Csontvelő - Bone marrow
| Csontvelő | |
|---|---|
.jpg) A csontvelő szövet egy része
( porosz kék színű) | |
| Részletek | |
| Rendszer | Vérképző rendszer Immunrendszer nyirokrendszer |
| Azonosítók | |
| latin | Medulla ossium |
| Háló | D001853 |
| TA98 | A13.1.01.001 |
| TA2 | 388 |
| FMA | 9608 |
| Anatómiai terminológia | |
A csontvelő félszilárd szövet , amely a csontok szivacsos (más néven sejtes) részeiben található . Madarakban és emlősökben a csontvelő az új vérsejttermelés (vagy vérképzés ) elsődleges helye . Ez áll a hematopoietikus sejtek , csontvelő zsírszövetben , és támogató stromasejtek . Felnőtt embereknél a csontvelő elsősorban a medence bordáiban , csigolyáiban , szegycsontjában és csontjaiban helyezkedik el . A csontvelő egészséges felnőtt emberek teljes testtömegének körülbelül 5% -át teszi ki, így egy 73 kg (161 font) súlyú férfi körülbelül 3,7 kg (8 font) csontvelővel rendelkezik.
Az emberi csontvelő naponta körülbelül 500 milliárd vérsejtet termel, amelyek a medulla üregben lévő permeábilis érrendszeri szinuszok révén csatlakoznak a szisztémás keringéshez . A csontvelőben minden típusú hematopoietikus sejt, beleértve a mieloid és a limfoid vonalakat is , létrejön; a nyiroksejteknek azonban más nyirokszervekbe (pl. csecsemőmirigy ) kell vándorolniuk az érés befejezése érdekében.
Csontvelő -átültetést lehet végezni a csontvelő súlyos betegségeinek, beleértve a rák bizonyos formáit, például a leukémiát , kezelésére . Többféle őssejt kapcsolódik a csontvelőhöz. A csontvelőben lévő vérképző őssejtekből vérképző vonalú sejtek keletkezhetnek, a csontvelő -sztróma elsődleges kultúrájából izolálható mezenchimális őssejtek pedig csont- , zsírszövet- és porcszövetet .
Szerkezet
A csontvelő összetétele dinamikus, mivel a sejtes és nem sejtes komponensek (kötőszövet) keveréke az életkor előrehaladtával és a szisztémás tényezők hatására változik. Emberben a velőt a köznyelvben "vörös" vagy "sárga" velőnek nevezik ( latinul : medulla ossium rubra , latinul : medulla ossium flava ), a hematopoietikus sejtek és a zsírsejtek prevalenciájától függően . Míg a csontvelő -szabályozás alapjául szolgáló pontos mechanizmusokat nem értik, az összetételbeli változások sztereotip minták szerint történnek. Például az újszülött csontjai kizárólag hematopoietetikusan aktív "vörös" csontvelőt tartalmaznak, és az életkor előrehaladtával fokozatosan alakul át a "sárga" velő. Felnőtteknél a vörös csontvelő elsősorban a központi csontvázban található , például a medencében , a szegycsontban , a koponyában , a bordákban , a csigolyákban és a lapockákban , és változóan megtalálható a hosszú csontok , például a combcsont és a humerus proximális epifízisvégében . A krónikus hipoxia körülményei között a szervezet átalakíthatja a sárga csontvelőt vörös csontvelővé, hogy növelje a vérsejtek termelését.
Hematopoetikus komponensek
Sejtszinten a csontvelő fő funkcionális összetevője az őssejteket foglalja magában, amelyek vér- és nyiroksejtekké érnek. Az emberi velő körülbelül 500 milliárd vérsejtet termel naponta. A csontvelő vérképző őssejteket tartalmaz, amelyek a vérkeringésben található három vérsejtosztályt eredményezik: fehérvérsejtek (leukociták), vörösvértestek (eritrociták) és vérlemezkék (trombociták).
