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为红细胞"穿外套"遮蔽抗原 浙大团队造出"熊猫血"

2020-03-24 16:40:32

 

海东股票开户原标题:为红细胞“穿外套”遮蔽抗原 浙大团队造出“熊猫血”

新京报讯(记者 张璐)RhD阴性血素有“熊猫血”之称,中国汉族仅有千分之三的人群属于这类血型。因此,“熊猫血”在临床上长期存在血源短缺、血型难匹配的情况。

近期,浙江大学转化医学研究院王本副教授联合化学系唐睿康教授研究团队,通过给红细胞表面“穿外套”,遮蔽抗原D,将供应充足的RhD阳性红细胞转换为RhD阴性红细胞,制造出“通用熊猫血”,有望实现无需RhD血型匹配即可应急输血,避免发生排异反应。

研究论文于北京时间3月21日发表在Science Advances杂志。

罕见的RhD阴性血

红细胞是血液中数量最多的一种血细胞,血型就是根据红细胞表面的抗原来分类的。

海东股票开户目前人类陆续发现了30多种血型系统(39个血型系统,共330个抗原),公众最为熟悉的是ABO血型系统——红细胞表面含有抗原A被称为A型血,含有抗原B被称为B型血,没有抗原A也没有抗原B就是O型血,有抗原A也有抗原B则为AB型血。

海东股票开户Rh血型系统在临床上的重要性仅次于ABO系统。因此血型在报告单上除了会显示A型、B型、O型或者AB型,同时也会显示RhD阴性或者阳性。

此次成果研究成员之一、浙江大学医学院附属第二医院输血科的医师廖昭平介绍,Rh血型系统包括55个抗原,最重要的是抗原D。大多数人的红细胞上都存在抗原D,为RhD阳性血;红细胞缺乏抗原D就是RhD阴性血,即“熊猫血”。

“熊猫血”有多罕见?廖昭平称,在中国,新疆维吾尔族人是RhD阴性血型的概率在5%左右,蒙古族人接近1%,而汉族人所占的比例极少,仅占0.3%,属稀有血型。

海东股票开户如果同时考虑ABO和Rh血型系统,在中国,RhD阴性A型、B型、O型、AB型的比例是3:3:3:1。汉族人群中,AB型RhD阴性血的人尤为稀少,大概不到0.03%。

临床进行输血时,需要考虑抗原抗体的反应,所以同型输血尤为重要。

海东股票开户就ABO血型系统来说,A型血的红细胞表面含有抗原A,所以正常机体不会产生抗A抗体,但体内会存在抗B抗体,所以不能输B型血,否则抗B抗体将和B型红细胞上面的抗原B产生免疫反应,会造成溶血反应。

与此同理,RhD阴性受血者也不宜输入RhD阳性血。“如果是产妇大出血这种突发情况下,不能马上拿到‘熊猫血’,可以应急输入阳性血,在挽救生命的前提下再考虑RhD血型不相同所产生的副作用。”廖昭平解释说,临床上,RhD阴性受血者第一次接受RhD阳性血时是安全的,但经过免疫刺激和反应,机体可能产生抗D抗体,在第二次接受RhD阳性血输注时就会发生溶血反应,造成严重的输血不良反应。

给红细胞穿上“外套”遮蔽抗原

海东股票开户如何把常见的RhD阳性血“伪装成”稀有的RhD阴性血?科研人员想出的办法是——给血细胞披上一件仿生“外套”,将其表面抗原D遮蔽起来,防止输血后产生抗D抗体。

具体来说,研究者用类似红细胞膜磷脂单元的分子,插在细胞膜表面形成“支架”,分子一端连接酶分子,使其催化水凝胶单体发生交联,在RhD抗原的表面形成一层纳米级的三维水凝胶,相当于细胞膜外面又罩了一个“外套”。

海东股票开户“外套”的“布料”尤为重要,这也是科研人员近5年来的研究重点。王本介绍,“布料”仿造红细胞膜原本的成分,安全性较好。

红细胞只有在具有一定的柔韧性,即变形能力的前提下,才能在血管中自由穿梭。“外套”仅有200纳米厚,它们镶嵌在红细胞膜上,遮蔽抗体的同时,不影响细胞的柔韧性。

海东股票开户遮蔽抗原D后,RhD阳性红细胞就能“伪装成”RhD阴性红细胞,穿了“外套”的红细胞无需RhD血型匹配即可进行应急输血,变成“通用熊猫血”。

海东股票开户为了验证“外套”的安全性与有效性,研究团队进行了动物实验。

第一项实验使用两组小鼠,第一组抽取一只正常小鼠的血液红细胞打给另一只小鼠,第二组将穿了“外套”的红细胞打给另外一只小鼠,实验证明,工程改造的红细胞在小鼠体内的存留时间和未做处理的小鼠红细胞相当。“这说明,工程改造的红细胞在体内的活力和稳定性不错。”

第二项实验检验RhD抗原遮蔽效果。在实验中,研究人员分别用人的RhD阳性红细胞、改造过的人的阳性红细胞输入新西兰大白兔体内,前者会让兔体内会产生针对RhD抗原的抗体,但是穿着“外套”的人RhD阳性红细胞输注不会让兔体内产生RhD抗体。

海东股票开户“外套”是否易脱落?会否在体内长期留存?

王本介绍,输血后4周内,兔子体内没有抗体产生,这也证明“外套”没有脱落,遮蔽效果仍然存在。“人体血细胞一直在产生过程中,输入的血液帮受血者撑过应急期后,红细胞衰老,‘外套’和‘支架’会随着红细胞在脾脏被代谢清除掉。”

海东股票开户他说,未来研究人员将进一步使用猴子等灵长类动物进行试验,再进一步做临床安全性试验、临床测试等,并进行伦理批准。“时间会比较漫长,后续也可能有未知的困难,希望能往前推进。”

海东股票开户有望将富余血型转换成短缺血型 供临床使用

海东股票开户“万能血”有哪些应用前景?廖昭平说,这项技术的最终目的是遮蔽血型抗原,这样即使机体内存在抗体,也不会发生抗原抗体反应,未来有三种应用前景。

海东股票开户第一,缓解临床“熊猫血”供需矛盾。

第二,临床上进行异体同型输血时,存在受血者和献血员血液不完全匹配的情况。例如,自身免疫性溶血贫血患者由于患者体内存在大量抗体,输入的红细胞会被马上破坏掉,此时输血弊大于利。这一技术能遮蔽血型抗原,有望在短时间内制造更为匹配的血液,适合所有血型。

第三,血库有时会出现某种血型特别短缺的情况,“比如A型较充足,O型短缺,这一技术也可考虑把富余的血型转换成短缺的血型,供应临床使用。”

海东股票开户此前,学界有不少关于血型转换的研究。

海东股票开户2019年,Nature Communications上一项研究提出,用RhD基因敲除手段构建RhD阴性人红细胞,初步在细胞实验上证实了将RhD阳性红细胞转变为阴性的可能性,不过未见到体内实验的验证。

海东股票开户同年,Nature Microbiology杂志发表了加拿大不列颠哥伦比亚大学Stephen Withers的研究,用两种肠道细菌产出的酶,通过酶切的方法将A型血转变成O型血。

王本说,上述都是在血型转换方面做出的积极探索,但是酶切这一方法或许不适合RhD阳性到阴性的转换。“因为RhD抗原镶嵌在红细胞膜内部,如果用酶切的方式切割,红细胞膜也会遭到破坏。”

新京报记者 张璐

责任编辑:范斯腾

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