红细胞生成：阶段及其特征，调节，兴奋剂 - 生物学 - 2025

的红细胞生成是通过其上形成有红血细胞或红细胞的过程。在人类中，这些血细胞的平均寿命为4个月，无法自我繁殖。因此，必须创建新的红细胞来替代那些在出血中死亡或丢失的红细胞。

在男性中，每毫升的红细胞数量约为5400万，而在女性中则略低（4800万）。每天约损失一千万个红细胞，因此必须更换相近数量的红细胞。

人血，红细胞或红细胞和两个白细胞。摘自并编辑自：Viascos。

红细胞由存在于哺乳动物红骨髓中的有核成核细胞形成，而在其他脊椎动物中，它们主要在肾脏和脾脏中产生。

当他们到了一天的尽头时，他们会分裂；然后称为巨噬细胞的细胞将它们包围。这些巨噬细胞存在于肝脏，红色骨髓和脾脏中。

当红细胞被破坏时，铁被回收以再次使用，而其余的血红蛋白被转化为胆红素，称为胆红素。

促红细胞生成素由称为促红细胞生成素的激素刺激，但是该过程受不同因素（例如温度，氧气压力等）调节。

阶段及其特征

在成年生物中，红细胞生成发生在红色骨髓的特殊部位，称为红细胞增生岛。为了形成红细胞，必须经历几个过程，从细胞增殖到红细胞成熟，经过细胞分化的各个阶段。

随着细胞经历有丝分裂分裂，它们的大小和细胞核的大小以及染色质的凝结和血红蛋白的减少。此外，他们正在远离起源地区。

在最后阶段，它们将失去细胞核和其他细胞器，并进入循环，通过内皮细胞的细胞质孔迁移。

一些作者将整个红细胞生成过程分为两个阶段，第一阶段是细胞增殖和分化。当用赖特氏染色观察时，其他人则根据细胞在每个阶段的特定特征来划分过程。基于后者，红细胞生成的阶段为：

1-破裂菌落形成单位

它们是最早对促红细胞生成素敏感的细胞，一些作者称其为髓系祖细胞，也称为BFU-E，因为其英文缩写。它们的特征在于表达表面抗原，例如CD34，以及存在少量的促红细胞生成素受体。

2-类红细胞集落形成细胞

它们英文缩写为CFU-E，能够产生小的成红细胞集落。这些细胞的另一个特征是促红细胞生成素受体的数量比在破裂菌落形成单位中的数量高得多。

3-促红细胞

被认为是红细胞的第一个成熟阶段。它们的特点是尺寸大（某些作者称14至19 µm，另一些作者则高达25 µm）。细胞核是圆形的，还具有核仁和丰富的染色质。

被认为是红细胞的第一个成熟阶段。它们的特点是尺寸大（某些作者称14至19 µm，另一些作者则高达25 µm）。核大，圆形，染色质排列成细丝和2或3个核仁的形式。

在此阶段，血浆铁开始吸收。它们的半衰期为20小时，可以通过有丝分裂进入下一阶段。

4-嗜碱性成红细胞

也称为成胚细胞，它们比其前体小。这些细胞被重要的染色染成蓝色，即它们是嗜碱性的。核浓缩，核仁消失并且它们具有大量核糖体。在这一阶段，血红蛋白开始合成。

最初它们被称为I型嗜碱性成红细胞，有丝分裂分裂后它们转变为II型，仍为嗜碱性粒细胞，并呈现出更大的血红蛋白合成。这两个细胞的大致持续时间与原红细胞的持续时间相似。

