形成された要素の寿命は非常に短いです。 記憶細胞と呼ばれる白血球の一種は何年も生存できるが、ほとんどの赤血球、白血球、および血小板は通常数時間から数週間しか生きられない。 従って、体は新しい血球と血小板を素早く継続的に形成しなければなりません。 献血で1単位（約475mL、約1パイント）の血液を提供すると、体は通常24時間以内に提供した血漿を置き換えますが、血球を置き換えるには4～6週間ほどかかります。 そのため、献血にご協力いただける頻度に制限があります。

造血の部位

出生前、造血は多くの組織で行われ、発達中の胚の卵黄嚢から始まり、胎児の肝臓、脾臓、リンパ組織、そして最終的には赤色骨髄で継続される。 出生後、ほとんどの造血は、海綿状（海綿質）骨組織の隙間にある結合組織である赤色骨髄で行われる。 小児では、造血は長骨の髄腔で起こりうる。成人では、この過程は頭蓋骨、骨盤骨、椎骨、胸骨、および大腿骨と上腕骨の近位骨端にほぼ限定される。

成人期を通じて、肝臓と脾臓は形成要素を生成する能力を維持する。 この過程は髄外造血（成人の骨の髄腔外での造血を意味する）と呼ばれる。

幹細胞からの形成素子の分化

すべての形成素子は赤色骨髄の幹細胞から発生する。 幹細胞は有糸分裂＋サイトカイネシス（細胞分裂）を行い、新しい娘細胞を生み出すことを想起してほしい。 そのうちの1つは幹細胞のままであり、もう1つは様々な種類の細胞の1つに分化する。 幹細胞は、各段階において多様化能力を失いながら、階層的なシステムを構成していると考えることができる。 全能性幹細胞は、接合子、つまり受精卵である。 全能性幹細胞は、人体のすべての細胞を生み出す。 次の段階は多能性幹細胞で、身体の複数の種類の細胞や、それを支える胎児膜の一部を生み出します。 このレベルの下には、間葉系細胞があり、繊維性結合組織、骨、軟骨、血液などの結合組織のタイプにのみ成長するが、上皮、筋肉、神経組織にはならない幹細胞である。 幹細胞の階層を一段低くしたものが、造血幹細胞（血球芽球）である。

造血は、造血幹細胞が造血成長因子と呼ばれる化学的刺激にさらされ、分裂と分化を促されたときに開始される。 娘細胞の1つは造血幹細胞のままで、造血が継続されます。 もう一方の娘細胞は、より特殊な2種類の幹細胞のいずれかになる（図1）。

• リンパ系幹細胞は、リンパ球として知られる白血球の一種を生み出し、これには免疫で働く様々なT細胞、B細胞、ナチュラルキラー（NK）細胞などが含まれている。 しかし、リンパ球の造血は、他の形成要素に対する過程とはいくぶん異なっている。 リンパ系幹細胞は骨髄からリンパ節、脾臓、胸腺などのリンパ系組織に速やかに移動し、そこで産生と分化が続けられる。 骨髄幹細胞は、赤血球、血小板を産生する巨核球、単球や好中球・好酸球・好塩基球の3種類の顆粒状白血球を産生する骨髄芽球系などの他のすべての形成要素を産み出す。

リンパ系と骨髄系の幹細胞は、すぐに分裂して成熟した形成要素に分化するわけではない。 図1にあるように、前駆細胞（文字通り、前身の細胞）にはいくつかの中間段階があり、その多くは名前に-blastがつくことで認識することができる。 例えば、巨核芽細胞は巨核球の前駆細胞であり、前赤芽細胞は網状細胞となり、赤血球に成熟する前に核と他のほとんどの小器官を排出する。

造血成長因子

幹細胞から前駆細胞、成熟細胞への発達は、再び造血成長因子によって開始される。 エリスロポエチンは、低酸素に反応して腎臓の間質線維芽細胞から分泌される糖蛋白質のホルモンであり、その作用機序は以下の通りである。 赤血球の産生を促す。 赤血球数を増加させ、全身の組織への酸素供給を増加させるために、競技力向上薬物として合成エリスロポエチンを使用する選手もいる（血液ドーピングと呼ばれる）。 エリスロポエチンは、ほとんどの組織化されたスポーツにおいて禁止物質であるが、特定の貧血、特に特定の種類の癌によって引き起こされる貧血、および赤血球数と酸素レベルの増加が望ましい他の疾患の治療において、医学的に使用されることもある。

