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日本研發人造血:可保存一年,適合任何血型
2019-11-05
科技日報

  不久前,據日本《朝日新聞》報道,以日本防衛醫科大學為主的日本研究團隊宣布,他們成功開發出了一種可以挽救許多人生命的人造血,這種人造血能在常溫下保存1年以上,不用考慮血型不同的問題。目前,這種人造血液已經在實驗兔身上實驗成功。

  人造血不是還原人體全血

  那么,到底什么是人造血呢?

  人造血的實現方式有兩種:第一種是指生物合成具有完全生物學功能的紅細胞、白細胞和血小板;另一種是人工合成具有紅細胞或血小板主要功能的替代物。

  中國醫學科學院血液學研究所、血液病醫院實驗血液學國家重點實驗室研究員周家喜指出,人類全血是非常復雜的,人造全血幾乎是不可能的。目前研究的人造血都是人造了血液中的某些成分,比較常見的是人造紅細胞和血小板。

  此次報道的日本研究團隊開發的這種人造血液主要由人造血小板和人造紅細胞構成,是用一種叫做脂質體的細胞膜成分制成非常微小的“袋子”,然后分別往里面填入止血成分和能夠運輸氧的成分。

  “隨著干細胞生物學和體外培養技術的發展,采用干細胞體外培養擴增患者特異性的血細胞(紅細胞、白細胞和血小板)已經成為目前人造血的主流研究方向?!敝薌蟻步檣?,2007年,日本科學家山中伸彌和美國科學家湯姆遜分別將人口腔上皮或耳后皮膚取出的成纖維細胞改造成多能干細胞。也就是說,使已經分化成熟的細胞回到較原始的狀態,重新獲得了分化成不同成熟細胞的功能。從多能干細胞可以分化得到血小板的祖先細胞——巨核細胞,巨核細胞系可源源不斷地提供血小板的“母體”。同理,多能干細胞也可以增值分化成血液里的任何細胞,如紅細胞等。這種人造血不是人工合成的血液替代品,而是人體真正的“血液”,安全性更加有保障。

  不產生并發癥也不受血型限制

  除了能緩解血源不足之外,人造血還有哪些好處呢?

  “理想的人造血具有血液相應成分功能,不產生輸血相關并發癥,且不受血型限制,成本低廉、保存方便?!敝薌蟻菜?。

  中國醫學科學院血液學研究所、血液病醫院輸血科主任周雪麗解釋道,血型是指血液成分(包括紅細胞、白細胞、血小板)表面的抗原類型。人的血液里都有抗原抗體,如果紅細胞抗原抗體不相合,輸入到人體就會發生溶血現象。因此除了緊急情況外,輸入含有紅細胞成分的血液制品時都需要進行抗體篩查和交叉配血。

  而人造血可以通過“基因改造”,用基因敲除的方法,敲掉血液細胞表面的抗原,使得輸血可以不用再配型。這樣既能省去血型化驗的麻煩,還能解決“熊貓血”等稀有血型患者的輸血難題。

  “離開人體后,不同的血液成分保存條件和有效期各不相同?!敝苧├鏊?,全血中保存時間最長的成分就是紅細胞,在4℃±2℃的條件下,根據保存液的不同,最長可保存42天。血小板需要在22℃±2℃的條件下震蕩保存,根據保存袋的差異,保存期24小時至5天不等,因為血小板保存期較短,給緊急大量供應帶來困難。

  而一些人工合成具有某種血液功能的替代物就不受這些保存條件的限制,一般都能夠在常溫狀態下保存一年以上時間。此外,采用人造血還能有效避免輸血時感染艾滋病、肝炎等傳染病的風險。

  距離臨床應用還需邁過三道坎

  目前,有如此多好處的人造血距離臨床廣泛應用,還有一條漫長的路要走。周家喜坦言,人造血要想應用于臨床,必須滿足3個重要的條件。

  最首要的就是安全性。周家喜表示,目前很多人造血研究還都只停留在動物實驗階段,并沒有真正進入到臨床試驗。走得最快的日本也才剛開始申請進行臨床試驗。

  第二就是要實現量產。以日本團隊進行的多能干細胞制備血小板為例,整個過程需要26天,難以解決臨床緊急用血需求。而且臨床輸血需要達到一定的量才有效,目前實驗室生產人造血的能力相當于家庭作坊水平,距離工廠大規模生產還有很長一段距離。

  第三就是要降低成本。目前以多能干細胞制備的血小板其成本遠高于捐獻血小板,甚至比捐獻血小板成本高上萬倍?!叭綣湟淮“逡?0萬塊錢,那么這種人造血是沒有意義的?!敝薌蟻菜?。

  雖然道路漫長,不過隨著多能干細胞技術的出現,相信隨著科技的不斷發展,在不久的將來,人造血一定可以像生理鹽水一樣實現低成本量產,解決血液供應緊張的問題,同時在治療各種血液疾病方面發揮重要作用。

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