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赤血球 (英名、Red blood cell、あるいは Erythrocyte)は血液細胞の1種で酸素を運ぶ役割を持つ細胞である。

概要

赤血球は血液細胞の一つで色は赤く^[1]血液循環によって体中を回り、主に肺から得た酸素を体のすみずみの細胞に運び供給する役割をはたす^[2]。

大きさは直径が7-8μm(μmは1/1000mm)、厚さが2μm強ほどの両面中央が凹んだ円盤状であり^[3]、数は血液1μlあたり成人男性で450-650万個、成人女性で380-580万個程度^[4]^[5]で血液の容積のおよそ4-5割程度が赤血球の容積である^[4]。標準的な体格の成人であれば全身におよそ3.5-5リットルの血液があるため、体内の赤血球の総数はおよそ20兆個であり、これは全身の細胞数約60兆個^[6]の1/3である。体内の細胞にくまなく酸素を供給するために膨大な数の赤血球が存在する。骨髄では毎日2000億個弱の赤血球が作られている^[2]が寿命は約120日程度^[7]であり、古くなると脾臓や肝臓などのマクロファージに補足され分解される。^[8]^[9]、赤血球は体のすみずみの細胞にまで酸素を供給するため、やわらかく非常に変形能力に富み、自分の直径の半分以下の径の狭い毛細血管にも入り込み通過することが出来る。^[10]^[11]

赤血球の際立った特徴は成熟する際に細胞核やミトコンドリア・リボゾームなどの細胞内器官を遺棄することである。酸素の運搬には不要な細胞核や酸素を消費するミトコンドリアを捨て去り、乾燥重量の約9割がヘモグロビンである^[9]赤血球はいわばヘモグロビンの袋であり酸素運搬に特化した細胞といえる。細胞の活動に必要なエネルギーは解糖系と呼ばれる酵素によって糖を分解して得る。^[12]

ヘモグロビン

赤血球に含まれるヘモグロビンの総量は約750gであり、1gのヘモグロビンは酸素（O2）1.39mlと結合することが出来る。^[13] ヘモグロビンはポルフィリン核に鉄を持つ4つのヘムと4つのグロビンからなり、^[14]ヘムは中心に1つの鉄原子を持ち、酸素1分子を結合することが出来るので、ヘモグロビン1分子で4個の酸素分子と結合することができる。^[15]^[16]

組織内では細胞の活動により二酸化炭素が発生しているが、表面の膜を通して二酸化炭素は赤血球内に取り込まれる。赤血球内で二酸化炭素は重炭酸イオンと水素イオンになり、水素イオンは塩素イオンと結合して塩酸となる。塩酸により酸性が強くなった赤血球内では、酸素とヘモグロビンが結びついたオキシヘモグロビンから酸素が発生し体細胞に酸素が供給される。^[17]。

血液中の二酸化炭素の15%はこうして赤血球内に取り込まれ、酸素を吐き出し、二酸化炭素を含んだ赤血球は肺に循環する^[16]。（残りは血漿に溶け込んで廃棄される。）酸素に富み二酸化炭素の少ない肺では、赤血球は逆の行程でヘモグロビンに酸素を取り込みオキシヘモグロビンに換え、再び末端の組織細胞に酸素を運搬する。^[17]

過剰な酸素は細胞を傷つけるが、赤血球に酸素を取り込み末端組織内で酸素を吐き出す過程では二酸化炭素の存在によって酸素が供給されるが二酸化炭素の濃度によって(≒細胞の活動の盛んな細胞ほど二酸化炭素の排出が多い）赤血球が供給する酸素の量が変わってくるので酸素を必要とする細胞に必要とする適量の酸素を供給することが出来る。この点が液体に酸素を溶かし込んで供給するシステムとの大きな違いである。^[17]

エリスロポエチン

骨髄では1日あたり2000億個弱の赤血球を生み出すが、骨髄にはこれの3-5倍の赤血球産出能力があり、貧血などで低酸素状態になると赤血球の産出は亢進される^[2]。造血幹細胞から赤血球などの血液細胞の分化・増殖には40種類以上の因子が関わるが、とくに赤血球の増殖にはエリスロポエチン（EPO)が大きく関わる。^[18] エリスロポエチンは分子量約34kDaの糖蛋白質であり主に腎臓（一部は肝臓）で産出される。^[19]^[20]貧血や慢性の肺疾患、空気の薄い高地での生活などで慢性の低酸素状態になると腎臓ではエリスロポエチンを盛んに産出するようになる。赤血球の造成の途中の段階であるCFU-E（後期赤血球系前駆細胞）は非常にエリスロポエチンの感受性が高くエリスロポエチンを受け取ると細胞分裂能を高め、赤血球の数的増加に結びつく。やがて赤血球の数量が増え、貧血状態が改善されると腎臓ではエリスロポエチンの産出が減少し、したがって骨髄での赤血球産出も落ち着くようになる。^[20]慢性腎不全などで腎臓の機能が低下している患者ではEPOの産出が減り、貧血状態になっても赤血球の産出が亢進されず貧血が改善されない。^[21]