サイトカインは、赤色骨髄、白血球、マクロファージ、線維芽細胞、内皮細胞など、さまざまな細胞から分泌される糖タンパク質である。 オートクラインまたはパラクライン因子として局所に作用し、前駆細胞の増殖を促し、疾患に対する非特異的抵抗性と特異的抵抗性の両方を刺激するのに役立つ。 コロニー刺激因子（Colony-Stimulating Factor: CSF）とインターロイキン（Interleukins: IC）の2種類に大別され、CSFはオートクラインまたはパラクラインとして局所に作用する糖蛋白質である。 骨髄芽球を顆粒状白血球、すなわち好中球、好酸球、好塩基球に分化させる作用を持つものもある。 これらは顆粒球系CSFと呼ばれる。 別のCSFは単球の産生を誘導し、単球系CSFと呼ばれる。 顆粒球と単球の両方はGM-CSFで刺激され、顆粒球、単球、血小板、赤血球はマルチCSFで刺激されます。 これらのホルモンの合成型は、化学療法を受けている様々な形態の癌患者に、WBC数を復活させるためにしばしば投与される。

インターロイキンは、造血において重要なサイトカインシグナル伝達分子の別のクラスである。 当初は白血球だけが分泌し、他の白血球とコミュニケーションをとると考えられていたため、そのように名付けられたが、現在では骨髄や内皮を含むさまざまな細胞で産生されることが知られている。 現在では、インターロイキンは、細胞の分化や成熟、免疫や炎症の生成など、体の機能において他の役割も担っているのではないかと考えられている。 現在までに10数種類のインターロイキンが同定されており、さらに他のものも同定される見込みである。 それらは一般にIL-1、IL-2、IL-3などと番号付けされている。

血液ドーピングの悪影響

血液中の赤血球数を増やすという単純な行為は、血液粘度の増加、心拍数と血液流速の低下により末梢への酸素供給が少なくなる過粘度症候群に関連していると考えられる。 これにより、心臓発作、脳卒中、静脈炎、肺塞栓症などの可能性が高くなり、血液中に再還流される血液量が多すぎる場合に見られるという。 血液ドーピングは赤血球の量を増やすため、心臓発作や脳卒中などの悪影響が知られている血液疾患である多血症という状態を実質的に導入することになる。 また、調製時や保存時の血液汚染も問題です。 2002年の赤血球輸血では、50万回に1回の割合で汚染が確認されています。 また、血液の汚染は、敗血症や全身に影響を及ぼす感染症につながる可能性があります。

-Wikipedia

骨髄採取と移植

時には、医療提供者は、骨髄生検、赤色骨髄のサンプルの診断テスト、または骨髄移植、ドナーの健康な骨髄とその幹細胞が患者の不良骨髄に取って代わる治療法を命ずることがある。 これらの検査や処置は、大サラセミアや鎌状赤血球などのさまざまな重度の貧血や、白血病などの一部のがんの診断や治療を補助するためによく使われます。 この部位は、体表に近いためアクセスしやすく、ほとんどの重要な臓器から比較的隔離されているため、好ましいとされています。 残念ながら、この手術はかなり痛いです。

現在では、骨髄の直接採取を避けることができる場合が多くなっています。 多くの場合、幹細胞は患者の血液サンプルからわずか数時間で分離することができます。

移植を必要とする人にとって、免疫系がドナー細胞を破壊するのを防ぐために、適合するドナーが不可欠です-組織拒絶反応として知られる現象です。 骨髄移植を行うためには、まず、放射線や化学療法によって、患者自身の病気の骨髄を破壊する必要がある。 その後、ドナーの骨髄幹細胞を静脈内に注入する。

章レビュー

造血のプロセスを通じて、血液の形成要素は、比較的短命の赤血球、白血球および血小板に代わって、継続的に生成される。 造血は赤色骨髄で始まり、造血幹細胞が骨髄系とリンパ系に分化する。 骨髄系幹細胞は、形成された要素のほとんどを生じさせる。 リンパ系幹細胞は、B細胞、T細胞、NK細胞などの様々なリンパ球のみを生み出す。 エリスロポエチン、トロンボポエチン、コロニー刺激因子、インターロイキンなどの造血成長因子は、形成された要素の増殖と分化を促進する。

セルフチェック

前のセクションで取り上げたトピックをどの程度理解しているか、以下の質問に答えてください。