| Csoport | Cella típusa | Átlagos töredék |
Referencia tartomány |
|---|---|---|---|
|
Mielopoetikus sejtek |
Mieloblasztok | 0.9 | 0,2–1,5 |
| Promielociták | 3,3% | 2.1–4.1 | |
| Neutrofil myelocyták | 12,7% | 8,2–15,7 | |
| Eozinofil myelocyták | 0,8% | 0,2–1,3 | |
| Neutrofil metamielociták | 15,9% | 9,6–24,6 | |
| Eozinofil metamielociták | 1,2% | 0,4–2,2 | |
| Neutrofil sávsejtek | 12,4% | 9,5–15,3 | |
| Eozinofil sávsejtek | 0,9% | 0,2–2,4 | |
| Szegmentált neutrofilek | 7,4% | 6,0–12,0 | |
| Szegmentált eozinofilek | 0,5% | 0,0–1,3 | |
| Szegmentált bazofilek és hízósejtek | 0,1% | 0,0–0,2 | |
|
Eritropoetikus sejtek |
Pronormoblasztok | 0,6% | 0,2–1,3 |
| Bazofil normoblasztok | 1,4% | 0,5–2,4 | |
| Polikromatikus normoblasztok | 21,6% | 17,9–29,2 | |
| Ortokromatikus normoblaszt | 2,0% | 0,4–4,6 | |
| Más sejt típusok |
Megakariociták | <0,1% | 0,0-0,4 |
| Plazma sejtek | 1,3% | 0,4-3,9 | |
| Retikuláris sejtek | 0,3% | 0,0-0,9 | |
| Limfociták | 16,2% | 11.1-23.2 | |
| Monociták | 0,3% | 0,0-0,8 |
Stroma
A csontvelő stróma magában foglal minden olyan szövetet, amely nem vesz részt közvetlenül a csontvelő elsődleges hematopoiesis funkciójában . A stromasejtek közvetve részt vehetnek a vérképzésben, olyan mikrokörnyezetet biztosítva, amely befolyásolja a hematopoietikus sejtek működését és differenciálódását. Például kolónia -stimuláló tényezőket hoznak létre , amelyek jelentős hatást gyakorolnak a hematopoiesisre . A csontvelő -sztrómát alkotó sejttípusok a következők:
- fibroblasztok ( retikuláris kötőszövet )
- makrofágok , amelyek különösen hozzájárulnak a vörösvértestek termeléséhez, mivel vasat szállítanak a hemoglobin előállításához.
- zsírsejtek (zsírsejtek)
- osteoblastok (szintetizálják a csontokat)
- oszteoklasztok (csont felszívódása)
- endoteliális sejtek , amelyek a szinuszokat alkotják . Ezek az endoteliális őssejtekből származnak , amelyek a csontvelőben is jelen vannak.
Funkció
Mezenchimális őssejtek
A csontvelő -sztróma mezenchimális őssejteket (MSC -ket) tartalmaz, amelyeket csontvelő -stromasejteknek is neveznek. Ezek multipotens őssejtek , amelyek különbséget be a különböző sejt típusok. MSC kimutatták, hogy különbséget, in vitro vagy in vivo körülmények között , a oszteoblasztok , kondrociták , miociták , csontvelő adipociták és béta-hasnyálmirigy szigetecskék sejtek .
Csontvelő gát
A csontvelő erek gátat képeznek, gátolják az éretlen vérsejtek távozását a csontvelőből. Csak az érett vérsejtek tartalmazzák azokat a membránfehérjéket , mint például az aquaporin és a glikophorin , amelyek szükségesek az ér endotéliumához való kapcsolódáshoz és áthaladáshoz . A vérképző őssejtek átjuthatnak a csontvelő gáton is, és így vérből gyűjthetők.
Nyirokszerep
A vörös csontvelő a nyirokrendszer kulcsfontosságú eleme , egyike azon elsődleges nyirokszerveknek , amelyek éretlen vérképző őssejtekből termelnek limfocitákat . A csontvelő és a csecsemőmirigy alkotja az elsődleges nyirokszöveteket, amelyek részt vesznek a limfociták termelésében és korai kiválasztásában. Továbbá a csontvelő szelepszerű funkciót lát el, hogy megakadályozza a nyirokfolyadék visszaáramlását a nyirokrendszerben .
Felosztás
A biológiai kompartimentáció nyilvánvaló a csontvelőben, mivel bizonyos sejttípusok hajlamosak bizonyos területeken aggregálódni. Például az eritrociták , a makrofágok és prekurzoraik hajlamosak az erek köré gyűlni , míg a granulociták a csontvelő határán.
Élelmiszerként
Az állati csontvelőt világszerte évezredek óta használják a konyhában , például a híres milánói Ossobuco -ban .
Klinikai jelentőség
Betegség
A normál csontvelő -felépítést károsíthatja vagy elmozdíthatja aplasztikus anaemia , rosszindulatú daganatok , például myeloma multiplex , vagy fertőzések, például tuberkulózis , ami a vérsejtek és a vérlemezkék termelésének csökkenéséhez vezet. A csontvelőt a leukémia különböző formái is befolyásolhatják , amely megtámadja hematológiai őssejtjeit. Ezenkívül a sugárzásnak vagy kemoterápiának való kitettség a csontvelő gyorsan osztódó sejtjeinek nagy részét elpusztítja, és ezáltal az immunrendszer gyengülését eredményezi . Sok tünet a sugárbetegség miatt kárt, amelyet a csontvelő-sejteket.
