เม็ดเลือดแดง: พวกมันคืออะไร, เม็ดเลือดแดง, โรคที่เกี่ยวข้อง - ชีววิทยา

erythroblastsเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดงสารตั้งต้นของสัตว์มีกระดูกสันหลัง การลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนในเนื้อเยื่อจะส่งเสริมให้เกิดเหตุการณ์ความแตกต่างของเซลล์ในเซลล์เหล่านี้ซึ่งจะก่อให้เกิดเม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ ชุดของเหตุการณ์ทั้งหมดนี้เรียกว่า erythropoiesis

ในระหว่างการสร้างเม็ดเลือดแดงการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินจะเพิ่มขึ้น โปรตีนที่มีอยู่มากมายในเม็ดเลือดแดงที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อและกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากสารพิษซึ่งเป็นของเสียจากการหายใจของเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์

รอยเปื้อนของเม็ดเลือดแดงเซลล์ตั้งต้นของเม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ โดย The Armed Forces Institute of Pathology (AFIP) จาก Wikimedia Commons การสูญเสียนิวเคลียสทั้งหมดรวมทั้งออร์แกเนลล์ของเซลล์ถือเป็นจุดสุดยอดของกระบวนการสร้างเม็ดเลือดแดงในเซลล์สัตว์มีกระดูกสันหลังของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ เช่นสัตว์เลื้อยคลานนิวเคลียสจะยังคงอยู่เมื่อกระบวนการแยกความแตกต่างเสร็จสิ้น

ข้อผิดพลาดในกระบวนการสร้างความแตกต่างของเม็ดเลือดแดงทำให้เกิดชุดของโรคเลือดที่เรียกรวมกันว่า anemias megaloblastic

เม็ดเลือดแดงคืออะไร?

ภาพเม็ดเลือดแดงที่ได้จากกล้องจุลทรรศน์โฮโลแกรม โดย Egelberg จาก Wikimedia Commons เซลล์เม็ดเลือดแดงหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

พวกมันมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายกับแผ่นไบคอนเคฟและหน้าที่หลักคือการขนส่งออกซิเจน (O2) ไปยังเนื้อเยื่อต่าง ๆ ของร่างกายในขณะเดียวกันก็ล้างพิษออกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่เกิดขึ้นระหว่างการหายใจของเซลล์ .

การแลกเปลี่ยน CO2 สำหรับ O2 นี้เป็นไปได้เนื่องจากเซลล์เหล่านี้มีโปรตีนสีแดงลักษณะเฉพาะจำนวนมากที่เรียกว่าฮีโมโกลบินซึ่งสามารถโต้ตอบกับสารเคมีทั้งสองชนิดผ่านกลุ่มฮีมที่มีอยู่ในโครงสร้างได้

ลักษณะเฉพาะของเซลล์เหล่านี้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เกี่ยวข้องกับสัตว์มีกระดูกสันหลังที่เหลือคือการขาดนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ไซโทพลาสซึม อย่างไรก็ตามในช่วงเริ่มต้นของการผลิตในช่วงแรกของการพัฒนาตัวอ่อนมีการสังเกตว่าสารตั้งต้นของเซลล์ที่พวกมันเกิดขึ้นนั้นมีนิวเคลียสชั่วคราว

สิ่งหลังนี้ไม่น่าแปลกใจเนื่องจากระยะแรกของการพัฒนาตัวอ่อนมักจะคล้ายกันในสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดโดยแยกเฉพาะขั้นตอนเหล่านั้นที่นำไปสู่ความแตกต่างที่มากขึ้น

erythroblasts คืออะไร?

Erythroblasts เป็นเซลล์ที่จะก่อให้เกิดเม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่หลังจากผ่านเหตุการณ์ความแตกต่างของเซลล์ติดต่อกัน

เซลล์สารตั้งต้นเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากเชื้อไมอีลอยด์ทั่วไปในไขกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียสซึ่งมีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเซลล์

การเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของไซโตพลาสซึมและในการจัดเรียงโครงร่างใหม่จะทำให้เกิดการสร้างเม็ดเลือดแดงพร้อมที่จะเข้าสู่การไหลเวียน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมที่บ่งบอกถึงการลดลงของออกซิเจนในเนื้อเยื่อและทำให้เกิดความต้องการในการสร้างเม็ดเลือดแดง

erythropoiesis คืออะไร?

