(jié)構(gòu)的不同?CFU-GM體外培養(yǎng)可見致密型、松散型及混合型三類形態(tài)不同的細(xì)胞集落；?紅系隨時間和形態(tài)的不同，亦有三型－CFU-E、preBFU-E、BFU-E；?巨核系的集落亦有細(xì)胞數(shù)量和核部比等的差別。第44頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2、輻射敏感性?CFU-GM劑量存活曲線形狀與CFU-S的頗相似，其影

響因素也相似；輻射敏感性略低于CFU-S；不同的亞 群之間輻射敏感性有異；?紅系祖細(xì)胞有早、晚之分，BFU-E與CFU-GM所處分化階段接近；?CFU-MK輻射敏感性略低第45頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

3、祖細(xì)胞的輻射損傷和恢復(fù)

CFU-GM集落的變化趨勢特點(diǎn)：?1）照后即刻三類集落數(shù)均明顯減少，但程度不同。致 密型>混合型>松散型；?2）開始恢復(fù)時間不同。松散型（2d）<致密型（3d）<混合型(7d）；?3）恢復(fù)速率不同。致密型（15d）松散型慢的多

其他二系報道較少，但規(guī)律與CFU-GM相似，經(jīng)歷了減 少－回升－恢復(fù)的過程。第46頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三（三）血細(xì)胞的輻射損傷第47頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三外周血各類血細(xì)胞數(shù)量的變化1、白細(xì)胞的變化?1）延緩期：粒細(xì)胞數(shù)早期升高至明顯減少，一般為7～9d?2）首次下降期：延緩期后，粒細(xì)胞繼續(xù)下降，至9d左右達(dá)最低值?3）暫時回升期：10d左右開始，最高值15d?4）第二次下降期：?5）恢復(fù)期第48頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三???2、淋巴細(xì)胞數(shù)的變化(1)淋巴細(xì)胞最敏感，照射后淋巴細(xì)胞的數(shù)量迅速下降、持續(xù)減少(2)極期時淋巴細(xì)胞數(shù)量最少，降至正常值的10％以下。(3)早期淋巴細(xì)胞下降過快，并迅速消失，則反映劑量過大，預(yù)后不良。第49頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3、紅細(xì)胞的變化?照射后，紅細(xì)胞數(shù)量減少一直很輕。早期可有一時增多；40天左右才出現(xiàn)貧血；?貧血原因：干細(xì)胞和增殖池細(xì)胞來源一時斷絕；血管破壞出血；紅細(xì)胞損傷及衰老。第50頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三4、血小板數(shù)的變化?(1)骨髓巨核細(xì)胞的敏感性較淋巴、幼紅、幼粒為低，血小板數(shù)量下降要與巨核細(xì)胞相似，晚于淋巴、粒系。?(2)血小板的壽命為9-10天，成熟的巨核細(xì)胞在照射后的早