A csontvelőt érintő betegségek diagnosztizálásához néha csontvelő -aspirációt végeznek. Ez általában magában foglalja az üreges tű használatát, hogy általános vagy helyi érzéstelenítésben vörös csontvelőmintát vegyenek az ilium gerincéről .
Az őssejtek alkalmazása a gyógyászatban
A csontvelőből származó őssejtek széles körben alkalmazhatók a regeneratív gyógyászatban.
Képalkotás
Az orvosi képalkotás korlátozott mennyiségű információt szolgáltathat a csontvelőről. A sima filmröntgensugarak áthaladnak a lágy szöveteken, például a velőn, és nem biztosítanak vizualizációt, bár a kapcsolódó csont szerkezetében bekövetkező bármilyen változás kimutatható. A CT képalkotás valamivel jobb kapacitással képes felmérni a csontok velőüregét, bár alacsony érzékenységgel és specifitással. Például a normál zsíros "sárga" velő a felnőtt hosszú csontokban alacsony sűrűségű (-30 és -100 Hounsfield egység között), a bőr alatti zsír és a lágyrészek között. A megnövekedett sejtösszetételű szövetek, például a normál "vörös" velő vagy a velős üregben lévő rákos sejtek sűrűsége változóan magasabb lesz.
Az MRI érzékenyebb és specifikusabb a csontösszetétel értékelésére. Az MRI lehetővé teszi a lágyrészek átlagos molekuláris összetételének felmérését, és így információt szolgáltat a velő relatív zsírtartalmáról. Felnőtt embereknél a "sárga" zsíros csontvelő a csontok domináns szövete, különösen a (perifériás) appendicularis csontvázban . Mivel a zsírmolekulák nagy T1-relaxivitással rendelkeznek , a T1-súlyozott képalkotó szekvenciák a "sárga" zsíros csontvelőt fényesen (hiperintenzív) mutatják. Ezenkívül a normál zsíros velő elveszíti a jelet a zsírtelítettségi szekvenciákon, hasonlóan a szubkután zsírhoz.
Amikor a "sárga" zsíros csontvelőt sejtes összetételű szövet váltja fel, ez a változás a T1-súlyozott szekvenciák fényerejének csökkenésével nyilvánvaló. Mind a normál "vörös" csontvelő, mind a kóros csontvelő elváltozások (például rák) sötétebbek, mint a "sárga" csontvelő a T1 súlyú szekvenciákon, bár gyakran meg lehet különböztetni a szomszédos lágyrészek MR jelintenzitásával összehasonlítva. A normál "vörös" csontvelő tipikusan egyenértékű vagy világosabb, mint a vázizom vagy a csigolyaközi lemez a T1-súlyozott szekvenciákon.
A zsíros csontvelő elváltozása, a vörös csontvelő hiperplázia fordítottja , normális öregedéssel fordulhat elő, bár bizonyos kezelések, például sugárterápia esetén is megfigyelhető . A diffúz csontvelő T1 -hipoérzékenysége kontrasztjavítás vagy kortikális megszakítás nélkül vörösvértest -átalakulásra vagy mielofibrózisra utal . A T1 hamisan normális csontvelője diffúz myeloma multiplex vagy leukémiás infiltráció esetén figyelhető meg, ha a víz / zsír arány nem változik kellőképpen, mint az alacsonyabb fokú daganatoknál vagy a betegség kezdeti szakaszában.
Szövettan
A csontvelő -vizsgálat a biopsziával és a csontvelő -aspirációval nyert csontvelőminták kóros elemzése . A csontvelő -vizsgálatot számos állapot diagnosztizálására használják, beleértve a leukémiát, a myeloma multiplexet, az anaemiát és a pancytopeniát . A csontvelő termeli a vér sejtes elemeit, beleértve a vérlemezkéket , a vörösvértesteket és a fehérvérsejteket . Míg sok információt le lehet gyűjteni magának a vérnek a vizsgálatával (vénából phlebotomiával ), néha szükség van a csontvelőben lévő vérsejtek forrásának vizsgálatára, hogy több információt kapjunk a vérképzésről; ez a csontvelő -aspiráció és a biopszia szerepe.
A mieloid sorozat és az eritroid sejtek aránya releváns a csontvelő működésében, valamint a csontvelő és a perifériás vér betegségeiben , például leukémiában és vérszegénységben. A normális myeloid-eritroid arány 3: 1 körül van; ez az arány növekedhet a myelogén leukémiákban , csökkenhet a policitémiák száma , és fordított lehet thalassemia esetén .
