中國科學家找到批量製造“熊貓血”的辦法,有望解決短缺問題

近期,RhD陰性血素也就是我們俗稱的“熊貓血”。因為短缺問題受到了廣泛關注


近日,浙江大學化學系唐睿康教授和浙江大學轉化醫學研究院王本副教授聯合研究團隊成功研製出了“通用熊貓血”,通過細胞膜錨定分子在紅細胞表面構建聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網絡,可將供應充足的RhD陽性紅細胞批量轉換為RhD陰性紅細胞,無須RhD血型匹配即可進行應急輸血,且不發生排異反應。這一方法有望高效地解決“熊貓血”血源短缺難題。相關研究成果已發表於國際知名期刊《科學進展》。


為什麼人會有不同的血型?


人的血型通常由紅細胞表面某些可遺傳的糖蛋白及糖鏈構成的抗原決定,人們最為熟悉的是由A、AB、B、O組成的ABO血型系統。


Rh血型系統則是已分類的紅細胞血型系統中最複雜的一類。在Rh系統中,如果紅細胞表面含有D抗原,被稱為RhD陽性,反之則稱為陰性。截至目前,像這樣的血型系統已經被發現有超過30種。


已有的科學研究發現,RhD陽性的人群佔世界人口的絕大部分,RhD陰性是非常少見的,比如在亞洲,超過99.5%的人為RhD陽性,只有不到千分之五的人是RhD陰性,RhD陰性血素因此得名“熊貓血”。


據瞭解,同有“熊貓血”的好心人捐獻、患者提前抽出自己的血液以備不時之需或一次性輸入RhD陽性血液應急,是目前“熊貓血”受血者常見的三種輸血方式。


對於RhD陰性的人來講,第一次接受RhD陽性的血液後人體會產生針對RhD抗原的抗體,到第二次輸血時,抗體就會破壞RhD陽性的紅細胞,產生可怕的後果。因此,“熊貓血”人群需要能“一勞永逸”地解決輸血難題的辦法。


“是否能給RhD陽性的紅細胞披上一件仿生‘外套’,將其偽裝成RhD陰性?”唐睿康提出了這一思路。


在2014年6月,唐睿康教授與王本副教授就曾在英國《Chemical Science》雜誌提出一項紅細胞改造策略,當紅細胞“穿”上一層聚多巴胺,其表面抗原就會被遮蔽起來,成為ABO血型系統的“萬能血”。


此番,他們通過在細胞膜上引入特殊設計的錨定分子,用類磷脂分子複製出一根根“柱子”錨定在紅細胞膜表面,然後再通過複製細胞膜最外層唾液酸分子的材料,將聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網絡均勻地構建在細胞表面。當然,“柱子”和新的膜不會自主交聯,科研團隊通過引入固定酶分子並藉助酶催化反應將兩者“粘住”形成穩定的結構。


由此,原來紅細胞膜上探出頭來的觸角,也就被掩蔽在了“防護網”中。有了這樣一層“偽裝”,抗體就識別不出抗原了,不會引起免疫反應、發生排異。“我們這項研究把RhD陽性的紅細胞變成了像是沒有RhD抗原的紅細胞,這樣在臨床上,病人有望不需要RhD血型匹配就可以應急輸血。”王本說。


中國科學家找到批量製造“熊貓血”的辦法,有望解決短缺問題

RhD陰性血即“通用熊貓血”的製備過程示意圖。科研團隊供圖


目前,科研團隊根據這一方法制造的“通用熊貓血”,已經在小鼠體內實現了安全的單次及多次輸血,具有正常的體內循環時間,同時也在兔子體內驗證了RhD抗原的完全掩蔽,且不具備免疫原性。


“下一步除了繼續推進‘通用紅細胞’的研究工作之外,臨床上血小板的輸注也要考慮配型,面臨的問題比紅細胞配型更麻煩。”王本表示,該項研究雖在臨床前基礎科研方面取得了進展,但到臨床還有很長一段路要走,需要進一步在靈長類動物中進行安全性和有效性研究,期待有更多通過化學生物學方法改造細胞的手段,賦予細胞更多新的功能,並在醫學中探索其應用的可能。



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