骨髓解剖学

骨髓是一种软的、海绵状的胶质组织，存在于骨头内部的空洞中。 ^［1］这一组织的平均重量约占总体重的4%，即体重65公斤的成人为2.6公斤。骨髓中的祖细胞(干细胞)系产生新的血细胞和基质细胞。骨髓也是淋巴系统的重要组成部分。

骨髓由干细胞组成，干细胞是一种巨大的、“原始的”、未分化的细胞，由称为基质的纤维组织支持。干细胞主要有两种类型，因此，骨髓由两种类型的细胞组织组成。一种类型的干细胞参与产生血细胞，另一种参与产生基质细胞，基质细胞负责支持基质。

骨髓可以是红色或黄色两种类型中的一种，这取决于它主要由造血组织(因此是红色的)或脂肪组织(因此是黄色的)组成。两种类型的骨髓都富含血管，富含大量的血管和毛细血管。

骨髓在胎儿生命末期首先出现在锁骨，大约3周后开始活跃。在妊娠32-36周时，骨髓取代肝脏成为主要的造血器官。出生时，所有的骨髓都是红色的。随着年龄的增长，它越来越多地转化为黄色类型。在一个成年人，大约一半的骨髓仍然是红色的。

红骨髓主要见于扁平骨，如髋骨、胸骨(胸)骨、颅骨、肋骨、椎骨和肩胛骨，以及长骨的干骺端，如股骨、胫骨和肱骨，这些部位的骨头是松质或海绵状的。

黄髓见于骨干部分或长骨干的中空内部。当一个人年老时，几乎所有的红骨髓都被黄骨髓所取代。然而，如果对红细胞的需求增加，比如在失血的情况下，黄骨髓可以恢复成红色。

根据需要，干细胞分化成一种特殊的细胞——白细胞、红细胞或血小板。正常情况下，只有成熟细胞从骨髓中释放到血液中。

所有类型的血细胞都来源于一个普通的干细胞。干细胞存在于一个人的一生中。普通干细胞产生另外两种干细胞，骨髓干细胞和淋巴干细胞。这些干细胞分裂最终产生红细胞、血小板和红骨髓中的大多数白细胞。因此，骨髓含有不同发育阶段的血细胞。参见下图。

骨盆图，显示骨髓和从骨髓提取的血细胞的位置。

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红细胞、粒细胞、单核细胞、凝血细胞和淋巴细胞都在骨髓中形成。T淋巴细胞通过淋巴干细胞起源，淋巴干细胞迁移到胸腺，并在胸腺激素胸腺生成素和胸腺素的影响下分化。

血细胞产生的速度是由身体的需要控制的。正常的血细胞只能维持有限的时间。白细胞的寿命从几小时到几天不等，血小板的寿命约为10天，红细胞的寿命约为120天。这些电池必须不断更换。某些情况可能会引发额外的血细胞生成。

当身体组织的含氧量低时，如果失血或贫血，或者红细胞数量减少，肾脏会产生并释放促红细胞生成素，这是一种刺激骨髓产生更多红细胞的激素。同样地，骨髓产生和释放更多的白细胞来应对感染，它也产生和释放更多的血小板来应对出血。如果一个人失血严重，黄骨髓就会被激活，转化为红骨髓。随着年龄的增长，更多的红骨髓变成了黄骨髓，产生新的血细胞变得更加困难。

骨髓基质中含有间充质干细胞。这些细胞是多能干细胞，可以分化为多种细胞类型，包括成骨细胞、破骨细胞、软骨细胞、肌细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞和内皮细胞。

