การสร้างเม็ดเลือดแดง

การสร้างเม็ดเลือดแดง () คือ การผลิตเม็ดเลือดแดง สามารถถูกกระตุ้นได้ในภาวะ O2 ลดต่ำลงในกระแสเลือด ซึ่งจะถูกตรวจสอบโดยไตและจะหลั่งฮอร์โมน erythropoietin ออกมากSherwood, L, Klandorf, H, Yancey, P: Animal Physiology, Brooks/Cole, Cengage Learning, 2005. ฮอร์โมนตัวนี้จะไปกระตุ้นการเพิ่มจำนวน (proliferation) และการเปลี่ยนสภาพ (differentiation) ของเซลล์เม็ดเลือดแดงต้นกำเนิด ซึ่งจะมีผลให้เกิดการกระตุ้นการเพิ่มกระบวนการสร้างเม็ดเลือดแดงในเนื้อเยื่อที่เกี่ยวกับการสร้างเม็ดเลือดแดง (hemopoietic tissues)  ในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึง มนุษย์ กระบวนการนี้มักจะเกิดขึ้นที่ไขกระดูกแดง (red bone marrow)  สำหรับทารกในครรภ์ในช่วงแรก ๆ นั้น การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเกิดขึ้นที่ mesodermal cell ของถุงไข่แดง (yolk sac) เมื่ออายุครรภ์ได้ 3-4 เดือน การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเปลี่ยนไปอยู่ที่ม้ามและตับ และหลังจาก 7 เดือนไปแล้ว การสร้างเม็ดเลือดแดงจะเปลี่ยนไปอยู่ที่ไขกระดูกแทน กิจกรรมทางกายภาพที่ลดลงสามารถทำให้เกิดการสร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ในคนที่เป็นโรคบางอย่างและในสัตว์บางชนิด การสร้างเม็ดเลือดแดงสามารถเกิดขึ้นที่อวัยวะอื่นนอกเหนือจากไขกระดูกได้ เช่น ม้ามและตับ เรียกว่า extramedullary erythropoiesis

ไขกระดูกของกระดูกทั้งหมดจะผลิตเม็ดเลือดแดงจนกระทั่งเด็กอายุได้ 5 ขวบ หลังจากนั้น กระดูกแข้งและกระดูกต้นขาจะเป็นแหล่งหลักในการผลิตเม็ดเลือดแดงจนกระทั่งอายุได้ 25 ปี กระดูกสันหลัง กระดูกสันอก เชิงกรานกระดูกซี่โครง และกระดูกหุ้มสมอง จะทำหน้าที่ผลิตเม็ดเลือดแดงไปตลอดชีวิต

 การเปลี่ยนสภาพของเม็ดเลือดแดง 
สำหรับกระบวนการการเจริญเติบโตของเม็ดเลือดแดง เซลล์จะเข้าสู่การเปลี่ยนสภาพของเซลล์ (cellular differentiation) ขั้นตอนการพัฒนาในขั้นตอนที่ 1-7 เกิดขึ้นภายในไขกระดูก
 hemocytoblast เป็น pluripotent hematopoietic stem cell
 Common myeloid progenitor multipotent stem cell
 unipotent stem cell
 pronormoblast เรียกโดยทั่วไปว่า proerythroblast หรือ rubriblast
 basophilic normoblast/early normoblast เรียกโดยทั่วไปว่า erythroblast
 polychromatophilic normoblast/intermediate normoblast
 orthochromatic normoblast/late normoblast - นิวเคลียสจะถูกไล่ออกก่อนที่จะกลายเป็น reticulocyte
 reticulocyte

เซลล์จะถูกปล่อยจากไขกระดูกเข้าสู่กระแสเลือดหลังจากขั้นตอนที่ 7 โดยจะมี reticulocyte 1% หลังจาก 1-2 วัน เซลล์จะกลายเป็นเม็ดเลือดแดงเต็มวัย (erythrocytes หรือ mature red blood cells) เซลล์ในระยะนี้จะมีลักษณะที่จำเพาะเมื่อย้อมด้วย Wright's stain แล้วส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์

ในการพัฒนาของ basophilic pronormoblast ซึ่งเป็นระยะที่เซลล์มีนิวเคลียสขนาดใหญ่และมีปริมาตรถึง 900 fL ไปเป็นเซลล์ที่ปราศจากนิวเคลียสและมีปริมาตรเพียง 95 fL ตามระยะ reticulocyte เซลล์ก็ยังมีความสามารถในการผลิตฮีโมโกลบินอยู่