期仍產(chǎn)生血小板，當(dāng)巨核細(xì)胞減少，又無來源時血小板數(shù) 量嚴(yán)重不足，發(fā)生出血。?(3)骨髓巨核細(xì)胞開始再生1-3天后，血小板也開始回升。?血小板的變化動態(tài)與白細(xì)胞的時相大致類似，但下降起始較晚，恢復(fù)較慢。?劑量越大血小板進(jìn)行性減少越早、越快亦越明顯。第51頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三外周血中各類血細(xì)胞形態(tài)的變化?1.中性粒細(xì)胞：核左移，分葉過多，胞漿中有毒性顆粒(毒性物質(zhì)使胞漿蛋白凝固而形成的堿性顆粒)，核固縮、核碎裂、核溶解、胞漿和核內(nèi)有空泡。?2.嗜酸、嗜堿性粒細(xì)胞：可出現(xiàn)核溶解、細(xì)胞溶解等變化。?3.紅細(xì)胞：初期有異型和多染型紅細(xì)胞，貧血時見濃染和有核紅細(xì)胞。?4.網(wǎng)織紅細(xì)胞：照射后網(wǎng)織紅細(xì)胞減少、右移，反映紅細(xì)胞生成受抑制；晚期則數(shù)多、左移，再生增強(qiáng)。?5.淋巴細(xì)胞：核固縮、核碎裂、核溶解、細(xì)胞溶解、雙核和多核淋巴。另可見非典型淋巴細(xì)胞。?6.單核細(xì)胞：胞質(zhì)及核的溶解；核及胞漿的濃縮。?7.血小板：照射后血小板偽足消失、致密體(5-HT)減少，透明區(qū)和顆粒區(qū)界線不清。第52頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三外周血細(xì)胞的變化與造血器官功能的關(guān)系?骨髓和淋巴組織的病變或造血功能狀態(tài)，可以在外周血得到反映；?據(jù)外周血細(xì)胞的變化可判定造血器官的功能狀態(tài)，但 需結(jié)合患者的代償能力、各類造血細(xì)胞的放射敏感性 和細(xì)胞周期、各類血細(xì)胞的功能池壽命和造血功能調(diào) 節(jié)規(guī)律；?注意骨髓型急性放射病各期均有不同程度、不同形式 的組織和體液反應(yīng)（多有利于造血器官和機(jī)體的恢 復(fù)）。第53頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三(四)造血微環(huán)境的輻射損傷第54頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血微血管系統(tǒng)的輻射損傷?微血管的損傷是導(dǎo)致急性放射病出血綜合癥的重要原因之一；?形態(tài)結(jié)構(gòu)：血管的充血和通透性增高、周圍細(xì)胞浸潤、血竇破壞，等；?微血管損傷是造血細(xì)胞二次損傷的基礎(chǔ)。?造血功能的恢復(fù)，不僅取決于造血細(xì)胞的再生，也有賴于骨髓微循環(huán)的修復(fù)。第55頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?造血基質(zhì)細(xì)胞的輻射損傷?造血基質(zhì)細(xì)胞更新慢，輻射敏感性高；?CFU-F:輻射敏感性較造血干/祖細(xì)胞為低；損傷與受照劑量相關(guān)。第56頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三造血細(xì)胞因子的輻射效應(yīng)(略)第57頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三(五)造血系統(tǒng)輻射損傷效應(yīng)(略)第58頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?第三節(jié)造血系統(tǒng)重建第59頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?骨髓移植(BoneMarrowTransplatation,BMT)：人們認(rèn)為供體和受體之間主要組織相容性復(fù)合物(MajorHistocompatibilityComplex,MHC)和人的白細(xì)胞抗原(HumanLeucocyteAntigen,HLA)相同是骨髓移植成功的重要條件。?骨髓移植嵌合體(BoneMarrowTransplata－tionCnimera,BMTC)：指把正常機(jī)體的骨髓細(xì)胞移植到受致死劑量照射的同系或同種受體，使其受體的造血組織和免疫組織全部被供體細(xì)胞所代替。這樣的個體即為“骨髓移植嵌合體”，“輻射嵌合體”，“骨髓嵌合體”，“淋巴造血系統(tǒng)嵌合體”等。?嵌合體機(jī)體內(nèi)的淋巴組織對供體和受體MHC具有雙重的免疫耐受性。第60頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、細(xì)胞來源1.骨髓造血干細(xì)胞?自身骨髓造血干細(xì)胞?同種骨髓造血干細(xì)胞a.同基因移植：如同卵孿生兄妹；b.HLA（humanleukocyteAsystem）相合：即主要組織相容性相合，無血緣關(guān)系者比例小于0.01%；c.HLA不全相合（部分位點(diǎn)）及HLA單倍體相合（有一個單倍體相合，父母與子女均為、同胞間有50%）；d.HLA表現(xiàn)型相合：各位點(diǎn)相合，但在染色體上的分布不一 致。效果次于HLA相合，優(yōu)于HLA單倍體相合或不全相合 者；e.HLA不相合：易致嚴(yán)重的GVHD。第61頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?從1950~1956年間，由Jacobson和Lorenz分別證 實，屏蔽脾臟和骨髓或注入同系骨髓細(xì)胞可使致 死劑量照射小鼠免于死亡。?第一時期：1950~1970大量動物實驗，發(fā)現(xiàn)移植 后7~10天，外周血白細(xì)胞開始回升，20天可達(dá)照 前的50%，50天接近正常。?第二時期：發(fā)現(xiàn)人的主要組織相容性抗原（HLA人白細(xì)胞抗原）第62頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.胎肝造血干細(xì)胞胎肝CFU-S骨髓－CFU-S紅、粒、巨核系脾結(jié)節(jié)比例輻射敏感性增殖能力植入率多抗性強(qiáng)弱少敏感較強(qiáng)強(qiáng)第63頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?1958年動物實驗發(fā)現(xiàn)輸入胎肝可明顯促進(jìn)受致死劑量照射后小鼠造血功能的恢復(fù)。?照射劑量過大或合并癥嚴(yán)重的放射病病人作胎肝移植的療 效不佳，中等偏重或重度急性骨髓型放射病人較為適宜；?胎肝移植不易長久植活，重建長久性造血；但短期重建造 血和對免疫系統(tǒng)的刺激作用有利于平安度過極期，有益于 機(jī)體恢復(fù)；?移植后除個別發(fā)生畏寒低熱外，未見嚴(yán)重毒副作用，亦無嚴(yán)重GVHR。?我國第一例放射事故病人，受5.2Gy照射，照后5天輸注一 個4.5個月胎肝懸液。由于病人較輕,無明顯不良反應(yīng)，因 胎兒性別與病人同為男性，無法以染色體查得胎肝造血干 細(xì)胞是否成功植入的直接證據(jù)。第64頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3.外周血造血干細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)?可避免骨髓癌細(xì)胞的污染?采集方便，可多次采集?重建造血功能和免疫功能比較快缺點(diǎn)?干細(xì)胞數(shù)量低，需要用動員劑?有時可被某些癌細(xì)胞污染?避免不了GVHR的危險第65頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三4.臍帶血造血干細(xì)胞?移植性能近似骨髓、優(yōu)于外周血HSC；?CD38－亞群明顯高于骨髓和外周血（占4%高于骨髓 的1%），CD34＋細(xì)胞（一種高度糖基化的Ⅰ型跨膜糖蛋白，可選擇性地表達(dá)人類造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞）及其亞群的增值、分化能力也明顯高于骨髓和外周血，示可形成更多各系造血細(xì)胞集落和維持更久的造血活動。?量少：體外擴(kuò)增。第66頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?上?！?.25”鈷源事故，有兩名分別受到12Gy及11Gy照射，臨床診斷為極重度骨髓型放射病，照后11d和7d做骨髓移植，12Gy者移植失敗，照后25d死于敗血癥。?第二例11Gy照射的病人移植成功，全身狀況良好，造血功能恢復(fù)，而后隨GVHR的發(fā)展，于照后90天即骨髓移植后83天因間質(zhì)性肺炎，感染并發(fā)癥而死亡。第67頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三二、造血重建機(jī)制?造血重建：供體HSC在受體造血組織內(nèi)定居，繼而增 值、分化，使造血恢復(fù)并可以取代受體造血的過程。?必備條件：1.受體造血－免疫系統(tǒng)功能完全缺陷：不排斥＋為外來HSC提供定居、增值與分化場所；2.重建形成的免疫活性細(xì)胞對供體、受體的細(xì)胞和組織的MHC均具有免疫耐受性。?時機(jī)：?偏重的極重度骨髓型放射??；輕度腸型放射?。?Gy以上）；?動物實驗多在照后數(shù)小時至1天內(nèi)移植；人的病程較 動物慢，可在照后5~10天內(nèi)進(jìn)行，不宜過遲，一般 輸入細(xì)胞量以3~5X107~8/Kg,總數(shù)不應(yīng)少于1.5X109。第68頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?三、骨髓移植的主要并發(fā)癥1.移植物抗宿主病(反應(yīng))（graftversushostdisease(reaction)，GVHD(R)）：骨髓移植后，由于骨髓供受體之間存在免疫遺傳學(xué)差異，注入受體內(nèi)的骨髓細(xì)胞中的免疫活性細(xì)胞（T細(xì)胞）被受體組織不相容性抗原所致敏，在受體內(nèi)增殖到一定程度時，攻擊受體靶細(xì)胞而發(fā)生的受體免疫反應(yīng)。?發(fā)生需要的特定條件?①：移植物中必需含有足夠數(shù)量能識別宿主移植抗原的免疫活性細(xì)胞(主要是T細(xì)胞)；?②：宿主處于免疫無能或免疫功能缺陷而無法清除植入的細(xì)胞；?③：宿主與移植物間組織相容性不同。第69頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三主要表現(xiàn)：?植入的供者免疫活性細(xì)胞主要攻擊受者的淋巴組織系 統(tǒng)、造血系統(tǒng)、單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)、皮膚、肝臟及消 化道上皮細(xì)胞。?皮膚：最常見、最早出現(xiàn)。紅斑、斑丘疹等，耳后、手足心、面部和前胸等處常見；?肝臟：肝區(qū)腫大和疼痛，黃疸及肝功能損害等；?腸道：多見于急性GVHD。移植后癥狀好轉(zhuǎn)后再度出

