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用普通血就能批量生产“通用熊猫血”?!这项研究厉害了!

2020-03-29 10:11来源:保健品招商
核心摘要:RhD阴性血素有“熊猫血”之称,临床上长期存在血源短缺、匹配不到血型的难题。最近,浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院王本副教授和浙江大学化学系唐睿康教授联合研究团队在国际知名期刊《科学进展》(Science Advances)上发表了一项研究。这项研究显示,通过修饰红细胞表面,将供应充足的

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RhD阴性血素称为“熊猫血”。在临床上,存在长期的血液来源短缺和血型不匹配的问题。最近,浙江大学医学院第二附属医院/转化医学研究所的/s2/]副教授王本和浙江大学化学系的唐教授在国际知名期刊《科学进展》上联合发表了一项研究。本研究表明,通过对红细胞表面进行修饰,可将足量供应的RhD阳性红细胞批量转化为RhD阴性红细胞,无需RhD血型匹配即可进行紧急输血,且无排斥反应发生。该方法有望有效解决“熊猫血”的血液短缺问题。

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说到“熊猫血”,每个人可能都很熟悉。我们不时会看到这样的消息:某个病人因手术需要输血。结果是一种罕见的“熊猫血”。血液来源短缺,所以我们只能紧急向社会求助。

由于“熊猫血”的数量很少,临床输血的供过于求。在紧急情况下能否及时获得“救命血液”已经成为关系到“熊猫血”接受者生存的关键因素。

权威媒体争相报道

这一科学突破也吸引了各种媒体的报道,包括人民日报、新华社、人民日报、光明日报和中国科学院官方网站等权威媒体。

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人民日报报道

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新华社

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中国科学总部报告

熊猫血有多稀有?

人的血型通常是由红细胞表面某些可遗传的糖蛋白及糖链构成的抗原决定的。截至目前,像这样的血型系统已经被发现有超过30种。比如大家最为熟悉的是由A、AB、B、O组成的ABO血型系统。而Rh血型系统是已分类的红细胞血型系统中最复杂的一类。在Rh系统中,如果红细胞表面含有D抗原,被称为RhD阳性,反之则称为阴性。 已有的科学研究发现,RhD阳性的人群占世界人口的绝大部分,RhD阴性是非常少见的  ,比如在亚洲,超过99.5%的人为RhD阳性,只有不到千分之五的人是RhD阴性,因此被称为“熊猫血”。65031585350615644  人类血型通常由红细胞表面的一些可遗传糖蛋白和糖链组成的抗原决定。到目前为止,已经发现了30多种类似的血型系统。例如,我们对由甲、乙、乙和丙组成的ABO血型系统最为熟悉。Rh血型系统是分类红细胞血型系统中最复杂的一种。在Rh系统中,如果红细胞表面含有D抗原,则称之为RhD阳性,否则称之为阴性。现有的科学研究发现,RhD阳性人群占世界人口的绝大多数,而RhD阴性非常罕见  。例如,在亚洲,超过99.5%的人是RhD阳性,不到5%的人是RhD阴性,所以它被称为“熊猫血”。 

D抗原有什么特别的? 

在结构上,D抗原像钉子一样插入红细胞中间,一小部分像触须一样暴露出来。在RhD阴性的人体中不仅容易诱导人免疫应答 ,而且是Rh血型系统中产生抗体最多、应答最强的抗原。对于RhD阴性的人,在第一次接受RhD阳性的血液后,人们将产生抗RhD抗原的抗体。当第二次接受血液时,抗体会破坏RhD阳性的红细胞并产生可怕的后果。例如,O型血曾被认为是“通用血”,可以输入不同血型的患者。然而,自从Rh血型系统被确认后,人们已经意识到对于RhD阴性的受体,输入普通的RhD阳性的O型血也带有同源免疫的风险。论文作者之一、浙江大学医学院第二附属医院/转化医学研究所副教授王本说:“严格来说,/k0/]RhD阴性的O型血才是真正的‘万能血’ 。

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临床上对RhD阴性血即“熊猫血”的需求关系到受血者[的生命安全/s2/]目前常用的输血方法有三种:  一种是好心人捐赠的,也是“熊猫血”,另一种是患者在紧急情况下提前抽血,第三种是紧急情况下一次性输入RhD阳性血。然而,一种罕见的血液来源, ,继续困扰着“熊猫血”人群。 有没有办法“一劳永逸”地解决输血问题?

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人工细胞膜,给抗原添加“保护网”

王本和唐·的团队提出了由“荣树”将RhD阳性的红细胞“转化”为RhD阴性的红细胞的想法。 从结构上看,红细胞具有双层柱状磷脂分子的膜表面结构和嵌入“柱子”中的球形膜蛋白。整个结构就像滴在水面上的油膜。这种结构具有很强的变形能力。 D-抗体  最初嵌入在这样的结构中  。浙江大学研究小组通过重构一层细胞膜表面结构来隐藏d抗原的触角。  科学家是如何做到的?  他们在细胞膜上引入了专门设计的锚定分子,用磷脂样分子复制“柱子”锚定在红细胞膜表面,然后通过复制细胞膜最外层的唾液酸分子物质,在细胞表面均匀构建聚唾液酸-盐酸酪胺凝胶网络。当然,“柱”和新膜不会自动交联, 科学家通过引入固定化酶分子和使用酶催化反应“粘”两者以形成稳定的结构  。 因此,伸出红细胞膜的触角也隐藏在“保护网”中。  有了这样一层“伪装”,抗体就不会识别抗原,不会引起免疫反应,也不会排斥。" 我们的研究将RhD阳性的红细胞转变为似乎没有RhD抗原的红细胞,因此在临床上,患者可以期待在没有RhD血型匹配的情况下进行紧急输血。  ”王本说。

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RhD阴性血“通用熊猫血”制备流程示意图

细胞表面的转化医学,已经上路了

这项研究已经进行了近五年。王本说  实验设计的最大难点在于保持红细胞原有的物理性质和生理功能  。 利用他们设计的三维凝胶网络对红细胞表面进行修饰是一种全新的策略。RhD阳性的红细胞由于其优越的生物亲和性和对细胞膜表面抗原的掩蔽作用,可以转化为“通用熊猫血”,供RhD阴性的受体输注。  为RhD阴性稀有血型的临床输血问题提供了一种新的化学和生物解决方案,体现了化学和医学的交叉融合  。

目前,“通用熊猫血”已实现正常循环时间的小鼠安全单次和多次输血。同时,RhD抗原的完全掩蔽也在兔体内得到证实,且无免疫原性。  总的来说,这项研究显示了临床转化的良好前景  。 

王本透露,除了下一步继续进行“通用红细胞”的研究工作外,临床血小板输注也应考虑匹配,面临的问题比红细胞匹配更麻烦。目前,正在计划相关的扩展研究。“在不久的将来,可能会有更多的方法通过化学和生物方法转化细胞,赋予细胞更多新的功能,并探索它们在医学上应用的可能性。 "浙江大学第二医院输血科医师/廖昭/s2/] 平/S2/]是研究成员之一。他对细胞修饰技术在“万能血液”制造中的应用前景充满信心。他认为这项技术至少有三个应用前景:一是缓解临床“熊猫血”的供需矛盾;第二种情况是,当临床上进行同种异体输血时,受体和供体之间存在血液不匹配。这种细胞修饰有望  在短时间内产生更多匹配的血液。在第三种情况下,国家和地方血库有时特别缺乏某些血型。  “目前,我们还可以考虑将过剩血型转化为短缺血型,供临床使用。”   

文章来源|浙江大学,求仕雅公号

(责任编辑:小编)
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