血红蛋白。摘自英语维基百科的Zephyris。

5-多色嗜红细胞

它们是由II型嗜碱性成红细胞的有丝分裂分裂形成的，并且是最后具有分裂能力的细胞。它们的大小在8到12 µm之间，并且具有一个圆形且凝聚的芯。

这些细胞的细胞质被莱特氏染色染成铅灰色。它的血红蛋白浓度很高，核糖体的数量仍然很高。

6-正色红细胞

由于它们具有的血红蛋白量，这些细胞的颜色是粉红色或红色。它的大小略小于其前体的大小（7至10 µm），并且具有一个小的核，当细胞成熟时，它会被胞吐作用排出。

7网织红细胞

它们是由原色成色细胞分化形成的，失去细胞器并使血红蛋白充满细胞质。它们会在红骨髓中停留两到三天，直到它们迁移到血液中，然后才能完成成熟。

8-红细胞

它们是成熟的形成元素，是红细胞生成的最终产物，是由网状细胞的成熟形成的。由于没有核以及红细胞细胞骨架与两种蛋白（血影蛋白和肌动蛋白）之间的相互作用，它们具有双凹形状。

它们是最丰富的血细胞，由网状细胞形成。在哺乳动物中，由于没有细胞核以及红细胞的细胞骨架与两种蛋白（血影蛋白和肌动蛋白）之间的相互作用，它们具有双凹形状。在其他脊椎动物中，它们是圆形的并保留了细胞核。

红细胞生成过程。摘自立陶宛语维基百科的A.mikalauskas

调节红细胞生成

尽管促红细胞生成素刺激红细胞的形成以改善血液的携氧能力，但仍有几种调节这种形成的基本机制，包括：

氧气压力

血液中氧气的浓度调节红细胞生成。当到达肾脏的血流中的浓度非常低时，就会刺激红细胞的产生。

低氧血症，贫血，肾缺血或血红蛋白对该气体的亲和力高于正常水平时，会发生组织O2浓度低的情况。

Miescher于1893年首次提出组织缺氧与红细胞生成之间的关系。但是，这种缺氧并不像Miescher所建议的那样直接刺激骨髓产生红细胞。相反，它诱导肾脏产生促红细胞生成素激素。

由于组织缺氧而产生的促红细胞生成素在基因上受到调节，并且在肾脏中发现了检测这种缺氧的受体。由于出血后组织氧分压的下降，促红细胞生成素的产生也增加了。

促红细胞生成素的细胞存在于肾脏和肝脏。贫血期间这种激素的产生增加是由于产生这种激素的细胞数量增加。

睾丸激素

睾丸激素通过调节血液​​中的铁水平间接调节红细胞生成。这种激素直接作用于肝细胞中一种称为BMP-Smad（骨形态发生蛋白-Smad，英文缩写）的胞质蛋白。

由于睾丸激素的作用，铁调素的转录被抑制。这种铁调素可防止铁从细胞中通过再循环铁的巨噬细胞进入血浆，从而导致血铁急剧减少。

当发生低铁血症时，会抑制促红细胞生成素，因为不会产生红细胞产生铁。

温度

温度已显示对红细胞生成有影响。暴露在非常低的温度下导致需要在织物中产生热量。

这需要增加红细胞的数量以向周围组织供应氧气。但是，目前尚不清楚这种监管是如何发生的。

旁分泌调节

显然，中枢神经系统神经元会产生促红细胞生成素，以保护自身免受缺血性损伤和细胞凋亡。但是，科学家尚未能够证明这一点。

促红细胞生成剂

红细胞生成刺激剂（ESA）是负责刺激红细胞产生的试剂。促红细胞生成素是自然负责该过程的激素，但也有具有类似性质的合成产品。

促红细胞生成素是一种主要在肾脏中合成的激素。在发育的早期阶段，肝脏还参与了促红细胞生成素的活跃生产。但是，随着发展的进行，后一个机构在该过程中的作用越来越小。

红细胞开始在膜表面上分散促红细胞生成素的受体。促红细胞生成素激活一系列细胞间信号转导级联反应，这些信号转导级联最初会产生血红蛋白合成，并导致网织红细胞更迅速地起作用并释放到循环系统中。

人造ESA

人造ESA分为几代（第一到第三代），具体取决于它们创建和销售的日期。它们在结构和功能上与促红细胞生成素相似。

第一代ESA被称为epoetinα，β和delta。前两个是通过动物细胞重组产生的，在体内的半衰期约为8小时。依泊汀δ是从人细胞合成的。

Darbepoetin alfa是第二代ESA，使用称为重组DNA的技术从中国仓鼠细胞中产生。它的半衰期是第一代ESA的三倍以上。与依泊汀一样，一些高性能运动员也将darbepoetin用作兴奋剂。