現(xiàn)胃腸道癥狀時應(yīng)予以考慮。?其它：消瘦、脫毛和貧血等第70頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?防止GVHR采取的措施?A.組織配型：MHC及HLA相合。?B.T細(xì)胞分離：T細(xì)胞是引起GVHR的主要效應(yīng)細(xì)胞，去除T細(xì)胞，減少GVHR發(fā)生。?C.T細(xì)胞滅活：用抗血清封閉或破壞骨髓細(xì)胞及外周血細(xì)胞中的表面受體，再輸入到宿主體內(nèi)，使造血功能重建。?D.免疫抑制劑：大量免疫抑制劑的應(yīng)用，可提高防治效果。第71頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.宿主抗移植物反應(yīng)（hostversusgraft reaction,HVGR）：即排斥反應(yīng)。指臨床 上進(jìn)行器官、組織移植時，受體排斥移植 物的免疫反應(yīng)。發(fā)生HVGR的條件?供體的MHC與受體的不相合；?受體本身仍具有一定的免疫能力；?感染。第72頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?宿主抗移植物反應(yīng)(排斥反應(yīng)):臨床上進(jìn)行器官或組織移植時,受體排斥移植物的免疫反應(yīng)。?這是臨床上遇到的重大難題。例如皮膚移植時的排斥反應(yīng):