鉄

成人の体内には3-4gの鉄があるがその2/3はヘモグロビンの構成材として赤血球中にあり、古くなった赤血球は脾臓や肝臓で壊されるが、その際に鉄は回収され、失われるのは1日あたり数mgにすぎない^[22]。しかし、出血などで鉄を多く失うとヘモグロビンの合成に必要な鉄分が不足し赤血球は小型の物になる（小球性貧血）。

分化

造血幹細胞から分化し始めた幼若な血液細胞は盛んに分裂して数を増やしながら少しづつ分化を進めていく。最終的に赤血球に分化・成熟する場合は造血幹細胞、骨髄系幹細胞(骨髄系前駆細胞)、赤芽球・巨核球系前駆細胞、前期赤芽球系前駆細胞(BFU-E)、後期赤芽球系前駆細胞(CFU-E)、前赤芽球、好塩基性赤芽球、多染性赤芽球、正染性赤芽球、（網赤血球）、赤血球と成熟していく^[23]^[24]。

造血幹細胞、骨髄系幹細胞(骨髄系前駆細胞)、赤芽球・巨核球系前駆細胞、前期赤芽球系前駆細胞(BFU-E)、後期赤芽球系前駆細胞(CFU-E)の段階の細胞は非常に活発に細胞分裂して数を増やすが、顕微鏡による形態観察では赤血球系との判別は困難である^[23]^[24]。

前赤芽球の段階から形態的にも赤血球への分化の方向がはっきりしてくる。赤血球系と判別できるようになった前赤芽球から多染性赤芽球までの細胞も分裂能を持ち、1つの前赤芽球は多染性赤芽球の段階までに3-4回細胞分裂を起して8-16個の細胞になる^[25]。

前赤芽球は直径が20-25μmで前の段階の前駆細胞より大きくなり、赤血球への分化・成熟の段階で一番大きい細胞であり、顕微鏡観察で赤血球への分化の方向が明らかな最初の段階の細胞であり、核構造は繊細で、細胞質は塩基性が強く、リボゾームが多い^[24]。

好塩基性赤芽球では大きさは前赤芽球より小さくなり（この後の段階でさらに小さくなり続ける）16-18μmほどであり、前赤芽球ほどではないが細胞質は塩基性であり、核構造はやや粗くなる^[24]。

多染性赤芽球では細胞質の塩基性は弱くなり、ヘモグロビンの量が増え、細胞はさらに小さくなり、核構造は凝縮しさらに粗くなる。この段階でも弱いながらも細胞分裂能を残している^[24]。

正染性赤芽球では分裂能は失われ細胞核は凝縮し細胞質は赤血球に近くなる。直径は10-15μmでやがて細胞核が脱落して赤血球に成熟する^[24]。

骨髄にはバリアがあり、幼若な血液細胞は骨髄から出ることが出来ず、脱核して赤血球になって初めて血液中に出ることが出来るため、通常は末梢血では有核の赤芽球は観察されない。

正染性赤芽球から核が脱したばかりの若い赤血球では、まだリボゾームが残っており、超生体染色でリボゾームが網状に見えるので網赤血球と呼ぶ。網赤血球はやがてリボゾームも抜け落ちて赤血球として完成する。^[23]通常、網赤血球は赤血球の1-1.5%程度であるが、造血が盛んになると若い出来立ての赤血球である網赤血球の割合が増え、骨髄での造血機能が衰えると網赤血球の割合が減る。

赤血球は骨髄で造血幹細胞から作られるが、その分化・成熟には骨髄においてマクロファージが大きく関わっている。骨髄において、赤血球の幼若な段階である赤芽球はマクロファージを中心にその回りを取り囲むように数個から数十個が集団で寄り集まっている。中心に存在するマクロファージは赤芽球に接し、ヘモグロビンの合成に不可欠な鉄や細胞の生育に必要な物質を供給し、成熟をコントロールし、また脱核させた核の処理や、不要になった赤血球細胞の除去にも関与している^[23]^[26]。この、骨髄内においてマクロファージを中心に赤芽球が集まり、赤血球の形成に関わっている細胞集団を赤芽球島もしくは赤芽球小島という^[23]。

血液型

赤血球の表面には250種以上の表面抗原があるが、A/B型抗原はその代表的な抗原である。赤血球の表面にA抗原があるとA型、B抗原があるとB型、AとB,両方の抗原があるとAB型、両抗原が無いとO型とする。^[27] 逆に血漿中には各抗原に反応する抗体があり、通常A型の血漿中には抗B抗体があり、B型の血漿中には抗A抗体があり、AB型の血漿中には抗A抗体も抗B抗体のどちらも無し、O型の血漿には抗A抗体と抗B抗体両方が存在する。^[27]

(血漿中の抗体を調べることで血液型を判定することを裏試験ともいう。^[27])

