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红细胞,穿件“衣服”变成“万能血”

唐睿康教授团队:细胞表面工程用于制造万能血

发布时间:2014-06-05来源:mg新闻办作者:周炜22317


    
    红细胞“穿”上聚多巴胺“外衣”前后
    
    

    这是在光学显微镜放大400倍视野下的结果,在血型“错配”的情况下,未经处理的血液发生了凝血反应。“穿”上“衣服”后则没有出现凝血。
    

    无论输血受血,都须血型匹配,这已是我们生活中的常识。mg游戏平台唐睿康教授团队利用“给细胞穿衣服”的方法,让红细胞的表面抗原免于被“觉察”,红细胞就可以不必考虑血型,灌注给任一病人。——这一制造“万能血”的新途径,于5月15日在线发表在英国皇家化学会杂志Chemical Science,并被Chemistry World作为亮点工作报道。
    
    人的血型是由红细胞表面的抗原蛋白决定的。例如最常见的ABO血型系统,A型血的红细胞表面带A型抗原,B型血的红细胞表面带B型抗原。进行输血时,受血者血浆中的抗体会识别供血者的红细胞的表面抗原,如果血型不匹配,抗体就会把它们定义为“外来物种”,并向它们发起进攻,造成严重甚至致命的后果。科学家们一直在找寻一种用于制造“万能血”的方法,因为这对于临床输血特别是对于紧急情况下稀有血型的施救意义非凡。
    
    此前,有科学家提出过用一种方法,通过接枝聚乙二醇分子来阻碍抗原-抗体的识别作用,但由于聚乙二醇会被机体识别为“外来物种”,这一方法依然会产生针对它的免疫反应。英国爱丁堡大学的科学家也提出过一种方案,思路是把人体内的干细胞通过基因工程的手段体外培养扩增的方法来获取“万能血”,这在理论上是可行的,但是成本相当昂贵。
    
    6年前,唐睿康团队受鸡蛋壳保护鸡蛋的启发, 发明了一种给细胞“穿衣服”的方法。他们希望能在实验室中创造出带“壳”的细胞,赋予细胞不同的功能与特性,科学家们称之为细胞表面工程策略。这种策略被用于对红细胞的改造,让细胞表面抗原免于被觉察,另辟蹊径制造“万能血”。“我们需要为红细胞找到一件合适的外衣材料,并精准地把它‘穿’到红细胞身上。”论文的第一作者,mg医学院附属第二医院、mg转化医学研究院王本副教授说,这一研究的难度,一是寻找“布料”,二是如何量体裁衣,让这件红细胞的衣服“宛若天成”,“‘衣服’不能包裹得太严实,这样会影响细胞膜本身的流动性;也不能包裹得太松,这样抗原有可能会‘暴露’。”对此,团队成员做了很多的尝试。
    
    “这个概念非常灵巧,因为它可以通过前驱小分子多巴胺的原位作用形成表面修饰”,来自美国卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的生物材料研究专家Christopher Bettinger说,“而且,所得到的聚多巴胺层的组成单元也是人体内原本具有的物质。”
    
    体外实验证实,在血液错配的情况下,原本应该发生的抗原反应不见了,红细胞的结构和功能特征依然保持不变,例如携氧能力。课题组还进行了小鼠试验,改造后的红细胞保持着原始红细胞的行为特征,拥有类似的生命周期,即便经过多次输血,也未激起受血者的免疫反应。
    
    尽管这一研究展示了令人兴奋的临床应用前景,唐睿康认为,目前来说它仍是一项技术手段,要真正运用到临床,还需要进一步的大动物模型实验,和临床前试验。“如果储存大量‘万能血’以备紧急情况快速输血之需,或者用于应对稀有血型人群的血液储备不足,对于医疗卫生工作都将是无价的资源。”王本说,目前的研究只针对ABO血型系统做了测试;下一步非常有必要将该体系应用于RhD血型系统。“在mg转化医学研究院,我期待更深一步的理工学科和医学的交叉研究。”
    
    (周炜)
    
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