一般皮膚移植后6～7天出現(xiàn)淋巴細(xì)胞,巨噬細(xì)胞浸潤,皮片 內(nèi)血管變形擴(kuò)張,血流緩慢,血管內(nèi)皮損傷并有血栓形成,

導(dǎo)致局部缺血,15天皮片壞死脫落。?輻照（250Gy）皮膚后，可延長時間。?排斥反應(yīng)的類型?①超急性排斥反應(yīng)：指受體與供體在數(shù)分鐘或數(shù)小時產(chǎn)生抗原抗體反應(yīng)。?②急性排斥反應(yīng)：一般在移植后6～10天出現(xiàn)。?③慢性排斥反應(yīng)：數(shù)月或數(shù)年出現(xiàn)。第73頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三????3.放射性間質(zhì)性肺炎為早期的一種嚴(yán)重并發(fā)癥；發(fā)生率30%左右；是影響移植效果、導(dǎo)致患者死亡的主要原因之一；病因及發(fā)病機(jī)制不詳：受照劑量過大；巨細(xì)胞病毒；其它如免疫抑制過強(qiáng)、發(fā)生GVHD等。?臨床表現(xiàn)：中等程度干咳、呼吸急促或進(jìn)行性呼吸困難、發(fā)熱、發(fā)紺等。?50%死亡率。多發(fā)生于骨髓移植后的第2－3個月內(nèi)，重者更早。?治療目前尚無良法。第74頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三四、基因治療?廣義：在基因水平進(jìn)行活細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改造以達(dá)到治療某疾病目的。1.造血干細(xì)胞以造血干細(xì)胞作為靶細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：?目的基因產(chǎn)物可經(jīng)血循環(huán)達(dá)靶器官，利于所攜外源基因發(fā)揮作用；?目的基因能長期表達(dá)－－造血干細(xì)胞的自我更新能力；?凡與造血有關(guān)的疾病都可以試用；?技術(shù)的進(jìn)步為該法的應(yīng)用逐漸鋪平了道路。第75頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.基質(zhì)細(xì)胞?輸入骨髓基質(zhì)細(xì)胞可避免發(fā)生GVHD；?在再生障礙性貧血等血液病及某些由微循環(huán)障礙性白血病的治療上可能有前景。第76頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三?第四節(jié)電離輻射所致出血綜合癥第77頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、出血綜合癥的一般特征出血程度?嚴(yán)重程度與受照劑量密切相關(guān)；?四程度：1.實驗室變化，創(chuàng)傷時可出血；2.散在粘膜出 血；3.體表散在出血點(diǎn)或斑片狀出血；4.體表、體內(nèi)嚴(yán)重 出血。發(fā)生時間?極期到來前，后漸加重；至恢復(fù)期前漸輕、消退。早期出 血由于微血管的結(jié)構(gòu)和功能障礙所致，嚴(yán)重者可致死。部位及范圍?皮膚及黏膜為好發(fā)部位。皮膚：胸、頸、背、肩和軀干 等；黏膜：齒齦、顎、頰、舌等；臟器：胃腸、肺、心內(nèi) 膜等。?范圍：多位點(diǎn)狀或斑狀。可有大面積甚至整個骨髓出血?？捎恤?、咯血、便血等。第78頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三二、出血綜合癥的發(fā)病機(jī)制㈠.血凝障礙1.血凝、抗凝和纖溶系統(tǒng)?血凝：血漿成分、血液和組織等多方參與下而實現(xiàn)的復(fù)雜酶促反應(yīng)。凝血因子p207。級聯(lián)酶促反應(yīng)p208。?抗凝：血液流動、血漿中的抗凝物質(zhì)如抗凝血酶Ⅲ、肝素、蛋白C及蛋