血液是由血浆(血液中的液体部分)和血细胞(红细胞、粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、血小板等)组成的红色、不透明并有黏性的液体。血液在血管内流动不息，是人体内运输营养物质、携带代谢产物、调节内环境平衡及行使防御功能的条条“河流”。正常人体的血细胞维持数量和功能相对恒定。这种恒定是新陈代谢的动态平衡，即衰老、死亡的细胞经常不断地被新生的细胞所取代。例如人类红细胞的平均寿命约为120天，血小板的寿命约7～10天。一个正常成年人每天约有0. 8%红细胞衰老死亡;同样也有相近数量的红细胞新生。成年人的造血器官主要局限在骨髓、脾脏以及淋巴结中，但脾脏及全身淋巴结在出生后主要作用是促使淋巴细胞的第二次增殖，即淋巴细胞在接触抗原后增殖的免疫反应，所以骨髓造血功能显得尤为重要。出生后，骨髓在正常情况下是唯一产生红细胞、粒细胞和血小板的场所，骨髓也产生淋巴细胞和单核细胞。

骨髓是存在于长骨(如肱骨、股骨)的骨髓腔、扁平骨(如髂骨、肋骨)和不规则骨(胸骨、脊椎骨等)的松质骨间网眼中的一种海绵状的组织。骨髓分为红骨髓( red bone marrow)和黄骨髓( yellow bone marrow)。能产生血细胞的骨髓略呈红色，称为红骨髓。成人的一些骨髓腔中的骨髓含有很多脂肪细胞，呈黄色，且不能产生血细胞，称为黄骨髓。人出生时，全身骨髓腔内充满红骨髓，随着年龄增长，骨髓中脂肪细胞增多，相当部分红骨髓被黄骨髓取代，最后几乎只有扁平骨松质骨中有红骨髓。此种变化可能是由于成人不需全部骨髓腔造血，部分骨髓腔造血已足够补充所需血细胞。当机体严重缺血时，部分黄骨髓可转变为红骨髓，重新恢复造血的能力。红骨髓主要由造血组织和血窦构成。

主要由网状结缔组织和造血细胞组成。网状细胞和网状纤维构成造血组织的网架，网孔中充满不同发育阶段的各种血细胞，以及少量造血干细胞、巨噬细胞、脂肪细胞和间充质细胞等。目前认为，造血细胞赖以生长发育的内环境也就是造血诱导微环境( hemopoietic inductive microenvironment)极为重要。骨髓造血诱导微环境包括骨髓神经成分、微血管系统及纤维、基质以及各类基质细胞组成的结缔组织成分。基质细胞( stromal cell)是造血微环境中的重要成分，包括有网状细胞、成纤维细胞、血窦内皮细胞、巨噬细胞、脂肪细胞等。一般认为，骨髓基质细胞不仅起支持作用，并且分泌体液因子，调节造血细胞的增殖与分化。发育中的各种血细胞在造血组织中的分布呈现一定规律。幼稚红细胞常位于血窦附近，成群嵌附在巨噬细胞表面，构成幼红细胞岛( erythroblastic islet) ;随着细胞的发育成熟而贴近并穿过血窦内皮，脱去胞核成为网织红细胞。幼稚粒细胞多远离血窦，当发育至晚幼粒细胞具有运动能力时，则借其变形运动接近并穿入血窦。巨核细胞常常紧靠血窦内皮间隙，将胞质突起伸入窦腔，脱落形成血小板。这种分布状况表明造血组织的不同部位具有不同的微环境造血诱导作用。

由动脉毛细血管分支而成。血窦腔大而迂曲，最终汇入骨髓的中央纵行静脉。血窦形状不规则。窦壁衬贴有孔内皮，内皮基膜不完整，呈断续状。基膜外有扁平多突的细胞覆盖，当造血功能活跃，血细胞频繁穿过内皮时，覆盖面减小。血窦壁周围和血窦腔内的单核细胞和巨噬细胞，有吞噬清除血流中的异物、细菌和衰老死亡血细胞的功能。

