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(一)发病原因
1.转移癌 甲状腺癌、胃癌、结肠直肠癌、肺癌、肝癌、乳癌、肾癌、前列腺癌、神经母细胞瘤，几乎所有癌肿都可转移至骨髓。
2.造血系统肿瘤 ①干细胞疾病：急性髓系白血病、慢性粒细胞白血病、真性红细胞增多症、原发性骨髓纤维化;②非干细胞疾病：急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤、恶性组织细胞病、恶性淋巴瘤等。
3.感染、炎症 细菌性(结核菌、葡萄球菌、伤寒菌等)、真菌(组织胞浆菌)等。
4.代谢性疾病 单核吞噬细胞系统储积病(Gaucher病)、单核吞噬系统遗传性缺陷病(骨硬化症)等。
(二)发病机制
上述病因通过多种因素综合作用而引起不同程度的贫血。
1.骨髓受肿瘤或异常组织的浸润 骨髓微环境遭受破坏，导致正常造血功能受损，发生贫血。因骨髓-血液屏障(bone marrow-blood barrier)受破坏出现幼粒幼红细胞血象。
2.髓外造血 骨髓被侵犯后，体内可能发生代偿性髓外造血。因某种因素使癌症患者EPO产生增多也可激发髓外造血，主要场所是脾脏、肝脏和淋巴结。髓外造血缺乏屏障出现幼粒、幼红细胞血象。脾脏肿大继发脾功能亢进时引起全血细胞减少。
3.转移癌在骨髓中形成浸润灶或发生骨髓坏死 其周围造血组织可能增生不良并可被纤维组织代替，这可能因为肿瘤细胞释放造血抑制物及纤维母细胞生长因子所致。
4.红细胞无效生成、并发微血管病性溶血性贫血、产生自身免疫性抗体致使红细胞寿命缩短，破坏增加。由于铁利用不良可出现铁粒幼细胞贫血，但较少见。
5.失血 消化道肿瘤、宫颈癌容易合并出血，引起失血;肿瘤组织释放凝血活酶，发生血栓形成而引起DIC亦为出血的原因。
6.营养缺乏 肿瘤患者食欲减退，胃酸缺乏使叶酸缺乏，蛋白质缺乏。肿瘤及毒素抑制造血，干扰铁、蛋白质、叶酸、维生素B12的正常利用。
7.放疗、化疗、严重感染抑制造血功能。