Эритропоэз: этапы образования эритроцитов¶

Эритропоэз — это процесс образования эритроцитов (красных клеток крови) в кроветворной (гемопоэтической) ткани, преимущественно в красном костном мозге. Он представляет собой одну из линий миелопоэза — дифференцировки стволовых клеток в клетки миелоидного ряда. Эритропоэз обеспечивает постоянное обновление эритроцитов, продолжительность жизни которых составляет около 120 дней, и поддержание их концентрации в крови на относительно стабильном уровне.

¶Локализация и регуляция

У взрослого человека эритропоэз протекает в красном костном мозге плоских костей — грудины, рёбер, позвонков, костей таза и черепа. У плода он последовательно происходит в желточном мешке, печени и селезёнке, а после рождения постепенно сосредоточивается в костном мозге.

Ключевым регулятором процесса служит гормон эритропоэтин (ЭПО), вырабатываемый преимущественно почками в ответ на снижение напряжения кислорода в тканях (гипоксию). Эритропоэтин стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток-предшественников эритроидного ряда и их выход в кровоток. Дополнительно процесс регулируют интерлейкины, факторы роста (в частности, фактор стволовых клеток), а также витамины B12 и фолиевая кислота, необходимые для синтеза ДНК, и железо — для образования гемоглобина.

¶Этапы эритропоэза

Эритроидная дифференцировка проходит ряд последовательных стадий, которые можно проследить по морфологическим изменениям клеток.

¶1. Стволовая клетка и предшественники

Источником всех клеток крови служит полипотентная стволовая клетка. Под действием факторов роста она даёт начало миелоидному предшественнику, который затем коммитируется в эритроидную линию. Первой распознаваемой эритроидной клеткой считается бурст-образующая единица (BFU-E), затем — колониеобразующая единица (CFU-E), чувствительная к эритропоэтину.

¶2. Проэритробласт

Первая морфологически идентифицируемая клетка ряда — проэритробласт. Это крупная клетка с большим ядром, содержащим ядрышки, и базофильной цитоплазмой. Она активно делится.

¶3. Нормобласты (эритробласты)

Далее следуют стадии базофильного, полихроматофильного и оксифильного нормобласта. По мере созревания клетка уменьшается в размерах, ядро уплотняется (хроматин конденсируется), а цитоплазма накапливает гемоглобин, меняя окраску с базофильной на оксифильную (розовую).

¶4. Ретикулоцит

После завершения синтеза гемоглобина ядро выталкивается из клетки, и образуется ретикулоцит — безъядерная клетка, ещё содержащая остатки рибосом и РНК. Ретикулоциты выходят в кровоток, где в течение 1–2 суток дозревают до зрелых эритроцитов. Доля ретикулоцитов в крови служит важным показателем активности эритропоэза.

¶5. Зрелый эритроцит

Зрелый эритроцит человека имеет форму двояковогнутого диска диаметром около 7–8 мкм, лишён ядра и органелл и заполнен гемоглобином. Именно такая форма увеличивает площадь поверхности для газообмена и обеспечивает гибкость при прохождении через капилляры.

¶Морфологические изменения при созревании

¶Значение и нарушения

Эритропоэз обеспечивает кислородтранспортную функцию крови и постоянство клеточного состава. Его нарушения лежат в основе ряда заболеваний: при недостатке железа, витамина B12 или фолиевой кислоты развиваются анемии; при снижении выработки эритропоэтина (например, при хронической болезни почек) возникает анемия хронического заболевания. Усиление эритропоэза наблюдается при гипоксии, кровопотере и некоторых гемоглобинопатиях. Понимание этапов эритропоэза имеет значение для диагностики анемий и для применения рекомбинантного эритропоэтина в медицине.