人体内的血液成分处于一种不断的新陈代谢中，老的细胞被清除，生成新的细胞，骨髓的重要功能就是产生生成各种细胞的干细胞，这些干细胞通过分化再生成各种血细胞如红细胞、白细胞、血小板、淋巴细胞等，简单地说骨髓的作用就是造血功能。因此，骨髓对于维持机体的生命和免疫力非常重要。

脾脏是一个富于血供的实质性脏器，质软而脆。脾脏位于左季肋区后外方肋弓深处，与9～11肋相对，长轴与第10肋一致。脾脏为腹膜内位器官，由胃脾韧带、脾肾韧带、膈脾韧带和脾结肠韧带与邻近器官相连。脾的组织中有许多称为“血窦”的结构，平时一部分血液滞留在血窦中，当人体失血时，血窦收缩，将这部分血液释放到外周以补充血容量。血窦的壁上附着大量巨噬细胞，可以吞噬衰老的红细胞、病原体和异物。脾脏是机体最大的免疫器官，占全身淋巴组织总量的25%，含有大量的淋巴细胞和巨噬细胞，是机体细胞免疫和体液免疫的中心，通过多种机制发挥抗肿瘤作用。脾脏切除导致细胞免疫和体液免疫功能的紊乱，影响肿瘤的发生和发展。促吞噬素( tuftsin)是美国Tufts大学教授Najjara于1970年首次发现的一种四肽物质，目前已知脾脏是体内tuftsin的唯一来源。tuftsin作为一个参与免疫调节的体液因子，具有显著的抗肿瘤作用，通过激活多核白细胞、单核细胞、巨噬细胞，提高他们的吞噬、游离及产生细胞毒的功能。

胸腺位于胸骨后面，紧靠心脏，呈灰赤色，扁平椭圆形，分左、右两叶，由淋巴组织构成。青春期前发育良好，青春期后逐渐退化，为脂肪组织所代替。胸腺的表面有结缔组织被膜，结缔组织伸入胸腺实质把胸腺分成许多不完全分隔的小叶。小叶周边为皮质，深部为髓质。皮质不完全包围髓质，相邻小叶髓质彼此衔接。皮质主要由淋巴细胞和上皮性网状细胞构成，细胞质中有颗粒及泡状结构。网状细胞间有密集的淋巴细胞。胸腺的淋巴细胞又称为胸腺细胞，在皮质浅层细胞较大，为较原始的淋巴细胞。中层为中等大小的淋巴细胞，深层为小淋巴细胞。从浅层到深层为造血干细胞增殖分化为小淋巴细胞的过程。皮质内还有巨噬细胞，无淋巴小结。髓质中淋巴细胞少而稀疏，上皮性网状细胞多而显著。形态多样，细胞质中有颗粒及泡状结构，为其分泌物。尚有散在圆形的胸腺小体，作用不清。

造血干细胞经血流迁入胸腺后，先在皮质增殖分化成淋巴细胞。其中大部分淋巴细胞死亡，小部分继续发育进入髓质，成为近于成熟的T淋巴细胞。这些细胞穿过毛细血管后微静脉的管壁，再迁移到周围淋巴结的弥散淋巴组织中，此处称为胸腺依赖区。整个淋巴器官的发育和机体免疫力都必须有T淋巴细胞，胸腺为周围淋巴器官正常发育和机体免疫所必需。当T淋巴细胞充分发育，迁移到周围淋巴器官后，胸腺重要性逐渐减低。

从20世纪40年代开始，已从胸腺中提出十几种有效的体液因素，它们无种属特异性，在某种程度上代替胸腺功能，以微量存在于血中，以环腺苷酸( cAMP)作为第二信使，可视为胸腺激素( thymin)。其中研究最多的是胸腺素。胸腺素能使免疫缺陷患者的T细胞功能得到恢复，可诱导无胸腺及去胸腺小鼠的T细胞功能，并可增加小鼠胸腺细胞中的环鸟苷酸。