基质不直接参与造血的主要功能，但它提供了促进实质细胞造血所需的微环境和集落刺激因子。

血管构成了一道屏障，阻止不成熟的血细胞离开骨髓。只有成熟的血细胞含有附着并通过血管内皮所需的膜蛋白。造血干细胞也可以穿过骨髓屏障，因此可以从血液中提取。

骨髓中有生物分隔，即某些细胞类型倾向于聚集在特定的区域。例如，红细胞、巨噬细胞及其前体倾向于聚集在血管周围，而粒细胞则聚集在骨髓边缘。

骨髓会受到病理状态的影响，如恶性肿瘤、再生障碍性贫血或感染，如结核病，导致血细胞和血小板的产生减少。此外，血液祖细胞在骨髓中可变为恶性，引起白血病。

暴露在辐射或化疗中会杀死许多迅速分裂的骨髓细胞，因此会导致免疫系统衰退。放射病的许多症状都是由于骨髓细胞受损造成的。

骨髓可以通过骨髓活组织检查骨髓抽吸以识别和诊断病理过程，如白血病，多发性骨髓瘤，贫血和全血细胞减少。

骨髓抽吸(见下图)可以在局部或全身麻醉下进行。误吸部位通常是髂骨，如下图所示，或胸骨。在儿童中，胫骨上部可以提供一个很好的样本，因为它仍然含有大量的红骨髓。每根腿骨的平均细胞数量约为4400亿。

图示从髂骨抽取骨髓，这是本研究的常见部位。

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评估骨髓功能的另一种选择是使用某些药物，刺激干细胞从骨髓释放到循环血液中。然后采集血液样本，分离干细胞进行显微镜检查。在新生儿中，干细胞可以从脐带中提取。

来自血液和骨髓捐献的干细胞被用于治疗一些癌症，如白血病、多发性骨髓瘤和淋巴瘤，以及其他疾病。 ^［2］来自组织相容性较好的供者的造血干细胞可以注入变成另一个人或在以后变成同一个人。这些被注入的细胞随后会到达骨髓并开始产生血细胞。

在严重的骨髓疾病中，首先用药物或辐射杀死骨髓细胞，然后引入新的干细胞。

在某些情况下，癌症患者在接受放疗或化疗之前，会采集患者的一些造血干细胞，在治疗结束后重新注入患者体内，以恢复免疫系统。

许多研究表明，骨髓间充质干细胞在促进骨折愈合方面有好处。目前尚不清楚这些细胞是通过向成骨细胞分化直接促进骨折愈合，还是通过分泌旁分泌因子(招募血管和伴随的血管周围干细胞)间接促进骨折愈合。

从髂骨抽取的骨髓中含有这些祖细胞。这些细胞可用于在骨折延迟或不愈合的情况下试图获得骨愈合。

Hernigou等人证实经皮自体骨髓移植是治疗萎缩胫骨骨干骨不连的一种潜在的有效和安全的方法。 ^［3.］从两侧髂前嵴抽取骨髓，集中于细胞分离器，然后注入60例未感染的胫骨萎缩骨不连。4个月时矿化愈伤组织的体积与移植物中成纤维细胞集落形成单位的数量和浓度呈正相关。未实现骨愈合的7例患者，注射的干细胞浓度和总数均明显低于骨愈合的患者。

该研究的一个潜在弱点是缺乏安慰剂治疗的队列。然而，经皮骨髓移植治疗骨折不愈合的成功似乎取决于可注射的干细胞的数量和浓度。

Singh AK等人(2013)的另一项临床研究报道了经皮自体骨髓注射治疗骨延迟或骨不连的应用。 ^［4］他们评估了12例接受骨髓注射治疗的延迟性骨不连或骨不连患者。男性6名，女性6名，年龄15-70岁(平均45岁)，接受骨髓注射治疗尺骨(n=6)、股骨(n=3)、肱骨(n=2)、掌骨(n=1)延迟愈合(n=2)或萎缩性骨不连(n=10)。从髂前嵴抽取骨髓，注入延迟愈合和骨不连的部位。儿童和青少年注射了两针，成人注射了三针。注射间隔6-8周。长骨骨髓注射量30 ~ 40 mL，掌骨骨髓注射量20 mL。

12例迟发性骨不连患者中有10例经骨髓注射后愈合。骨痂形成的平均时间为5.8周(3-10周)，临床愈合的平均时间为7周(4-12周)，放射愈合的平均时间为16周(10-24周)。作者认为多次注射小体积骨髓可用于治疗骨延迟或骨不连。 ^［4］