表面抗原に、それぞれ対応する抗体が反応すると赤血球は凝集してしまう。

動物の赤血球

ほとんどの脊椎動物は赤血球をもっている。哺乳類の赤血球は人の赤血球に似ていて哺乳類の成熟した赤血球は赤くヘモグロビンに富み、丸い円盤状で核が無い（ラクダ科のみ楕円の円盤であるが、ラクダ科の赤血球も人と同様に無核である）。マウスの赤血球は人の赤血球の半分程度の大きさであるが、代わりに血液1マイクロリットルあたりの赤血球数はおよそ2倍である。体の小さい動物は赤血球も小さめで赤血球の寿命は短い傾向があるが、代わりに赤血球の数は多くヘマトクリットはどの動物でも40-45%前後とあまり変わらない。ただしウマなどは赤血球は小さめで数は多いなど動物種によって様々である。鳥では赤血球は有核であり、多くの鳥の赤血球は細長くヒトの赤血球よりやや大きく、数はやや少ないが大きな差は無い。魚の赤血球も有核であり、数は少ない。両生類の赤血球は有核であり、大きさは一般に大きく数は少ない。造血の場は哺乳類と鳥類では主に骨髄、魚では主に腎臓、両生類では脾臓である。爬虫類は種によってさまざまである。^[28]^[29]

多くの無脊椎動物は赤血球は持たず、エリスロクルオリンやヘモシアニンなどの血色素が直接血漿に溶け込んで循環し酸素供給している。血が赤くない軟体類や節足動物などの動物の多くではヘモグロビンではなく銅を用いたヘモシアニンで酸素を運ぶため血液は青みがかかっている^[29]。

脚注

^ 血液の55%を占める血漿はやや黄色をおびてはいるがほとんど透明であり、血液の色は45%を占める赤血球の色である。
^ ^a ^b ^c 朝倉『内科学』p1559
^ 小川『血液学』p23
^ ^a ^b 朝倉『内科学』p1558
^ 研究機関・検査施設ごとに多少の基準値設定の差はある
^ 『幹細胞の分化誘導と応用』第1編-1
^ 朝倉『内科学』p1560
^ 中山『内科学書』p6
^ ^a ^b 三輪『赤血球』p7
^ 中山『内科学書』p10
^ 野村『赤血球』p30
^ 『三輪血液病学』p214-215
^ 中山『内科学書』p12
^ 中山『内科学書』p5
^ 野村『赤血球』p22
^ ^a ^b 『三輪血液病学』p179
^ ^a ^b ^c 『三輪血液病学』p99-100
^ 中山『内科学書』p8
^ 三輪『赤血球』p24
^ ^a ^b 『三輪血液病学』p244-245
^ 『三輪血液病学』p971
^ 朝倉『内科学』p1563
^ ^a ^b ^c ^d ^e 『三輪血液病学』p120-124
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f 『三輪血液病学』p242-244
^ 野村『赤血球』p28
^ 三輪『血液細胞アトラス』p77
^ ^a ^b ^c 中山『内科学書』p49
^ 『三輪血液病学』p2031-2036
^ ^a ^b 『実験動物の血液学』

参考文献

小川哲平、大島年照、浅野茂隆編著、『血液学』、中外医学社、1991年
杉本恒明、矢崎義雄総編集『内科学』第9版、朝倉書店、2007年、ISBN 978-4-254-32230-9
エヌ・ティー・エス編集『幹細胞の分化誘導と応用』エヌ・ティー・エス、2009年、ISBN 978-4-86043-160-0
小川聡総編集『内科学書』Vol.6 改訂第7版、中山書店、2009年、ISBN 978-4-521-73173-5
三輪史朗監修『赤血球』医学書院、1998年、ISBN 4-260-10946-4
野村他編集『赤血球』中外医学社、1994年、ISBN 4-498-02554-7
浅野茂隆、池田康夫、内山卓監修『三輪血液病学』文光堂、2006年、ISBN 4-8306-1419-6
三輪史朗、渡辺陽之輔共著『血液細胞アトラス』第5版、文光堂、2004年、ISBN978-4-8306-1417-0
関正利、他編集『実験動物の血液学』ソフトサイエンス社、1981年