近30年来，血细胞生成的研究发展很快，现已证明人类骨髓中存在造血多能干细胞，数量不到骨髓总细胞数的百分之一，它们具有高度自我更新的能力;并且能分化为各血细胞系统的祖细胞(如淋巴系干细胞、粒系干细胞)，在大量分化增殖为各种原始和成熟血细胞后，这些成熟的血细胞通过骨髓进入血液中，发挥各自的生理作用。

造血干细胞是指尚未发育成熟的细胞，是所有造血细胞和免疫细胞的起源，它不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可跨系统分化为各种组织器官的细胞，具有自我更新、多向分化和归巢(即定向迁移至造血组织器官)潜能。

造血干细胞有两个重要特征:其一，高度的自我更新或自我复制能力;其二，可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式:由一个细胞分裂为两个细胞，其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性，从而保持身体内干细胞数量相对稳定，这就是干细胞自我更新;而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞，释放到外周血中，执行各自任务，直至衰老死亡，这一过程是不停地进行着的。

由造血干细胞分化为几种不同的造血祖细胞，它们进而再分别分化为形态可辨认的各种幼稚血细胞。造血祖细胞的增殖能力有限，它们依靠造血干细胞的增殖来补充。造血祖细胞可用体外培养的细胞集落法测定。在不同的集落刺激因子( colony stimulating factor，CSF)作用下，可分别出现不同的血细胞集落，目前已确认的造血祖细胞有:①红细胞系造血祖细胞:必须在红细胞生成素( erythropoietin，EPO)作用下才能形成红细胞集落，又称红细胞集落生成单位( CFU-E)。②中性粒细胞-巨噬细胞系造血祖细胞:需在粒细胞生成素( granulopoietin，由巨噬细胞产生)作用下形成该种细胞的集落，又称粒细胞巨噬细胞系集落生成单位( CFU-GM)。③巨核细胞系造血祖细胞:需在血小板生成素( thrombopoietin)作用下形成巨核细胞集落，又称巨核细胞系集落生成单位( CFU-M)。

在正常条件下，只有部分的造血干细胞处于细胞分裂的状态，而多数造血干细胞在骨髓中处于相对静止的状态。这样，造血干细胞既能保障持续造血的需要，又避免了由于频繁的细胞分裂时DNA复制可能引入的突变。造血干细胞的这种相对静止的状态，可能是通过骨髓中的微环境提供的信号来实现的。另外，造血干细胞的自我更新、定向分化，以及迁移等，也都需要微环境信号的调控。成骨细胞( osteoblasts)是骨髓中造血干细胞微环境的重要组成部分。成骨细胞通过与造血干细胞直接的相互作用，或者通过分泌一些因子来调节造血干细胞的功能，这类造血干细胞微环境称为成骨细胞niche。由于成骨细胞在骨髓中的位置靠近骨内膜，因此也称为骨内膜niche。Morrison实验室利用SLAM标记对骨髓中造血干细胞进行定位，发现还有许多的造血干细胞定位于骨髓血管内皮附近，因此推断血管内皮细胞可能构成了骨髓中另外一类造血干细胞的niche。在骨内膜与骨髓血管内皮间有一类高表达CXCL12的网状细胞( CXCL12-abundant reticular，CAR)，这类细胞可能起到沟通造血干细胞在成骨细胞niche与血管内皮niche之间的迁移的作用，因而也是构成造血干细胞niche的重要细胞成分。一系列的研究发现，组成微环境中细胞上的粘连分子或分泌因子可以与造血干细胞上的受体相互作用，参与了niche对造血干细胞功能的调节。骨髓微环境中osteopontin可以与造血干细胞上的integrins相互作用，负向调控造血干细胞在骨髓中的数量。此外，成骨细胞上的angiopoietin-1可以与造血干细胞上的Tie2的结合，促进造血干细胞在niche中保持相对静止的状态。研究表明，至少部分造血系统的疾病可能并非是由于造血细胞本身的病变引起，而是由于骨髓微环境的病变所诱发，然后造成造血干细胞的功能发生改变。