สิ่งสำคัญสำหรับเม็ดเลือดแดงเต็มวัย คือ วิตามินบี 12 และกรดฟอลิก ถ้าหากขาดแล้วจะทำให้การสร้างเม็ดเลือดล้มเหลวและสามารถแสดงอาการทางคลินิกได้ เช่น reticulocytopenia ซึ่งเป็นภาวะที่เซลล์ reticulocyte มีจำนวนน้อยผิดปกติ

 ลักษณะของเม็ดเลือดแดงระหว่างการสร้างเม็ดเลือดแดง 
เราสามารถเห็นลักษณะการเปลี่ยนแปลงระหว่างการพัฒนาของเม็ดเลือดแดงได้ ดังนี้
 ขนาดของเซลล์จะลดลง
 ปริมาณ cytoplasmic matrix เพิ่มมากขึ้น
 ปฏิกิริยาจากการย้อมสีของไซโตพลาสซึม จะเปลี่ยนจาก basophilic ไปเป็น acidophilic (เนื่องจากการลดลงของ RNA และ DNA)
 ในระยะแรกนั้น นิวเคลียสจะใหญ่และโครมาตินจะหลวม แต่หลังจากการพัฒนาของเซลล์เม็ดเลือดแล้วขนาดของนิวเคลียสจะเล็กลงและจะหายไปพร้อมกับโครมาตินTextbook of Physiology by Dr. A. K. Jain reprint 2006-2007 3rd edition.

 การควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง 

ฮอร์โมน erythropoietin จะช่วยในการควบคุมการสร้างเม็ดเลือดแดง ดังนั้น ในภาวะปกติการสร้างเม็ดเลือดแดงจะสมดุลกับการทำลายเม็ดเลือดแดง และจำนวนเม็ดเลือดแดงก็มีปริมาณเพียงพอกับระดับความต้องการออกซิเจนของเนื้อเยื่อ แต่ไม่มากเหมือนกับที่เกิดจากการรวมตัวกันของเม็ดเลือดแดง (sludging) ภาวะหลอดเลือดมีลิ่มเลือด และโรคหลอดเลือดสมอง ฮอร์โมน Erythropoietin ถูกสร้างขึ้นที่ไตและตับเพื่อตอบสนองต่อภาวะระดับออกซิเจนต่ำ รวมทั้ง Erythropoietin สามารถจับกับเม็ดเลือดแดงที่อยู่ในกระแสเลือดได้ ดังนั้น ถ้าปริมาณเม็ดเลือดแดงในกระแสเลือดต่ำจะทำให้Erythropoietin ที่ไม่สามารถจับได้กับเม็ดเลือดแดงได้มีระดับที่สูงขึ้น ซึ่งจะไปกระตุ้นการสร้างเม็ดเลือดแดงในไขกระดูก

จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ พบว่า ฮอร์โมน hepcidin อาจจะมีบทบาทในการควบคุมการสร้างฮีโมโกลบินและอาจส่งผลกระทบต่อการสร้างเม็ดเลือดแดง ฮอร์โมน hepcidin ถูกผลิตขึ้นที่ตับ โดยทำหน้าที่ควบคุมการดูดซึมธาตุเหล็กในระบบทางเดินอาหารและปลดปล่อยธาตุเหล็กจาก reticuloendothelial tissue ธาตุเหล็กสามารถถูกปลดปล่อยออกมาจาก macrophages ในไขกระดูกและจับกับฮีมของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดเแดง

การสูญเสียหน้าที่ของ erythropoietin receptor หรือ JAK2 ในเซลล์หนูนำไปสู่ความล้มเหลวของการสร้างเม็ดเลือดแดง ดังนั้น การสร้างเม็ดเลือดแดงในเอ็มบริโอและการเจริญเติมโตจะได้รับผลกระทบด้วย นอกจากนี้ ถ้าหากไม่มีกระบวนการ feedback inhibition เช่น SOCS (Suppressors of Cytokine Signaling) จะนำไปสู่ภาวะ giantism ในหนู

 ดูเพิ่ม 
 Anemia
 Polycythemia

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:เลือด