Adományozás és transzplantáció
A csontvelő -transzplantáció során a vérképző őssejteket eltávolítják egy személyből, és egy másik személybe ( allogén ) vagy később ugyanabba a személybe ( autológ ) beadják . Ha a donor és a recipiens kompatibilisek, akkor ezek az infúziós sejtek a csontvelőbe utaznak, és megindítják a vérsejtek termelését. Az egyik személyről a másikra történő átültetést súlyos csontvelő -betegségek, például veleszületett rendellenességek, autoimmun betegségek vagy rosszindulatú daganatok kezelésére végzik. A beteg saját csontvelőjét először drogokkal vagy sugárzással elpusztítják , majd bevezetik az új őssejteket. Sugárkezelés előtt vagy kemoterápia esetén a rák , néhány beteg a vérképző őssejtek néha összegyűjtjük, és később beadni vissza, amikor a kezelés befejezése után visszaállítani az immunrendszert.
A csontvelő őssejteket idegsejtekké lehet indítani neurológiai betegségek kezelésére, és potenciálisan más betegségek, például gyulladásos bélbetegségek kezelésére is felhasználhatók . 2013 -ban egy klinikai vizsgálatot követően a tudósok azt javasolták, hogy a csontvelő -transzplantációt a HIV kezelésére antiretrovirális gyógyszerekkel együtt alkalmazzák; később azonban kiderült, hogy a HIV a tesztalanyok szervezetében maradt.
Aratás
Az őssejteket általában közvetlenül a csípőcsont vörös csontvelőjéből gyűjtik , gyakran általános érzéstelenítésben . Az eljárás minimálisan invazív, és nem igényel varrást. A donor egészségi állapotától és az eljárásra adott reakciójától függően a tényleges betakarítás lehet ambuláns eljárás , vagy 1-2 napos gyógyulást igényelhet a kórházban.
Egy másik lehetőség bizonyos gyógyszerek beadása, amelyek stimulálják az őssejtek felszabadulását a csontvelőből a keringő vérbe. Egy intravénás katétert behelyezzük a donor karját, és az őssejtek, majd szűrjük ki a vérből. Ez az eljárás hasonló a vér- vagy vérlemezke -adományozásban alkalmazotthoz. Felnőtteknél a csontvelőt a szegycsontból is ki lehet venni , míg a sípcsontot gyakran használják, amikor csecsemőktől vesznek mintát. Újszülötteknél az őssejtek a köldökzsinórból származhatnak .
Fosszilis rekord
A csontvelő legkorábbi megkövesedett bizonyítékait 2014-ben fedezték fel Eusthenopteronban , egy lebenyes uszonyos halban, amely körülbelül 370 millió évvel ezelőtt élt a devoni időszakban. A tudósok a Uppsalai Egyetem és a European Synchrotron Radiation Facility használt röntgen szinkrotron microtomography , hogy tanulmányozza a megkövesedett belső a csontváz felkarcsont , megtalálják a szervezett csőszerű szerkezet hasonlít a modern gerinces csontvelőben. Eusthenopteron szorosan kapcsolódik a korai négylábúak , amely végül kialakult a szárazföldi élő emlősök és gyík a mai napig.
Lásd még
- National Marrow Donor Program , egy nonprofit szervezet, amely nyilvántartást vezet az önkéntes vérképzősejt -donorokról és a köldökzsinórvér -egységekről az Egyesült Államokban.
- Gift of Life Marrow Registry , egy amerikai csontvelő -transzplantációs nyilvántartás
Hivatkozások
További irodalom
- Természet csontvelő -transzplantáció ( Nature Publishing Group ) - tudományos tudományos folyóirat a csontvelő biológiájáról és klinikai felhasználásáról szóló cikkekkel.
- Cooper, B (2011). "A csontvelő eredete, mint vérünk magja: az ókortól Osler idejéig" . Baylor Egyetem Orvosi Központ Proceedings . 24 (2): 115–8. doi : 10.1080/08998280.2011.11928697 . PMC 3069519 . PMID 21566758 .
- Wang J, Liu X, Lu H, Jiang C, Cui X, Yu L, Fu X, Li Q, Wang J (2015). "A CXCR4 (+) CD45 (-) BMMNC alpopuláció felülmúlja a frakcionálatlan BMMNC-ket, egerek ischaemiás stroke utáni védelme érdekében" . Brain Behav. Immun . 45 : 98–108. doi : 10.1016/j.bbi.2014.12.015 . PMC 4342301 . PMID 25526817 .