血细胞的发生是一连续发展过程，各种血细胞的发育大致可分为三个阶段:原始阶段、幼稚阶段(又分早、中、晚三期)和成熟阶段。骨髓涂片检查，是血液病诊断的重要依据。血细胞发生过程中形态变化的一般规律如下:①胞体由大变小，而巨核细胞的发生则由小变大。②胞核由大变小，红细胞的核最后消失，粒细胞的核由圆形逐渐变成杆状乃至分叶，巨核细胞的核由小变大呈分叶状;核内染色质由细疏逐渐变粗密，核仁由明显渐至消失;核的着色由浅变深。③细胞质的量由少逐渐增多，细胞质嗜碱性逐渐变弱，但单核细胞和淋巴细胞仍保持嗜碱性;细胞质内的特殊结构如红细胞中的血红蛋白、粒细胞中的特殊颗粒均由无到有，并逐渐增多。④细胞分裂能力从有到无，但淋巴细胞仍有很强的潜在分裂能力。

红细胞发生历经原红细胞( proerythroblast)、早幼红细胞(或称嗜碱性成红细胞，basophilic erythroblast)、中幼红细胞(或称多染性成红细胞，polychromatophilic erythroblast)、晚幼红细胞(或称正成红细胞，normoblast)，后者脱去胞核成为网织红细胞，最终成为成熟红细胞。从原红细胞的发育至晚幼红细胞大约需3～4天。巨噬细胞可吞噬晚幼红细胞脱出的胞核和其他代谢产物，并为红细胞的发育提供铁质等营养物。一个原红细胞大约经过180小时而生成8～32个成熟红细胞，在骨髓中储存2～3天后释放入外周血，其速率取决于血窦壁孔隙的大小和红细胞变形挤越这些空隙的能力。红细胞生成各阶段的所需时间并不相近，研究方法的差别以及是否做过无效造血的校正等都会影响试验效果:原红细胞和早幼红细胞约需60小时，中幼红细胞约需30小时，晚幼红细胞约需50小时，网织红细胞约需40小时。

粒细胞发生历经原粒细胞( myeloblast)、早幼粒细胞(又称前髓细胞，promyelocyte)、中幼粒细胞(又称髓细胞，myelocyte)、晚幼粒细胞(又称后髓细胞，metamyelocyte)进而分化为成熟的杆状核和分叶核粒细胞。从原粒细胞增殖分化为晚幼粒细胞大约需4～6天。骨髓内的杆状核粒细胞和分叶核粒细胞的贮存量很大，在骨髓停留4～5天后释放入血。若骨髓加速释放，外周血中的粒细胞可骤然增多。由粒系祖细胞到成熟粒细胞进入外周血约需236～284小时，原粒细胞到早幼粒细胞为54小时，早幼粒细胞到中幼粒细胞为54小时，中幼粒细胞到晚幼粒细胞需3小时，晚幼粒细胞全部更新约需经30. 3小时，杆状核粒细胞和分叶核粒细胞的更新时间分别为49. 9小时和71. 8小时。

单核细胞的发生经过原单核细胞( monoblast)和幼单核细胞( promonocyte)变为单核细胞。幼单核细胞增殖力很强，约38%的幼单核细胞处于增殖状态，单核细胞在骨髓中的贮存量不及粒细胞多，当机体出现炎症或免疫功能活跃时，幼单核细胞加速分裂增殖，以提供足量的单核细胞。单核细胞的分化过程和过渡时间约30～48小时。

原巨核细胞( megakaryoblast)经幼巨核细胞( promegakaryocyte)发育为巨核细胞，巨核细胞的胞质块脱落成为血小板。原巨核细胞分化为幼巨核细胞，体积变大，胞核常呈肾形，细胞质内出现细小颗粒。幼巨核细胞的核经数次分裂，但胞体不分裂，形成巨核细胞。原巨核细胞过渡时间为11小时，幼巨核细胞过渡时间为15小时，颗粒型巨核细胞过渡时间为34小时。巨核细胞呈不规则形，直径40～70μm，甚至更大，细胞核分叶状。细胞质内有许多血小板颗粒，还有许多由滑面内质网形成的网状小管，将细胞质分隔成许多小区，每个小区即是一个未来的血小板，内含颗粒，并可见到巨核细胞伸出细长的细胞质突起沿着血窦壁伸入窦腔内，其细胞质末端膨大脱落即成血小板。每个巨核细胞可生成约2000个血小板。