Erythropoiesis เป็นคำที่ใช้เพื่อกำหนดกระบวนการที่การผลิตและการพัฒนาเซลล์เม็ดเลือดแดงเกิดขึ้นซึ่งจำเป็นในการรักษาปริมาณออกซิเจนไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ

กระบวนการนี้ได้รับการควบคุมอย่างละเอียดโดยการทำงานของ erythropoietin (EPO) ซึ่งเป็นฮอร์โมนสังเคราะห์ของไตซึ่งจะถูกปรับโดยความเข้มข้นของออกซิเจนที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อ

ออกซิเจนในเนื้อเยื่อที่มีความเข้มข้นต่ำทำให้เกิดการสังเคราะห์ EPO โดยปัจจัยการถอดความขาดออกซิเจน (HIF-1) ซึ่งกระตุ้นการเพิ่มจำนวนของเม็ดเลือดแดงโดยจับกับตัวรับ EpoR ซึ่งมีอยู่ในเซลล์สารตั้งต้นของเม็ดเลือดแดง

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมการสร้างเม็ดเลือดแดงจะดำเนินการในสองขั้นตอนที่เรียกว่า erythropoiesis แบบดั้งเดิมและการสร้างเม็ดเลือดแดงขั้นสุดท้าย

อดีตเกิดขึ้นในถุงไข่แดงในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนทำให้เกิดเม็ดเลือดแดงนิวเคลียสขนาดใหญ่ในขณะที่ส่วนหลังเกิดขึ้นในตับของทารกในครรภ์และยังคงอยู่ในไขกระดูกหลังจากตั้งครรภ์เดือนที่สองทำให้สร้างเม็ดเลือดแดงที่มีขนาดเล็กลง

โปรตีนอื่น ๆ เช่น antipoptotic cytokine Bcl-X ซึ่งการถอดความถูกควบคุมโดยปัจจัยการถอดความ GATA-1 ก็มีผลในเชิงบวกต่อกระบวนการสร้างเม็ดเลือดแดง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจัดหาธาตุเหล็กวิตามินบี 12 และกรดโฟลิก

ความแตกต่างของเม็ดเลือดแดงเป็นเม็ดเลือดแดง

ในกระบวนการสร้างเม็ดเลือดแดงขั้นสุดท้ายเม็ดเลือดแดงจะถูกสร้างขึ้นในไขกระดูกจากเซลล์ต้นกำเนิดที่ไม่แตกต่างกันหรือต้นกำเนิด myeloid ทั่วไปที่สามารถก่อให้เกิดเซลล์อื่น ๆ เช่นแกรนูโลไซต์โมโนไซต์และเกล็ดเลือด

เซลล์นี้จะต้องได้รับสัญญาณภายนอกเซลล์ที่เหมาะสมเพื่อลดทอนความแตกต่างของเซลล์ในสายเลือดของเม็ดเลือดแดง

เมื่อได้รับความมุ่งมั่นนี้ลำดับของเหตุการณ์การสร้างความแตกต่างจะเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของ pronormoblast หรือที่เรียกว่า proerythroblast เซลล์ตั้งต้นของเม็ดเลือดแดงขนาดใหญ่ที่มีนิวเคลียส

ต่อจากนั้น proerythroblast จะพบปริมาณเซลล์นิวเคลียร์ลดลงอย่างต่อเนื่องพร้อมกับการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆเมื่อเซลล์นี้ผ่านขั้นตอนต่างๆของเซลล์: เม็ดเลือดแดงที่ฐานหรือนอร์โมบลาสต์, เม็ดเลือดแดงหลายสีและเม็ดเลือดแดงออร์โธโครมาติก

กระบวนการนี้สรุปด้วยการสูญเสียนิวเคลียสทั้งหมดรวมทั้งออร์แกเนลล์ที่มีอยู่ในเม็ดเลือดแดงออร์โธโครมาติกทำให้เกิดเม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่

ในที่สุดก็ต้องผ่านขั้นตอนเรติคูโลไซต์ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่ยังมีออร์แกเนลล์และไรโบโซมอยู่ในไซโทพลาซึม การกำจัดนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อย่างสมบูรณ์จะดำเนินการโดย exocytosis

เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่จะออกจากไขกระดูกเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งจะยังคงหมุนเวียนอยู่เป็นเวลาประมาณ 120 วันก่อนที่จะถูกแมคโครฟาจกลืนกิน ดังนั้นการสร้างเม็ดเลือดแดงจึงเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิตของสิ่งมีชีวิต

