傷病或失血過多的人需要輸血,無論輸血受血,雙方都須血型匹配,否則會有生命危險,這是我們生活中已知的常識。我們時常都會想,有沒有這樣一種“萬能血”,能輸給任意血型的傷病人士,這樣能造福千千萬萬的人,如今,這個夢想的實現已近在咫尺。
記者日前獲悉,浙江大學唐睿康教授團隊研制出了一種新型的“萬能血”,可以不必考慮血型,灌注給任何一個病人,而他們的方法,就是“給細胞穿一件衣服”。通訊員 周煒 記者 陸冠均
血漿抗體憑“外衣”看血
人的血型是由紅細胞表面的抗原蛋白決定的,例如最常見的ABO血型系統,A型血的紅細胞表面帶A型抗原,B型血的紅細胞表面帶B型抗原。進行輸血時,受血者血漿中的抗體會識別供血者的紅細胞表面抗原,也就是紅細胞外面的一層“衣服”,如果血型不匹配,抗體就會把它們定義為“外來物種”,并向它們發起進攻,造成嚴重的后果,甚至還會致命。
因此,科學家們一直在找尋一種用于制造“萬能血”的方法,因為這對于臨床輸血,特別是對于緊急情況下稀有血型的施救意義非凡。
此前,有科學家提出過用一種方法,通過接枝聚乙二醇分子來阻礙抗原-抗體的識別作用,但由于聚乙二醇會被機體識別為“外來物種”,這一方法依然會產生針對它的免疫反應。英國愛丁堡大學的科學家也曾提出過一種方案,大意是把人體內的干細胞通過基因工程的手段,體外培養擴增的方法來獲取“萬能血”,這雖然在理論上是可行的,但是成本相當昂貴,“萬能血”仍舊無法面世。
通過雞蛋殼想到給細胞“穿衣服”
6年前,浙江大學的唐睿康團隊想出了一種給細胞“穿衣服”的方法,而這一想法來源于雞蛋。“雞蛋受到蛋殼的保護,那我們可不可以也給血紅細胞造一層殼呢?”論文的第一作者,浙大醫學院附屬第二醫院、浙大轉化醫學研究院王本副教授說,他們希望能在實驗室中創造出帶“殼”的細胞,賦予細胞不同的功能與特性,科學家們稱之為“細胞表面工程策略”。
給紅細胞“穿衣服”,讓它們“騙過”細胞表面抗原,另辟蹊徑造出“萬能血”。想起來容易,但做起來很難,“我們需要為紅細胞找到一件合適的外衣材料,并精準地把它"穿"到紅細胞身上。”王本說,這一研究很有難度,一是尋找“布料”,二是量體裁衣,讓這件衣服“宛若天成”,“衣服不能裹得太嚴實,這樣會影響細胞膜本身流動性,但也不能裹得太松,這樣抗原可能會"暴露"。”
對此,團隊成員們做了很多的嘗試,最后選定了聚多巴胺。這個概念非常靈巧,因為它可以通過前驅小分子多巴胺的原位作用形成表面修飾,而且所得到的聚多巴胺層的組成單元也是人體內原本具有的物質。
“萬能血”還需進一步實驗
既然血紅細胞的“衣服”挑好了,那穿上新裝的血能不能配得上“萬能血”的稱號呢?根據體外實驗證實,“穿新衣”的血液在錯配的情況下,原本應該發生的抗原反應并沒出現,紅細胞的結構和功能特征依然保持不變,例如攜氧能力。為了進一步驗證,課題組還進行了小鼠試驗,改造后的紅細胞保持著原始紅細胞的行為特征,擁有類似的生命周期,即便經過多次輸血,也沒有激起受血者的免疫反應。
“如果儲存大量"萬能血"以備緊急情況快速輸血之需,或者用于應對稀有血型人群的血液儲備不足,對于醫療衛生工作都將是無價的資源。”王本說,目前的研究只針對ABO血型系統做了測試,下一步非常有必要將該體系應用于RhD血型系統,也就是我們常說的“熊貓血”。王本還說,“我期待更深一步的理工學科和醫學的交叉研究。”
盡管這一研究展示了令人興奮的臨床應用前景,但唐睿康教授認為,目前來說它仍然只是一項技術手段,要真正造福普通病患,還需要進一步的大動物模型實驗,和臨床前試驗,這樣才能夠放心地使用。這一制造“萬能血”的新途徑,已于5月15日發表在英國皇家化學會雜志Chemical Science(《化學科學》),并被Chemistry World(《化學世界》)作為亮點工作報道。