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+'''赤血球''' (英名、Red blood cell、あるいは Erythrocyte)は血液細胞の1種で酸素を運ぶ役割を持つ細胞である。
-[[画像:Red White Blood cells.jpg|thumb|200px|左から赤血球、[[血小板]]、[[白血球]]]]
+[[画像:Red White Blood cells.jpg|thumb|200px|左から赤血球、[[血小板]]、[[白血球]]([[リンパ球]])]]
-'''赤血球'''（せっけっきゅう、''red blood cell''、''erythrocyte''）は、[[動物]]の[[血液]]に含まれる[[細胞]]成分の一種。
+[[ファイル:RBC micrograph.jpg|thumb|250|人の赤血球は脱核し真ん中がくぼんだ円盤形をしている。]]
-[[骨髄]]中に存在する[[造血幹細胞]]由来の細胞である。細胞内に[[ヘモグロビン]]を有することで[[酸素]]と結合し、血流に乗って酸素を体中の組織に運搬する。なお、[[二酸化炭素]]も運搬できるが、酸素と違いほとんどの二酸化炭素は[[血漿]]に溶けて運搬される。
-[[ファイル:Illu_blood_cell_lineage.jpg|thumb|480px|'''[[造血幹細胞]]とその細胞系譜'''、[[:en:Hemocytoblast]]=[[造血幹細胞]]、[[:en:Proerythroblast]]=[[前赤芽球]]、[[:en:Polychromatophilic erythrocyte]]=[[赤芽球]]、[[:en:Erythrocyte]]=[[赤血球]]、[[:en:Myeloblast]]=[[芽球]]、[[:en:Progranulocyte]]=[[前骨髄球]]、[[:en:Basophil granulocyte]]=[[好塩基球]]、[[:en:Eosinophil granulocyte]]=[[好酸球]]、[[:en:Neutrophil granulocyte]]=[[好中球]]、[[:en:Granulocyte]]=[[顆粒球]]、[[:en:Lymphoblast]]=[[リンパ芽球]]、[[:en:Lymphocyte]]=[[リンパ球]]、[[:en:Monoblast]]=[[単芽球]]、[[:en:Monocyte]]=[[単球]]、[[:en:Agranulocyte]]=[[無顆粒白血球]]、[[:en:Leukocyte]]=[[白血球]]、[[:en:Megakaryoblast]]=[[巨核芽球]]、[[:en:Megakaryocyte]]=[[巨核球]]、[[:en:Platelet]]=[[血小板]]]]
 == 概要 ==
+赤血球は血液細胞の一つで色は赤く<ref>[[血液]]の55%を占める[[血漿]]はやや黄色をおびてはいるがほとんど透明であり、血液の色は45%を占める赤血球の色である。</ref>血液循環によって体中を回り、主に肺から得た[[酸素]]を体のすみずみの細胞に運び供給する役割をはたす<ref name="朝倉1559">朝倉 『内科学』p1559</ref>。
-赤血球は[[骨髄]]で[[赤芽球]]から作られ、[[血管]]に入り活動を始める。役目を終えたあとは
-[[肝臓]]・[[脾臓]]で壊される。
+大きさは直径が7-8μm(μmは1/1000mm)、厚さが2μm強ほどの両面中央が凹んだ円盤状であり<ref name="小川血液学p23">小川 『血液学』p23</ref>、数は血液1μlあたり成人男性で450-650万個、成人女性で380-580万個程度<ref name="朝倉1558">朝倉 『内科学』p1558</ref><ref>研究機関・検査施設ごとに多少の基準値設定の差はある</ref>で血液の容積のおよそ4-5割程度が赤血球の容積である<ref name="朝倉1558">朝倉 『内科学』p1558</ref>。標準的な体格の成人であれば全身におよそ3.5-5リットルの血液があるため、体内の赤血球の総数はおよそ20兆個であり、これは全身の細胞数約60兆個<ref>『幹細胞の分化誘導と応用』第1編-1</ref>の1/3である。体内の細胞にくまなく酸素を供給するために膨大な数の赤血球が存在する。
-赤血球を低張液にさらすと赤血球は浸透圧崩壊を起こし、赤血球内容物（ヘモグロビン等）が水溶液中に漏出する。この現象を溶血という。その後、浸透圧を回復し赤血球膜を再封すると赤血球ゴーストができる。