淋巴细胞的发生较复杂。淋巴细胞有多种亚群，它们既有生育过程，又可因抗原刺激出现小淋巴细胞母细胞和单株增殖过程，而且还缺乏常规光镜下可见的分化标志，故很难从形态上严格划分淋巴细胞的发生和分化阶段。以往的光镜形态观察，将淋巴细胞的发生传统地分为原淋巴细胞、幼淋巴细胞和淋巴细胞三个阶段，与近年免疫学研究结果尚无明确的关联。淋巴系祖细胞在胸腺组织微环境中增殖分化为T淋巴细胞，而另一部分则在骨髓造血微环境诱导下增殖分化为B淋巴细胞，B淋巴细胞在骨髓中发育约20天。

在机体的生命过程中，血细胞不断地新陈代谢。红细胞的平均寿命约120天，粒细胞和血小板的生存期限一般不超过10天，淋巴细胞的生存期长短不等，从几个小时直到几年。

红细胞能供给全身组织和细胞所需的氧气，带走所产生的部分二氧化碳。正常成人每微升血液中红细胞数的平均值，男性约400万～500万个，女性约350万～450万个。血液中的红细胞红蛋白含量，男性约120～150g/L，女性约105～135g/L。红细胞的平均寿命约120天。外周血中除大量成熟红细胞以外，还有少量未完全成熟的红细胞，称为网织红细胞。网织红细胞的计数有一定临床意义，它是贫血等某些血液病的诊断、疗效判断和估计预后指标之一。

白细胞具有防御和免疫功能。成人白细胞的正常值为每微升血液4000～10 000个。在疾病状态下，白细胞总数及各种白细胞的百分比值皆可发生改变。光镜下，根据白细胞细胞质有无特殊颗粒，可将其分为有粒白细胞和无粒白细胞两类。有粒白细胞又根据颗粒的嗜色性，分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。无粒白细胞有单核细胞和淋巴细胞两种。中性粒细胞具有活跃的变形运动和吞噬功能，在体内起着重要的防御作用，在血液中停留约6～7小时，在组织中存活约1～3天。嗜酸性粒细胞占白细胞总数的0. 5%～3%，能吞噬抗原抗体复合物，释放组胺酶灭活组胺，从而减弱过敏反应，在血液中一般仅停留数小时，在组织中可存活8～12天。嗜碱性粒细胞数量最少，占白细胞总数的0～1. 5%，在组织中可存活12～15天。单核细胞占白细胞总数的3%～8%，具有活跃的变形运动、明显的趋化性和一定的吞噬功能。单核细胞是巨噬细胞的前身，它在血流中停留1～5天后，穿出血管进入组织和体腔，分化为巨噬细胞。单核细胞和巨噬细胞都能消灭侵入机体的细菌，吞噬异物颗粒，消除体内衰老损伤的细胞，并参与免疫，但其功能不及巨噬细胞强。淋巴细胞占白细胞总数的20%～30%，根据发生部位、表面特征、寿命长短和免疫功能的不同，至少可分为T细胞、B细胞、杀伤( K)细胞和自然杀伤( NK)细胞等四类。血液中的T细胞约占淋巴细胞总数的75%，它参与细胞免疫，如排斥异体移植物、抗肿瘤等，并具有免疫调节功能。B细胞约占血中淋巴细胞总数的10%～15%，B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，产生抗体，参与体液免疫。

血小板是哺乳动物血液中的有形成分之一，血小板具有特定的形态结构和生化组成，在正常血液中有较恒定的数量，在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中有重要作用。

表10-1、表10-2是血液学常规检测参考正常值，供药物毒理研究时参考。