ヒトの造血では、骨髄系の細胞は骨髄の共通骨髄前駆細胞（CMP）から派生します。 単球、顆粒球、赤血球、血小板を含むこの系譜は、自然免疫系の主要な構成要素であり、感染に対する防御の第一線として機能する。
現在までに、25もの異なる骨髄系譜細胞が特徴づけられており、それぞれが免疫反応において独自の役割を担っている。 骨髄系亜型のそれぞれを同定し定量化する能力は、特定の病原体に反応して異なる集団が活性化される理由と、それらが免疫チャレンジの解決にどのように貢献するかを理解するのに必須である。 CMPから派生する主な系統分岐には、以下のようなものがある。
- 正常な血液凝固に必要な血小板を産生する巨核球
- 組織への酸素運搬を担う赤血球
- ヒスタミンを放出しアレルギー反応に関わることで最もよく知られている肥満細胞
- 骨髄芽球の発生。 好塩基球、好中球、好酸球を含む一連の顆粒球を生み出す単芽球
- 単球、マクロファージ、樹状細胞の前駆細胞となる単芽球
骨髄系の各枝から生まれる各末端エフェクター細胞タイプは、独自の方法で免疫反応に関与している。 例えば、好塩基球は多くの炎症反応に関与し、血栓の形成を遅らせるために抗凝固剤ヘパリンを分泌する。 好酸球は、主要塩基性タンパク質やリボヌクレアーゼを分泌し、寄生虫やウイルス感染に対抗する役割でよく知られています。 好中球は、顆粒球の中で最も多く存在し、炎症および感染部位に最前線で対応し、食作用により侵入した微小生物を攻撃して除去することができる。 マクロファージはほとんどの組織に存在し、外来抗原や損傷細胞を認識し、貪食によって直ちに破壊する。この過程は、抗原提示や他の免疫細胞の活性化にもつながる。 組織の損傷や病原体の感染に伴い、血液中の単球が患部組織に集められ、マクロファージに分化する。 樹状細胞は、細胞や異物を貪食する能力を持ち、それらはT細胞に抗原として提示されるために処理される。 このように、樹状細胞は自然免疫系と適応免疫系の間で病原体に関する情報を伝達する役割を担っている。
骨髄系に属する各細胞型の区別は、様々な方法によって行うことが可能である。 まず、骨髄系細胞のサブセットは、その形態と組織や血液での分布だけに基づいて特徴づけることができる。 これは、抗体によって認識され、免疫組織化学やフローサイトメトリーによって可視化される、異なる細胞表面分子の発現を利用するものである。 分化の様々な段階において、これらの細胞表面分子と反応する抗体群を用いて、「分化集団」（CD）抗原を同定することができる。 CD抗原の免疫反応性のパターンは、イムノフェノタイピングに加えて、異種集団における特定の免疫細胞の存在を検出し、定量化するために使用することが可能である。 骨髄系マーカーの例としては、汎骨髄系マーカーCD11b、M2型マクロファージ用のCD206、好中球用のCD68、CD15がある。 いくつかのマーカーはそれぞれの細胞種に固有のものであるが、骨髄系細胞の真の表現型を評価するためには、多くの場合、複数のマーカーの組み合わせによる解析が必要である
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