+[[骨髄]]では毎日2000億個弱の赤血球が作られている<ref name="朝倉1559"/>が寿命は約120日程度<ref name="朝倉1560">朝倉 『内科学』p1560</ref>であり、古くなると脾臓や肝臓などのマクロファージに補足され分解される。<ref>中山『内科学書』p6</ref><ref name="三輪『赤血球』p7">三輪 『赤血球』p7</ref>、赤血球は体のすみずみの細胞にまで酸素を供給するため、やわらかく非常に変形能力に富み、自分の直径の半分以下の径の狭い毛細血管にも入り込み通過することが出来る。<ref>中山 『内科学書』p10</ref><ref>野村 『赤血球』p30</ref>
+赤血球の際立った特徴は成熟する際に細胞核や[[ミトコンドリア]]・[[リボゾーム]]などの細胞内器官を遺棄することである。酸素の運搬には不要な[[細胞核]]や酸素を消費するミトコンドリアを捨て去り、乾燥重量の約9割が[[ヘモグロビン]]である<ref name="三輪『赤血球』p7"/>赤血球はいわばヘモグロビンの袋であり酸素運搬に特化した細胞といえる。細胞の活動に必要なエネルギーは解糖系と呼ばれる酵素によって糖を分解して得る。<ref name="三輪血液病学p214-215">『三輪血液病学』p214-215</ref>
-細胞内のヘモグロビンが酸素と結合し、各細胞へ酸素を運搬する。ただし酸素より[[一酸化炭素]]と強く結合する為、体外から一酸化炭素を取り込んだ時、[[一酸化炭素中毒]]を生み出す原因となる。
+== ヘモグロビン ==
-大量出血などで赤血球が失われると、[[脳]]へ酸素が上手く運搬されない為、[[脳死]]などを引き起こす。
+赤血球に含まれるヘモグロビンの総量は約750gであり、1gのヘモグロビンは[[酸素]]（O2）1.39mlと結合することが出来る。<ref>中山『内科学書』p12</ref>
-そうしたことから、出血時に対する[[代替赤血球]]の研究開発が[[日本]]でも進められている。
+ヘモグロビンはポルフィリン核に鉄を持つ4つの[[ヘム]]と4つの[[グロビン]]からなり、<ref>中山 『内科学書』p5</ref>ヘムは中心に1つの鉄原子を持ち、酸素1分子を結合することが出来るので、ヘモグロビン1分子で4個の酸素分子と結合することができる。<ref name="野村赤血球p22">野村『赤血球』p22</ref><ref name="三輪血液病学p179">『三輪血液病学』p179</ref>
+組織内では細胞の活動により[[二酸化炭素]]が発生しているが、表面の膜を通して二酸化炭素は赤血球内に取り込まれる。赤血球内で二酸化炭素は重炭酸イオンと水素イオンになり、水素イオンは塩素イオンと結合して塩酸となる。塩酸により酸性が強くなった赤血球内では、酸素とヘモグロビンが結びついたオキシヘモグロビンから酸素が発生し体細胞に酸素が供給される。<ref name="三輪血液病学p99-100">『三輪血液病学』p99-100</ref>。
-細胞核を持つ赤血球は持たない動物より比較的大きい、など生物によってその大きさは異なる。例えばラットでは直径5.9μm、ヒトでは約8μmである。イヌはヒトの約80%、ネコは約50%の大きさで、共にヒトより多くの数をもつ。最大の赤血球を有する動物はゾウであると考えられており、その大きさは9μmである。一般に赤血球の大きい動物ほど赤血球数が少なくなる傾向がある。
+血液中の二酸化炭素の15%はこうして赤血球内に取り込まれ、酸素を吐き出し、二酸化炭素を含んだ赤血球は肺に循環する<ref name="三輪血液病学p179">『三輪血液病学』p179</ref>。（残りは血漿に溶け込んで廃棄される。）
-== 脊椎動物の赤血球 ==
+酸素に富み二酸化炭素の少ない肺では、赤血球は逆の行程でヘモグロビンに酸素を取り込みオキシヘモグロビンに換え、再び末端の組織細胞に酸素を運搬する。<ref name="三輪血液病学p99-100"/>
-赤血球は主に[[ヘモグロビン]]を含んでいる。ヘモグロビンはヘムを持つ金属タンパク質である。[[肺]]や[[鰓]]の中では、ヘム中の[[鉄]]原子が[[酸素]]と結合し、身体の他の部分では酸素を放出する。酸素は赤血球の細胞膜を容易に透過できる。呼吸の結果出る二酸化炭素は、一部は赤血球によって回収されるが、その殆どは重炭酸として、血漿中に溶けて回収される。
+過剰な酸素は細胞を傷つけるが、赤血球に酸素を取り込み末端組織内で酸素を吐き出す過程では二酸化炭素の存在によって酸素が供給されるが二酸化炭素の濃度によって(≒細胞の活動の盛んな細胞ほど二酸化炭素の排出が多い）赤血球が供給する酸素の量が変わってくるので酸素を必要とする細胞に必要とする適量の酸素を供給することが出来る。この点が液体に酸素を溶かし込んで供給するシステムとの大きな違いである。<ref name="三輪血液病学p99-100"/>
-脊椎動物の進化において、酸素が血漿ではなく、細胞によって運ばれるようになったことは非常に重要である。このお陰で、血液の粘性は下がり、より高濃度の酸素を運ぶことができるようになり、血液から組織への酸素の拡散の効率が上がる。
+== エリスロポエチン ==
+骨髄では1日あたり2000億個弱の赤血球を生み出すが、骨髄にはこれの3-5倍の赤血球産出能力があり、貧血などで低酸素状態になると赤血球の産出は亢進される<ref name="朝倉1559"/>。