连续促红细胞生成素受体激活剂（英文简称CERA）是第三代ESA的通用名称。他们没有尝试模拟促红细胞生成素的结构和功能，而是通过刺激其受体起作用，从而增加了其作用。

它的半衰期是几周而不是几小时，就像以前的药物一样。但是，自2008年以来，它已在商业上使用，但显然可以将其非法用于体育活动要追溯到合法商业化之前两到三年。

无效的红细胞生成

当形成的红细胞有缺陷并且通常在离开骨髓之前或之后被破坏时，发生无效或无效的红细胞生成。

无效的红细胞生成可能是由于核酸，血红素基团或球蛋白合成的缺陷。这些缺陷导致不同类型的贫血。

核酸合成缺陷

在这种情况下，缺乏叶酸和钴胺素，在红细胞启动子细胞的核中DNA的合成受到抑制，因此它们不能有丝分裂。就其本身而言，细胞质确实会增加其体积（巨噬细胞增多），起源于一个称为巨细胞的大型细胞。

在这些情况下，会引发一系列称为巨幼细胞性贫血的贫血，其中最常见的是恶性贫血。在这种疾病中，小肠中没有维生素B12的吸收。

巨幼细胞性贫血的其他原因包括消化系统疾病，吸收不良，叶酸缺乏和某些药物引起的。

这种贫血的症状包括异常的面色，烦躁，食欲不振，腹泻，行走困难或肌肉无力。根据病因，可以用维生素或叶酸补充剂治疗。

血红素基团合成中的缺陷

铁缺乏导致的红细胞生成不足会引起两种类型的贫血。缺铁和铁粒幼细胞性贫血引起的小细胞性贫血。

小细胞性贫血被称为一组以小红血细胞和淡红色血细胞为特征的贫血，它们可以有不同的起源，包括地中海贫血和无效的红细胞生成。

在铁粒幼细胞性贫血中，铁和含铁血黄素水平很高。血铁蛋白是一种源自血红蛋白的黄色颜料，当金属含量高于正常水平时会出现。这种类型的贫血导致红色骨髓中的嗜碱性粒细胞死亡，并且没有血红蛋白的合成。

缺铁性贫血。摘自并编辑：Erhabor Osaro（副教授）。

之所以称它为铁粒幼细胞贫血，是因为由于铁以颗粒状的形式积累，红细胞异常发育，因此被称为铁粒母细胞。铁粒幼细胞性贫血可以是先天性的，也可以是继发性的，其病因不同。

球蛋白合成的缺陷

在这种情况下，会发生镰状细胞贫血和β地中海贫血。镰状细胞性贫血也称为镰状细胞性贫血。它是由一种遗传突变产生的，该遗传突变导致在合成β-珠蛋白的过程中谷氨酸取代了缬氨酸。

由于这种取代，血红蛋白对氧的亲和力降低，并且红细胞萎缩，获得了镰刀形而不是正常的双凹盘形。镰状细胞性贫血患者容易发生微梗塞和溶血。

地中海贫血是一种由于α-和β-珠蛋白的遗传编码不足而导致的疾病，导致红细胞过早死亡。大约有一百种不同的突变可以导致地中海贫血，严重程度不同。

参考文献

1. 造血术。在维基百科上。从en.wikipedia.org恢复。
2. JP Labbrozzi（2015年）。从脐带血CD34 ⁺细胞产生红细胞。博士论文。巴塞罗那自治大学。西班牙。
3. H.帕拉莱斯（2018）。红细胞生成的生理学。从cerebromedico.com恢复。
4. 贫血。在维基百科上。从en.wikipedia.org恢复。
5. 促红细胞生成素的刺激剂。在维基百科上。从en.wikipedia.org恢复。
6. 无效的促红细胞生成。在维基百科上。从en.wikipedia.org恢复。