对于再生障碍性贫血发病原理，医学科学家经过研究探索，提出几种比较成熟的学说，主要有种子学说、土壤学说、虫子学说，以及体质或遗传因素。
(1)种子学说(造血干细胞缺乏或有缺陷)
研究发现，再障患者的骨髓增生低下，全血细胞减少，红细胞、粒细胞、血小板均少。因为这三系血细胞均由同一造血干细胞分化而来，所以可以推测再障是由造血干细胞缺乏或异常引起的。实验证明，再障患者骨髓和血中粒、单定向干细胞、红系定向干细胞减少。现在对人的多能干细胞还不能直接测定，但用药物马利兰注射小鼠致使再障，观察该小鼠骨髓发现，其多能干细胞减少，由此可以作为佐证。而导致造血干细胞数量减少的原因是再障患者的周围血和骨髓中存在着抑制细胞。抑制细胞主要是淋巴细胞和巨噬细胞。近年来，重点研究了抑制性T细胞致使干细胞分化障碍，从而引起骨髓增生低下，造成再生障碍性贫血。学者将造血干细胞形象地比喻成“种子”，称这一理论为“种子学说”。
(2)土壤学说(骨髓微环境改变)
造血干细胞的生长、发育、分化，要有良好的骨髓中的造血微环境。它的构成有神经、血管和基质，它的功能是向造血组织输送营养物质，排出代谢产物，以利于造血干细胞的更新。有些再障的致病因子，并不直接损伤造血干细胞，而是先影响造血微环境，使其中的微血管痉挛或使微血管壁上的内皮细胞发生损害，进而导致血流灌注障碍，最后引起多能干细胞坏死。此外，骨髓微环境中基质成分的缺陷，也有一定的影响。学者将骨髓中的造血微环境形象地比喻成“土壤”，称这一理论为“土壤学说”。
(3)虫子学说(免疫缺陷)
再障的免疫缺陷有两种机制：即体液免疫机制和细胞免疫机制。
①体液免疫机制：部分再障患者血清中存在抑制因子，它能抑制GM-CFU集落形成，而且最常见于原发性再障。实验发现，这种“再障血清抑制因子”在体外能抑制造血，并具有抗体的某些特征，这说明某些再障的体液免疫状态。
②细胞免疫机制：某些再障的发生与细胞免疫有关。有的研究表明，再障患者中淋巴细胞能抑制骨髓造血，使正常人红系细胞显著增生，少数可出现巨幼细胞改变。含铁血黄素颗粒增多，铁粒幼细胞显著增多、增大，其中很多晚期幼红细胞的核周围呈环状分布，成熟的红细胞内也可见到较多粗大的铁小粒(铁粒细胞)。
血清铁浓度及血清铁饱和度大多显著增高。铁代谢动态检查示血清铁清除率加速，铁利用率减低。红细胞内游离原卟啉(FEP)含量大多减少，游离粪卟啉(FEC)大多正常。对吡哆醇( 维生素B6)治疗无效的病例，游离粪卟啉可以很高而游离原卟啉显著减少。
用大剂量吡哆醇治疗，每日口服100～200毫克，在约不到半数病人中贫血和临床症状能减轻，各种生化改变也能减轻或得到纠正。达到理想疗效时，应以小剂量吡哆醇维持治疗。停药数月后，贫血往往复发，再以吡哆醇治疗，有时疗效不如第一次显著。加用左旋色氨酸治疗有时可使吡哆醇治疗再有效。如果骨髓有类巨幼改变时，应加用叶酸治疗。
严重者，需多次施用静脉放血疗法，防止血色病的发生。如同时继续用吡哆醇治疗，血清铁降低能促使部分病人的血红素合成，而致血红蛋白上升。铁螯合剂如去铁草酰胺等亦可应用，以促进铁的排泄。
本病的预后不尽相同。对吡哆醇治疗有效者能生存多年，无效者常因严重贫血、心律不齐、肝功能衰竭或继发感染而致死亡。
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