+造血幹細胞から赤血球などの血液細胞の分化・増殖には40種類以上の因子が関わるが、とくに赤血球の増殖には[[エリスロポエチン]]（EPO)が大きく関わる。<ref>中山 『内科学書』p8</ref>
+エリスロポエチンは分子量約34kDaの糖蛋白質であり主に[[腎臓]]（一部は[[肝臓]]）で産出される。<ref name="三輪『赤血球』p24">三輪 『赤血球』p24</ref><ref name="三輪血液病学p244-245">『三輪血液病学』p244-245</ref>貧血や慢性の肺疾患、空気の薄い高地での生活などで慢性の低酸素状態になると腎臓ではエリスロポエチンを盛んに産出するようになる。赤血球の造成の途中の段階であるCFU-E（後期赤血球系前駆細胞）は非常にエリスロポエチンの感受性が高くエリスロポエチンを受け取ると細胞分裂能を高め、赤血球の数的増加に結びつく。やがて赤血球の数量が増え、[[貧血]]状態が改善されると腎臓ではエリスロポエチンの産出が減少し、したがって骨髄での赤血球産出も落ち着くようになる。<ref name="三輪血液病学p244-245"/>慢性腎不全などで腎臓の機能が低下している患者ではEPOの産出が減り、貧血状態になっても赤血球の産出が亢進されず貧血が改善されない。<ref name="三輪血液病学p971">『三輪血液病学』p971</ref>
+== 鉄 ==
+成人の体内には3-4gの[[鉄]]があるがその2/3はヘモグロビンの構成材として赤血球中にあり、古くなった赤血球は[[脾臓]]や肝臓で壊されるが、その際に鉄は回収され、失われるのは1日あたり数mgにすぎない<ref name="朝倉1563">朝倉 『内科学』p1563</ref>。しかし、出血などで鉄を多く失うとヘモグロビンの合成に必要な鉄分が不足し赤血球は小型の物になる（小球性貧血）。
-=== 寿命 ===
+== 分化 ==
+[[ファイル:Bloodcelldifferentiationchart(Japanese).jpg|thumb|400px|'''[[造血幹細胞]]とその細胞系統''']]
-ヒトについては長命説が優勢で120日間とされている。ラットでは約60日である。哺乳類において最長の寿命を持つものはラクダの赤血球であり約225日である。また酸素不足となると寿命は大幅に減少する。
+[[造血幹細胞]]から分化し始めた幼若な血液細胞は盛んに分裂して数を増やしながら少しづつ分化を進めていく。 最終的に赤血球に分化・成熟する場合は造血幹細胞、骨髄系幹細胞(骨髄系前駆細胞)、赤芽球・巨核球系前駆細胞、前期赤芽球系前駆細胞(BFU-E)、後期赤芽球系前駆細胞(CFU-E)、[[前赤芽球]]、[[好塩基性赤芽球]]、[[多染性赤芽球]]、[[正染性赤芽球]]、（[[網赤血球]]）、赤血球と成熟していく<ref name="三輪血液病学p120-124">『三輪血液病学』p120-124</ref><ref name="三輪血液病学p242-244">『三輪血液病学』p242-244</ref>。
+[[造血幹細胞]]、骨髄系幹細胞(骨髄系前駆細胞)、赤芽球・巨核球系前駆細胞、前期赤芽球系前駆細胞(BFU-E)、後期赤芽球系前駆細胞(CFU-E)の段階の細胞は非常に活発に細胞分裂して数を増やすが、顕微鏡による形態観察では赤血球系との判別は困難である<ref name="三輪血液病学p120-124"/><ref name="三輪血液病学p242-244"/>。
-鳥類以下の赤血球は細胞核を持っており、そうした赤血球の寿命は哺乳類のそれにくらべて長い。
+前赤芽球の段階から形態的にも赤血球への分化の方向がはっきりしてくる。赤血球系と判別できるようになった前赤芽球から多染性赤芽球までの細胞も分裂能を持ち、1つの前赤芽球は多染性赤芽球の段階までに3-4回細胞分裂を起して8-16個の細胞になる<ref name="野村赤血球p28">野村『赤血球』p28</ref>。
-=== 哺乳類の赤血球 ===
-[[画像:Redbloodcells.jpg|thumb|200|脱核した赤血球は真ん中がくぼんだ円盤形をしている。]]
-成熟途中で細胞核が失われ（脱核という）、さらにミトコンドリア等の細胞器官を失っている。そのため、エネルギーは全て解糖系でまかなっている。ただし、[[髄外造血]]が行われると、核を持つ未熟な赤血球（[[有核赤血球]],NRBC）が出現する。
+前赤芽球は直径が20-25μmで前の段階の前駆細胞より大きくなり、赤血球への分化・成熟の段階で一番大きい細胞であり、顕微鏡観察で赤血球への分化の方向が明らかな最初の段階の細胞であり、核構造は繊細で、細胞質は塩基性が強く、リボゾームが多い<ref name="三輪血液病学p242-244"/>。