ความแตกต่างของเซลล์

เมื่อเม็ดเลือดแดงก้าวหน้าไปสู่การสร้างความแตกต่างอย่างสมบูรณ์ไปสู่เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่พวกมันจะได้รับการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในโครงกระดูกของพวกมันเช่นเดียวกับการแสดงออกของโปรตีนที่ยึดเกาะของเซลล์

ไมโครฟิลาเมนต์ของแอกตินดีโพลิเมอไรซ์และเซลล์โครงร่างที่ใช้สเปกตรัมใหม่ถูกประกอบเข้าด้วยกัน สเปคตรินเป็นโปรตีนเมมเบรนส่วนปลายที่อยู่บนใบหน้าของไซโตพลาสซึมที่ทำปฏิกิริยากับแอนคิรินซึ่งเป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการจับโครงร่างโครงกระดูกกับโปรตีนเมมเบรน Band 3

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในโครงร่างโครงกระดูกและในการแสดงออกของตัวรับ Epo ตลอดจนกลไกที่ปรับเปลี่ยนเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของเม็ดเลือดแดง

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพวกมันเป็นสื่อกลางในการสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างเม็ดเลือดแดงและเซลล์ที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมจุลภาคของไขกระดูกซึ่งอำนวยความสะดวกในการส่งสัญญาณที่จำเป็นเพื่อเริ่มต้นและสิ้นสุดความแตกต่าง

เมื่อการแยกความแตกต่างเสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลงใหม่จะเกิดขึ้นซึ่งเอื้อต่อการสูญเสียการยึดเกาะของเซลล์กับไขกระดูกและปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งจะทำให้การทำงานของมันสมบูรณ์

พยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับข้อผิดพลาดในความแตกต่างของเม็ดเลือดแดง

ข้อผิดพลาดระหว่างความแตกต่างของเม็ดเลือดแดงในไขกระดูกทำให้เกิดลักษณะของโรคเลือดเช่น anemias megaloblastic สิ่งเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากความบกพร่องในการจัดหาวิตามินบี 12 และโฟเลตที่จำเป็นในการส่งเสริมความแตกต่างของเม็ดเลือดแดง

คำว่า megaloblastic หมายถึงขนาดใหญ่ที่เม็ดเลือดแดงและแม้แต่เม็ดเลือดแดงถึงเป็นผลมาจากการสร้างเม็ดเลือดแดงที่ไม่มีประสิทธิภาพซึ่งมีลักษณะการสังเคราะห์ดีเอ็นเอที่บกพร่อง

อ้างอิง

Ferreira R, Ohneda K, Yamamoto M, ฟังก์ชัน Philipsen S. GATA1 ซึ่งเป็นกระบวนทัศน์สำหรับปัจจัยการถอดความในการสร้างเม็ดเลือด อณูชีววิทยาและเซลล์. 2005 25 (4): 1215-1227
Kingsley PD, Malik J, Fantauzzo KA, Palis J. เลือด (2547); 104 (1): 19-25.
Konstantinidis DG, Pushkaran S, Johnson JF, Cancelas JA, Manganaris S, Harris CE, Williams AE, Zheng Y, Kalfa TA การส่งสัญญาณและความต้องการของเซลล์และโครงกระดูกในการสร้างเม็ดเลือดแดง เลือด. (2012); 119 (25): 6118-6127
Migliaccio AR Erythroblast Enucleation Haematologica 2010 95: 2528-2531
Shivani Soni, Shashi Bala, Babette Gwynn, Kenneth E, Luanne L, Manjit Hanspal การขาด Erythroblast Macrophage Protein (Emp) นำไปสู่ความล้มเหลวของการอัดขึ้นรูปนิวเคลียร์ของ Erythroblast วารสารเคมีชีวภาพ. 2006 281 (29): 20181-20189
Skutelsky E, Danon D. การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของการกำจัดนิวเคลียร์จากเม็ดเลือดแดงตอนปลาย เจเซลล์จิตเวช. 1967; 33 (3): 625-635
Tordjman R, Delaire S, Plouet J, Ting S, Gaulard P, Fichelson S, Romeo P, Lemarchandel V. Erythroblasts เป็นแหล่งปัจจัยที่ก่อให้เกิดมะเร็ง เลือด (2544); 97 (7): พ.ศ. 2511-2517

เม็ดเลือดแดง: พวกมันคืออะไร, เม็ดเลือดแดง, โรคที่เกี่ยวข้อง - ชีววิทยา - 2026