第一节
概述
一 血液毒理学概述
❖ 血液毒理学(toxicology)
是一门研究药物、非治疗性化学试 剂以及环境中其他物质对血液和造血
绪 器官有害效应的学科。
血液毒理学是在近20年来随实验血
论
液学的发展而迅速发展起来的毒理学 分支，其汲取了血液学和毒理学的基
本理论。
第一节 概述
内 容 血液和造血组织的组成 提 靶器官 要
原巨核细胞 原红细胞 原粒细胞 从骨髓中释放
血小板 网织红细胞 白细胞
（200×109/L~ 400×109/L）
（5.4×109/L~ 9.1×109/L）
红细胞
（♂5.5×1012/L ♀4.5×1012/L）
图3-2 血液形成（1）
靶器官
血液是外源化学物的主要靶器官之一
血液是外源化学物的主要靶器官
一、血细胞的生成
➢ 血液的组成：血浆和血细胞
➢ 血液系统的主要功能： 1）运输功能（O2、CO2、营养物质、代
谢产物、激素等） 2）缓冲功能 3）参与生理性止血功能和机体防御功能
➢ 血细胞的生成 1.造血器官：骨髓 2.造血过程（图3-1、图3-2）
图3-1 血细胞生成模式图
多能干细胞库 淋巴细胞库
各种原因的血液毒性造成的结局
1）血细胞生成异常，表现为外周血中某种或多种 细胞的减少或增多，如巨幼红细胞性贫血、粒细 胞缺乏症、再生障碍性贫血、血细胞增多症和白 血病等；
2）血红蛋白异常和溶血，高铁血红蛋白血症、硫 化血红蛋白血症、碳氧血红蛋白血症、赫恩小体 溶血性贫血等；
3）出血性疾病，如血小板减少症、药物或化学物 引起的凝血机制障碍而发生的出血等。
血液毒性是原发性的或继发性的
原发性的是指一个或多个血液成分受到直接影响， 多是外源性物质尤其是药物的严重毒性作用；
继发性的是指毒性作用是其他组织受损或系统紊乱 的结果，由于血细胞通常可以反映出许多毒物对其 他组织的局部和全身作用，所以继发性血液毒性很 常见。
这些继发性效应较直接效应更具反应性及代偿性， 从而为毒理学家提供了一种监测和确定毒性反应特 点的重要和实用的工具。
三、白细胞(WBC)生理
(一)白细胞的分类与数量
白细胞
中性粒细胞
粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞 单核细胞
无粒细胞 淋巴细胞
数量的正常值： (4～10)×109/L
成人血液白细胞分类及主要功能
名称
百分比(%) 主要功能
中性粒细胞 50~70 嗜酸性粒细胞 0.5 ~5
嗜碱性粒细胞 淋巴细胞 单核细胞
(2)悬浮稳定性——红细胞能相当稳定
地悬浮于血浆中而不易下沉的特性。
*测定指标——红细胞沉降率
？mm
(血沉,ESR)：血沉管内抗凝
血中红细胞在血浆中单位时
间沉降的距离。
正常值:男:<15mm/h;
女:<20mm/h.
(3)渗透脆性——红细胞在低渗溶液中 发生膨胀破裂的特性。
正常RBC对低渗具一定的抵抗力。
(1)进入机体的外源化学物在吸收后首先进人 血液，并达到较高的浓度，在分布、代谢和排 泄等过程中化学物都依靠血液来运输。因此， 血液和造血器官中的各种成分与外源化学物或 其代谢产物接触的机会较多；
(2)血液系统的成分和功能的复杂性，使血液 系统很易受到外源化学物的影响；
(3)外周血中的各种细胞均由骨髓中造血干细 胞/增殖分化而来，高度增殖的处于不同分化 阶段的各种血细胞对外源化学物易感性较高。
血液和造血组织的组成
外周血
红细胞 白细胞
血小板
粒细胞 淋巴细胞 单核细胞
中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞
造血组织的组成
(二)红细胞的生理特征与功能
1.红细胞的生理特征 (1)可塑变形性:使红细胞可通过小血管。 (2)悬浮稳定性 (3)渗透脆性
2.红细胞的功能: (1)运输O2和CO2 (2)缓冲作用
成年女性：(3.5～5.0)×1012/L * Hb: 成年男性：120~160g/L；
成年女性：110~150g/L.
(二)红细胞的生理特征与功能
1.红细胞的生理特征 (1)可塑变形性:使红细胞可通过小血管。 (2)悬浮稳定性 (3)渗透脆性
2.红细胞的功能: (1)运输O2和CO2 (2)缓冲作用
血液样本易于采集
外周血作为最重要的生物样品，在毒理学研究中具 有重要的作用
外周血样品不仅在实验毒理学中作为血液学和血液 生化学检验的标本，评价其它器官系统的功能状态；
用于研究生物学标志实验动物外推到人的有效性评 价，
在分子流行病学常用于检测暴露、效应和易感生物 学标志
在基因组学、蛋白质组学、代谢组学研究中外周血 是最为常用的生物样品。
0~1 20~40
3~8
吞噬并分解细菌等 限制速发性过敏反应 参与对蠕虫免疫反应 参与过敏反应、抗凝 参与特异性免疫 继续发育成巨噬细胞 后,吞噬杀灭外来微生物
四、血小板生理
(一)数量和功能: (100~300)×109/L 1.参与生理止血全过程; 2.参与凝血: 释放血小板因子(PF3等); 3.维持血管壁的完整性: (1)粘附并融合到血管内皮中； (2)释放血小板源生长因子,促细胞增殖.
当血小板＜ 50×109/L时, 可发生紫癜。
(二)血小板的生理特性：
1.粘附: 血小板与非血小板表面的粘着; 2.释放: ADP、5-HT、PF4、TXA2等; 3.聚集: 血小板之间相互粘着的过程； 4.收缩: 引起血凝块回缩、血栓硬化； 5.吸附：血小板表面吸附多种凝血因子,形成
局部高浓度,促进凝血。
+ + + + + + + + + + +
网织红细胞
+ + + + + + + +
成熟红细胞
+ +
红细胞（RBC）占整个血循环容量的40％ ~45 % , 是从肺向外周组织运输氧气的主要 工具。
二、红细胞(RBC)生理
(一)数量和形态: *无核、双凹圆碟状，直径7~8μm. *数量: 成年男性：(4.0～5.5)×1012/L红细Biblioteka 系毒理学一、红细胞的代谢特点
红细胞由骨髓造血干细胞定向分化而来
原始红细胞
早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞
网状红细胞
成熟红细胞 无细胞器，葡萄糖供能
代谢能力 分裂增殖能力
DNA合成 RNA合成 RNA存在 蛋白质合成 血红素合成 脂类合成 三羧酸循环 氧化磷酸化
糖酵解 磷酸戊糖途径
有核红细胞