-形は真ん中のわずかにくぼんだ円盤状の形状（例外として[[ラクダ科]]では楕円形）である。円盤状の形状をとることにより、球形の形状に比べ表面積を拡大している。色は赤。赤色は呼吸色素[[ヘモグロビン]]に由来する。
+好塩基性赤芽球では大きさは前赤芽球より小さくなり（この後の段階でさらに小さくなり続ける）16-18μmほどであり、前赤芽球ほどではないが細胞質は塩基性であり、核構造はやや粗くなる<ref name="三輪血液病学p242-244"/>。
-=== ヒトの赤血球 ===
-[[1658年]]、[[オランダ]]の昆虫学者[[ヤン・スワンメルダム]]の[[顕微鏡]]観察により発見され、[[1673年]]、[[アントニ・ファン・レーウェンフック|レーウェンフック]]によっても観察された。
+多染性赤芽球では細胞質の塩基性は弱くなり、ヘモグロビンの量が増え、細胞はさらに小さくなり、核構造は凝縮しさらに粗くなる。この段階でも弱いながらも細胞分裂能を残している<ref name="三輪血液病学p242-244"/>。
-[[ヒト]]の場合、正常数は、男性で約500万個/mm&sup3;、女性で約450万個/mm&sup3;。<!--人の血液が5[L]=5×10^6[mm^3]と考えると、赤血球は2.5×10^13個となる。人体の60兆の細胞中、赤血球が25兆を占めているのは、一見ありえないほど高い比率だが、事実である。-->[[寿命]]は約120日。大きさは[[1_E-6_m|7-8μm]]である。血液を1000[[重力加速度|G]], 10分ほど[[遠心分離|遠心]]すると上層に血漿、中層にBuffycoat、下層に赤血球の層が沈殿するが、その比率は大凡55:1:44である。
+正染性赤芽球では分裂能は失われ細胞核は凝縮し細胞質は赤血球に近くなる。直径は10-15μmでやがて細胞核が脱落して赤血球に成熟する<ref name="三輪血液病学p242-244"/>。
-赤血球は、多くの[[血液型]]をもつ。中でも[[ABO式血液型]]（[[1900年]][[オーストリア]]・[[ウィーン大学]][[カール・ラントシュタイナー]]により発見）は、赤血球の表面に発現している[[抗原]]によって定まる、最も主要な分類の一つである。
+骨髄にはバリアがあり、幼若な血液細胞は骨髄から出ることが出来ず、脱核して赤血球になって初めて血液中に出ることが出来るため、通常は[[末梢血]]では有核の赤芽球は観察されない。
-== 哺乳類以外の脊椎動物の赤血球 ==
-[[哺乳類]]以外の脊椎動物では赤血球に[[細胞核]]を持っている。例外は[[アメリカサンショウウオ科]] ([[:en:Plethodontidae|Plethodontidae]]) の[[:en:Batrachoseps|Batrachoseps]]。これは、[[1823年]]に[[フランツ・バウエル]]が[[ジョン・ハンター (外科医)|ジョン・ハンター]]の標本を研究し[[魚類]]の赤血球中核があることをスケッチし、核 (nucleus) と命名した。
+正染性赤芽球から核が脱したばかりの若い赤血球では、まだリボゾームが残っており、超生体染色でリボゾームが網状に見えるので網赤血球と呼ぶ。網赤血球はやがてリボゾームも抜け落ちて赤血球として完成する。<ref name="三輪血液病学p120-124"/>通常、網赤血球は赤血球の1-1.5%程度であるが、造血が盛んになると若い出来立ての赤血球である網赤血球の割合が増え、骨髄での造血機能が衰えると網赤血球の割合が減る。
-== 赤血球の関与する病気 ==
-{{Medical}}
+赤血球は[[骨髄]]で[[造血幹細胞]]から作られるが、その分化・成熟には骨髄において[[マクロファージ]]が大きく関わっている。
-[[Image:Sicklecells.jpg|frame|right|[[鎌状赤血球症]]の赤血球 ]]
+骨髄において、赤血球の幼若な段階である[[赤芽球]]はマクロファージを中心にその回りを取り囲むように数個から数十個が集団で寄り集まっている。中心に存在するマクロファージは赤芽球に接し、[[ヘモグロビン]]の合成に不可欠な鉄や細胞の生育に必要な物質を供給し、成熟をコントロールし、また脱核させた核の処理や、不要になった赤血球細胞の除去にも関与している<ref name="三輪血液病学p120-124"/><ref name="三輪『血液細胞アトラス』第5版、p.77">三輪『血液細胞アトラス』p77</ref>。
-*[[貧血]]性疾患
+この、骨髄内においてマクロファージを中心に赤芽球が集まり、赤血球の形成に関わっている細胞集団を赤芽球島もしくは赤芽球小島という<ref name="三輪血液病学p120-124"/>。
-**[[再生不良性貧血]]
-**[[鉄芽球性貧血]]
+== 血液型 ==
-**[[鉄欠乏性貧血]]
+[[赤血球]]の表面には250種以上の表面[[抗原]]があるが、A/B型抗原はその代表的な抗原である。
-**[[溶血性貧血]]
+赤血球の表面にA抗原があるとA型、B抗原があるとB型、AとB,両方の抗原があるとAB型、両抗原が無いとO型とする。<ref name="中山『内科学書』p49"> 中山『内科学書』p49</ref>
-***[[自己免疫性溶血性貧血]]
+逆に血漿中には各抗原に反応する抗体があり、通常A型の血漿中には抗B抗体があり、B型の血漿中には抗A抗体があり、AB型の血漿中には抗A抗体も抗B抗体のどちらも無し、O型の血漿には抗A抗体と抗B抗体両方が存在する。<ref name="中山『内科学書』p49"/>
-***[[遺伝性球状赤血球症]]
-***[[サラセミア]]
+(血漿中の抗体を調べることで血液型を判定することを裏試験ともいう。<ref name="中山『内科学書』p49"/>)
-***[[発作性夜間血色素尿症]]
-**[[巨赤芽球性貧血]]
+表面抗原に、それぞれ対応する抗体が反応すると赤血球は凝集してしまう。
-***[[悪性貧血]]
-***[[ビタミンB12欠乏性貧血]]
-**[[鎌状赤血球症]]
+== 動物の赤血球 ==
+ほとんどの[[脊椎動物]]は赤血球をもっている。[[哺乳類]]の赤血球は人の赤血球に似ていて哺乳類の成熟した赤血球は赤く[[ヘモグロビン]]に富み、丸い円盤状で核が無い（ラクダ科のみ楕円の円盤であるが、ラクダ科の赤血球も人と同様に無核である）。マウスの赤血球は人の赤血球の半分程度の大きさであるが、代わりに血液1マイクロリットルあたりの赤血球数はおよそ2倍である。体の小さい動物は赤血球も小さめで赤血球の寿命は短い傾向があるが、代わりに赤血球の数は多くヘマトクリットはどの動物でも40-45%前後とあまり変わらない。ただしウマなどは赤血球は小さめで数は多いなど動物種によって様々である。鳥では赤血球は有核であり、多くの鳥の赤血球は細長くヒトの赤血球よりやや大きく、数はやや少ないが大きな差は無い。魚の赤血球も有核であり、数は少ない。両生類の赤血球は有核であり、大きさは一般に大きく数は少ない。造血の場は哺乳類と鳥類では主に骨髄、魚では主に腎臓、両生類では脾臓である。爬虫類は種によってさまざまである。<ref name="三輪血液病学p2031-2036">『三輪血液病学』p2031-2036</ref><ref name="実験動物の血液学">『実験動物の血液学』</ref>
-*[[真性多血症]]
-*[[マラリア]]はマラリア[[原虫]]が赤血球に寄生する病気である。
+多くの[[無脊椎動物]]は赤血球は持たず、[[エリスロクルオリン]]や[[ヘモシアニン]]などの[[血色素]]が直接血漿に溶け込んで循環し酸素供給している。血が赤くない[[軟体類]]や[[節足動物]]などの動物の多くではヘモグロビンではなく銅を用いたヘモシアニンで酸素を運ぶため血液は青みがかかっている<ref name="実験動物の血液学"/>。
+== 脚注 ==
+{{reflist|4}}
+== 参考文献 ==
+* 小川 哲平、大島 年照、浅野 茂隆編著、『血液学』、中外医学社、1991年
+* 杉本恒明、矢崎義雄 総編集『内科学』第9版、朝倉書店、2007年、ISBN 978-4-254-32230-9
+* エヌ・ティー・エス 編集『幹細胞の分化誘導と応用』エヌ・ティー・エス、2009年、ISBN 978-4-86043-160-0
+* 小川聡 総編集『内科学書』Vol.6 改訂第7版、中山書店、2009年、ISBN 978-4-521-73173-5
+* 三輪史朗監修 『赤血球』医学書院、1998年、ISBN 4-260-10946-4
+* 野村 他 編集『赤血球』中外医学社、1994年、ISBN 4-498-02554-7
+* 浅野茂隆、池田康夫、内山卓 監修『三輪血液病学』文光堂、2006年、ISBN 4-8306-1419-6
+* 三輪史朗、渡辺陽之輔共著『血液細胞アトラス』第5版、文光堂、2004年、ISBN978-4-8306-1417-0
+* 関正利、他 編集『実験動物の血液学』ソフトサイエンス社、1981年
 == 関連項目 ==
+* [[造血幹細胞]]
-[[Image:Osmotic pressure on blood cells diagram.svg|thumb|250px|赤血球に影響する[[浸透圧]] ]]
-*[[白血球]]
+* [[赤芽球]]
-*[[血小板]]
+* [[白血球]]
-*[[血漿]]
+* [[血小板]]
-*[[貧血]]
+* [[血漿]]
-*[[血液学]]
+* [[貧血]]
-*[[解糖系]]
+* [[血液学]]
-*[[網赤血球]]
+* [[解糖系]]
-*[[球状赤血球]]
+* [[網赤血球]]
+* [[球状赤血球]]
-*[[ハウエルジョリー小体]]、[[ハインツ小体]]
-*[[多染性赤血球]]
 {{DEFAULTSORT:せつけつきゆう}}
-[[Category:法医学]]
+[[Category:血液学]]
+[[Category:医学]]
 [[Category:免疫学]]
 [[Category:血液]]